開關電源故障分析及處理措施

文/劉東輝

現階段，開關電源主要應用于大多數外設中，主要功能是變壓。但是開關電源主要與市電直接相連，如果市電電壓不穩定或者出現浪涌，那么即便是開關電源具備較高的穩壓效果以及較高的運行效率，也會受到不同程度的損壞。而開關電源故障的分析與處理存在一定的難度。但是，只要深入了解開關電源的構造以及運行原理，開關電源故障的分析與處理將不再是無法攻克的難題。

1 開關電源的主要構造以及應用優勢分析

1.1 開關電源的主要構造分析

無論是什么類型的開關電源，都必須要具備一個系統的開關電源結構：第一穩定的電壓控制電路，第二脈沖整流輸出電路，第三基本的電路結構。而基本的電路結構又包含以下五個組成部分：第一交流輸入模塊，第二開關變壓器，第三啟動電路結構，第四整流濾波電路結構，第五抗干擾電路結構等。

1.2 開關電源的應用優勢分析

開關電源的應用優勢主要包含以下幾點。

（1）功耗小。因為開關電源的功耗比較消，就會導致電子設備內部的溫度過高，那么周圍的元件也就不會因為長期運行而處于高溫環境，被損壞的機率就會小，進而整個電子設備運行的穩定性以及可靠性就可以得到保證。

（2）體積和重量小。因為開關帶能源沒有笨重的共頻變壓器，同時開關器件的功耗又小，不需要安裝散熱片。

（3）穩壓范圍以及使用范圍廣泛。即便是工頻電網電壓變化過大，開關電源依然可以保持穩定的輸出電壓。

（4）安全可靠。一般情況下，開關電源都會有自動保護電路，其保護性能靈敏可靠，如果穩壓電路、高壓電路以及負載等出現故障或者出現短路，那么自動保護電路就會立即切斷電源。

（5）開關電源的電路形式靈活多樣，設計人員可以根據設計所需靈活選擇各種電路形式。

2 開關電源的運行原理分析

在開關電源的運行過程中，需要所有的組織模塊都發揮其相應的功能。

（1）220V的交流電在開關電源保險管中，會在濾波整流的作用下獲得300V的直流電壓。與此同時，電壓經過電路再次回到PWM脈沖，形成一個完整的原始電路。然后再在驅動脈沖的作用下，實現對內部芯片的加強控制，確保開關電源的整個電路都可以順利導通。

（2）在處理開關變壓器的時候，則需要將其安裝到芯片結構上，從而讓芯片在脈沖作用的影響下長期穩定在開關狀態。只有這樣，脈沖電流才會順利的通過初級繞組，而與初級繞組對應的輸出繞組才會隨之出現感應電壓。與此同時，感應電壓在脈沖整流的作用下，可以直接轉化成適合人們使用的電壓，作為一種電源持續性輸出，為負載結構提供服務。

在開關電源的整個運行過程中，保證系統、完整、科學的穩壓控制電路具有十分重要的作用。而與基準電壓相比，難免會出現一些數值誤差電壓。在這種情況下，要想保證穩壓控制電路的系統性以及完整性，還必須要以改變脈沖的真實頻率以及寬度為基礎來糾正各項參數，集中整合并分析運行時間長短與相應頻率，確保電壓高低數值參數的有效調整，使之滿足穩壓控制的各項標準。

3 開關電源故障的檢測方法

3.1 斷電狀態的檢測方法

一般情況下，當開關電源處于斷電狀態的時候，可以先用先用“望、聞、問、切”的方法進行故障的檢測。首先，先用萬用表測試出高壓電容兩端的電壓。如果電壓高達300伏以上，那么就說明高壓濾波電容兩端的電壓沒有被泄掉，那么此時就可以明確開關電源的故障產生原因為開關電源不起振或者開關管開路故障。

一般情況下，人體接觸到的電壓如果高于36伏，就會有生命危險，而檢測電源接觸到的大多為220伏的高壓電。所以，在這種情況下，檢修人員一定要先嚴格檢查斷電狀態下的開關電源是否存在短路故障，是否存在元器件損壞的問題故障。

（1）先把電源外殼打開，對保險絲進行檢查，查看其是否有熔斷現象；然后再認真觀察電源內部，確認電源PCB板上元件是否存在損壞現象，尤其是一定要充分重視元件的檢查，這是開關電源發生故障頻率最高的部位。

