電源變壓器電路的故障分析與處理對策

連晗

（河南工業職業技術學院，河南南陽 473009）

電源電路中，通常采用電源變壓器進行交流市電電壓的降低，作為主要的軟磁電磁元件，完成電壓的變換、功率的傳送及絕緣隔離，在現代電子技術中，應用越來越廣泛。電源變壓器的故障，直接影響到電子設備的使用運行，對生產生活造成很大的影響，這里，我們通過對電源變壓器電路的故障分析，解決電路的故障并提出處理對策。

1 電源變壓器電路故障分析

整機電路中，電源變壓器承受整機全部的電功率，工作在高電壓、大電流狀態下，所以故障發生率比較高，是整機電路中的常見、多發故障部位。

對圖1所示電源變壓器降壓電路的分析，主要說明下列幾點。

1.1 當電源變壓器T1一次繞組回路開路時，將沒有交流市電流過一次繞組，此時T1二次繞組兩段沒有交流電壓輸出。這一電路中，造成T1一次繞組回路開路的最大可能是電源開關S1接觸不良（兩觸點之間開路）和T1一次繞組本身開路。

1.2 電源變壓器T1二次繞組兩端交流輸出電壓大小與實際加到T1一次繞組兩端的交流電壓大小成正比關系。實際加到T1一次繞組兩端的交流電壓大，T1二次繞組兩端輸出電壓大，反之則小。

1.3 影響實際加到T1一次繞組兩端的交流電電壓大小的因素有兩個：一是電源開關S1接觸電阻大，這是故障；二是交流市電電壓大小波動，這并非電路故障。

1.4 如果電源變壓器T1一次繞組內部存在局部的匝間短路，T1二次側輸出的交流電壓將升高，且電源變壓器會發熱；如果電源變壓器T1二次繞組內部存在局部的匝間短路，T1二次側輸出的交流電壓將減小，且電源變壓器也會發熱。

2 電源變壓器一次繞組開路故障機理

這是電源變壓器的常見故障，表現為電源變壓器在工作時嚴重發熱，最后燒成開路，一般是一次繞組燒成開路。從電路上表現為電源電路沒有直流電壓輸出，電源變壓器本身也沒有交流低電壓輸出。

造成電源變壓器一次繞組開路的主要原因有以下幾種。

2.1 電源變壓器的負載電路（整流電路之后的電路）存在嚴重的短路故障，使流過一次繞組的電流太大。

2.2 電源變壓器本身質量有問題。

2.3 交流市電電壓異常升高。

2.4 人為原因使一次繞組引出線根部引腳斷開了。

一次繞組的線徑比較細，容易發生開路故障；二次繞組的線徑比較粗，一般不容易發生開路故障。

3 電源變壓器發熱故障機理

電源變壓器在工作時，它的溫度明顯升高。從電路上表現為整機沒有直流低電壓輸出，電源變壓器二次繞組交流低電壓輸出低，流過變壓器一次繞組的電流增大許多。

4 電源變壓器二次繞組交流輸出電壓低故障機理

如果測量電源變壓器一次繞組兩端輸入的交流市電電壓正常而二次繞組輸出的交流電壓低，說明電源有輸出電壓低故障。

造成二次繞組交流輸出電壓低故障的根本原因有以下兩個。

4.1 二次繞組匝間短路，這種故障的可能性不大。

4.2 電源變壓器過載，即流過二次繞組的電流太大。

5 電源變壓器二次繞組輸出電壓升高故障機理

這一故障對整機電路的危害性大，此時電源電路的直流輸出電壓將升高，電源變壓器二次繞組輸出的交流低電壓增大。

造成二次繞組輸出電壓升高故障的根本原因有以下3點。

5.1 一次繞組存在匝間短路，即一次繞組的一部分之間短路。

圖1 電源變壓器降壓電路

5.2 交流市電電壓異常升高，這不是電源變壓器本身的故障。

5.3 有交流輸入電壓轉換開關的電路，其輸入電壓檔位的選擇不正確，應該選擇在220V 擋。

6 電源變壓器降壓電路故障關鍵測試點

關于電源變壓器降壓電路故障關鍵測試點，主要說明下列兩點。

6.1 電源變壓器降壓電路出故障，第一關鍵測試點是二次繞組兩端的交流輸出電壓。當二次繞組交流低電壓輸出正常時，說明電源變壓器降壓電路工作正常；當一次繞組兩端220V 交流電壓不正常時，電源變壓器降壓電路工作可能正常，也可能不正常。

6.2 電源變壓器降壓電路故障，第二關鍵測試點是一次繞組兩端的220V交流電壓。當一次繞組兩端220V交流電壓不正常時，說明電源變壓器降壓電路工作不正常，否則說明電源變壓器降壓電路工作正常。

7 電源變壓器降壓電路故障檢修手段

關于電源變壓器降壓電路故障檢修手段，主要說明以下兩點。

7.1 檢修電源變壓器電路故障的常用方法是分別測量一次和二次繞組兩端的交流電壓，測量一次繞組電壓時用交流250V擋，測量二次繞組電壓時用50V 交流電壓擋，切不可用歐姆擋測量。

7.2 對電源變壓器進一步的故障檢查是測量繞組是否開路，使用萬用表的R×1k 擋，如果測量結果阻值無窮大說明繞組已經開路，正常情況下二次繞組電阻值應該小于一次繞組電阻值。

8 電源變壓器二次繞組無交流電壓輸出故障檢修方法

關于電源變壓器二次繞組無交流電壓輸出故障的檢修方法，主要說明下列幾點。

8.1 判斷電源變壓器是否正常的關鍵檢測方法是：用萬用表交流250V 擋測量電源變壓器一次繞組兩端220V 交流電壓是否正常。

8.2 檢查電源電路220V 市電輸入回路中的熔絲是否熔斷，用萬用表的R*1擋測量熔絲，阻值無窮大為熔斷。

8.3 直接測量電源變壓器一次繞組兩端的220V 交流電壓，沒有電壓說明電源變壓器正常，故障出現在220V 交流市電輸入回路中，檢查交流電源開關是否開路、交流電源輸入引線是否開路；測量電源變壓器一次繞組兩端220V 交流電壓正常，說明交流電壓輸入正常，故障出現在電源變壓器本身，用萬用表的R*1擋測量一次繞組是否開路。

8.4 電源變壓器一次繞組開路后，通過直接觀察如果發現引出線開路，可以設法修復，否則更換。注意一種特殊情況，少數電源變壓器一次繞組內部暗藏過流過溫熔絲，它熔斷的概率比較高，修理這種電源變壓器時可以打開變壓器，找到這個熔絲，用普通熔絲更換，或直接接通后再外電路中另接入熔絲。

8.5 測量電源變壓器一次繞組兩端220V 交流電壓時，若一次繞組不開路，二次繞組線路兩端沒有交流低電壓，說明二次繞組開路（發生概率較小），用萬用表的R*1擋測量二次繞組電阻，阻值無窮大說明繞組已開路。

9 電源變壓器二次繞組交流輸出電壓低故障檢修方法

關于電源變壓器二次繞組交流輸出電壓低故障的檢修方法，主要說明以下幾點。

9.1 二次繞組還能輸出交流電壓說明電路沒有開路故障，這時主要采用測量交流電壓的方法檢查故障部位。

9.2 斷開二次繞組的負載，即將一次繞組的一根陰線與電路中的連接斷開，再用萬用表的50V 交流電壓擋測量二次繞組兩端電壓，恢復正常說明電源變壓器沒有故障，問題出在負載電路中，即整流電路之后的電路中；若二次繞組兩端的輸出電壓仍然不正常，而測量一次繞組兩端220V 交流電壓正常，說明電源變壓器損壞，更換處理。

9.3 如果加到電源變壓器一次繞組兩端的220V 交流電壓低，一般情況下可以說明變壓器本身正常（電源變壓器重載情況例外，此時電源變壓器會發熱），這時可檢查220V 交流電壓輸入回路中的電源開關和其他抗干擾電路中的元器件等。

9.4 如果二次繞組交流輸出電壓低的同時變壓器發熱，說明變壓器存在過流故障，很可能是二次繞組負載回路存在短路故障，可以按上述檢查方法查找故障部位。

10 電源變壓器二次繞組交流輸出電壓高故障檢修方法

關于電源變壓器二次繞組交流輸出電壓高故障的檢修方法，主要說明下列兩點。

10.1 二次繞組交流輸出電壓高故障的關鍵測試點是一次繞組是否存在匝間短路故障。由于通過測量一次繞組的直流電阻大小很難準確判斷繞組是否存在匝間短路，因此這是可以采用更換一只新變壓器的辦法來驗證確定。

10.2 另一個很少出現的故障原因是市電網的220V 電壓異常升高，造成二次繞組交流輸出電壓升高，這不是電源變壓器的故障。

11 結束語

關于電源變壓器故障處理的安全注意事項，主要說明下列幾點。

11.1 電源變壓器的一次側輸入回路存在220V 交流市電電壓，這一電壓對人身安全有重大威脅，人體直接接觸一次將有生命危險，所以必須注意安全。

11.2 電源變壓器一次繞組回路中的所有部件、引線都是有絕緣外殼的，在檢修過程中切不可隨意解除這些絕緣套，測量電壓后要及時將絕緣套套好。

11.3 養成單手操作的習慣，即不要同時用兩手接觸電路，必須斷電操作時，一定要先斷電再操作，這一習慣相當重要。另外，最好穿上絕緣良好的鞋子，腳下放一塊絕緣墊。在修理臺上墊上絕緣墊。

11.4 電源變壓器一次繞組兩端的交流電壓很高，測量時一定要將萬用表置于交流250V 擋，切不可置于低于250V的擋位，否則將會損壞萬用表。更不可用歐姆擋測量交流電壓。

[1]張國安.沖量控制技術消除開關電源低頻紋波的研究[J].電力電子技術，2009年第4期；

[2]肖石偉.蓄電池供電的單相逆變電源的研制[J]，微計算機信息，2010年第7期；

[3]梁桂彥.對氣象業務中電源設備維護的討論[J]，林業勘察設計，2010年第3期；

[4]彭慧芹.傳感器電路供電電源的探討[J]，煤礦機電，2010年第5期；

[5]廖瑤琳.變頻器維修電源的設計與制作[J]，變頻器世界，2009年第2期；

[6]張鵬超.超前-滯后網絡在變頻電源中的應用[J]，電氣應用，2010年第23期；

[7]吳耀輝.IGBT 高頻開關電源的故障分析及處理[J]，電力電子技術，2009年第5期。