（2）聞一下電源內部是否有被燒的糊味，確認是否有被燒焦的元器件。

（3）向相關人員詢問開關電源出現故障的前后經過，排除由于工作人員操作行為不規范而造成的故障。這對于開關電源的故障處理有著十分重要的作用。

（4）借助萬用表對AC電源線兩端正反向電阻以及電容器充電情況進行檢測。100千歐以上的電阻值為正常，若電阻值偏低，則表明電源內部存在短路故障。電容器可以充放電則說明其處于正常狀態，如果電容器受到損壞，那么就會體現在AC線兩端阻值偏低方面，出現短路故障。如果沒有以上表現，則說明是開關管被擊穿故障。之后對直流輸出部門脫開負載進行檢測，然后對各組輸出端的對地電阻進行測量。表針中電容器充放電擺動則為正常，最終指示的部位應是泄放電阻的具體阻值，如果出現異常，一般都是整流二極管反向擊穿導致的。

3.2 加電狀態下的檢測

在完成斷電狀態下的檢測之后，就可以進一步的進行加電狀態下的檢測。這是開關電源故障最關鍵的檢測環節，檢測人員必須要有一定的檢測與維修經驗，有一定的電子專業基礎理論知識，有一定的開關電源故障維修技巧。一般情況下，加電狀態下的檢測重點有以下幾方面：第一電源的輸入端，第二開關三極管，第三電源保護電路，第四電源的輸出電壓電流等。如果開關電源啟動一下就立刻停止，那么表明電源正處于保護狀態中，此時就可以直接對PWM芯片保護輸入腳的電壓進行測量，如果測量結果超出規定值，那么就可以進一步確認電源正處于保護狀態中。此時就應當對產生保護的原因進行深入的分析。

4 開關電源常見故障分析及處理措施

4.1 輸入環節故障的分析及處理措施

在開關電源的運行過程中，需要對開關電源進行集中檢查和校對。而在此過程中，需要分析某些問題，并進行相應管控措施的制定，進行相關故障的檢修驗證，從而優化開關電源的運行效率，提升開關電源的整體管理質量。而在輸入環節故障分析與處理的過程中，就必須要檢查開關電源的交流電輸入功能是否正常。如果交流電無法正常輸入，那么就必須要對進線實施短路分析或者磨損分析。集中觀察開關電源是否出現了熔斷絲異常故障，同時進行損壞元件的整合與檢查，及時更換損壞元件，實現電壓的正常輸出。

4.2 反饋電路故障的分析與處理

在開關電源的運行過程中，需要對反饋電路故障進行分析，即依然使用集中檢驗的方法確保電流起振的功能得以充分發揮。針對濾波電容參數的鑒定，必須要確保開關電源處于斷電狀態，才能保證其鑒定的有效性。在進行放電操作的時候，處理繞組電阻反饋系統，使用電阻法可以保證處理效果。如果其電流偏小，則說明開關電源不存在開路故障。但是在開關電源的運行過程中，開關變壓器故障的發生頻率最高，且大多數情況下都是開關變壓器反饋繞組脫焊故障。所以必須要集中檢測反饋電容、反饋電阻以及二極管等基本元件，并根據實際情況采取相應的處理措施，進行相關元件的維修與更換，確保開關電源處于長期的穩定運行狀態。需要注意的是，開關電源運行過程中使用到的芯片具有較高的造價成本，必須要通過集中校對，確保其日常運行狀態的穩定性。

4.3 脈沖整流輸出故障的分析與處理

在開關電源的運行過程中，需要對脈沖整流結構進行分析，并集中校驗電阻電容二極管，提升其運行的有效性與便捷性。另外，輸出電壓與實際要求不相符、光電耦合器的發光管異常發亮等故障都是穩定控制電路的常見故障。針對這類故障的分析與處理，依然可以使用電阻法，保證其估測與處理的有效性，保證其相應參數與元件結構的穩定運行，進而提升集成電路運行的效率。

5 結語

綜上所述，加強開關電源故障的分析與處理具有十分重要的意義。而要想保證開關電源故障的分析與處理效果，就必須要根據開關電源的實際運行狀況，制定完善的故障檢測機制以及管理控制措施。同時還要提升相關技術人員的故障分析水平以及處理水平，實現動態化的管理。