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1、Xiaoman2013/9/221中小功率开关电源维修陈少鹏第一节. 开关电源的基本概念任何电子设备都需要有控制电源，电源主要有两大类型。一、是传统的工频变压器整流电源，主要的优点是有可靠、稳定性、输入输出隔离；缺点是变压器笨重、体积大、效率低等。二、是开关电源，主要优点是重量轻、体积小、效率高机内温升低；缺点是故障率高，对工作在高压、高频电路中的电子元件要求高。常见的开关电源电路主要有两种形式。一、是由分立元件构成的单管自激震荡式；集成电路构成的他激式单管开关电源。 （适用于输出功率比较小的电子设备） 。二、是双管半桥脉冲可调式开关电源。 （适用于输出功率比较大的电子设备） 。开关电源的组成
2、：不管那种开关电源，都包含有：交流输入及抗干扰电路、启动电路、开关震荡管、开关变压器、整流滤波输出电路、稳压控制电路、提高功率因素的 pfc 电路、以及过压过流保护电路等。第二节. 开关电源的基本部分电路一 整流滤波电路我国使用的正弦波交流电的特征是：有效值为三相 380V（单Xiaoman2013/9/222相 220V） ，峰值为有效值的2（1.414） ，频率为 50Hz，周期是0.02 秒。1. 单相半波整流滤波电路：图 1直流输出电压：Uo=0.45U 2加电解电容滤波后的直流电压输出：UoU 22. 单相全波（含桥式）整流滤波电路：图 2Xiaoman2013/9/223图 3直流
3、输出电压：Uo=0.9U 2加电解电容滤波后的直流电压输出：Uo2（1.414）U 23. 三相桥式整流滤波电路：图 4直流输出电压：Uo=0.9U 2加电解电容滤波后的直流电压输出：Uo2（1.414）U 24. 常用的 型滤波电路：Xiaoman2013/9/224三三三三三三三三三三三三图 55. 检测方法： 用万用表分别测整流滤波电路的交流输入电压和直流输出电压进行判断，用上面的公式计算对比，符合的为正常。如输入为单相交流 220V 的桥式全波整流滤波电路，其直流输出应为 310VDC。二 稳压电路1. 稳压二极管基本稳压电路稳压二极管（又叫齐纳二极管）,此二极管是一种直到临界反向击穿
4、电压前都具有很高电阻的半导体器件。Xiaoman2013/9/225图 6 图 7在负载上并联（反并联）稳压二极管，负载上得到的稳定电压由稳压管的标称稳压值决定。在负载上发窜联接上稳压二极管就能进行降压。2. 三端集成稳压电源（1） 、定值式三端稳压集成电路 LM78XX 系列与 LM79XX 系列。下图为正电源的 78 系列和负电源的 79 系列的引脚图。Xiaoman2013/9/226图 8典型的应用电路：图 9（2） 、可调式三端稳压集成电路 LM317。图 10Xiaoman2013/9/227典型的应用电路：图 11（3） 、三端精密稳压控制器 TL431。TL431 就是开关电源
5、常用应用的三端可调精密稳压控制元件。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从 Vref（2.5V）到36V 范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为 0.2，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。Xiaoman2013/9/228图 12图 13Xiaoman2013/9/229第三节. 单管开关电源电路我们要理论联系实际，现在以二号线屏蔽门 DCU 的开关电源部分来分析。47n三三50Vac 1/250V 100/20VUC2842AD6.8K三112 10K 13 Cf14789510 SFH6186-3 10kCc 470/25V IR
6、F740 10 0.56 10k 390 TL431 10 680 16V ZJED13三 470/5V 470/5V470/25V 470/25V 三8EWS08TP20240 240 TP18470/5VTP26TP25 TP19TP2TP17470/25V 470u/25VTP24 100/16V 20/10V7HZ TP27TP5ED13 470n三LM290115K A4p16747K 47K LM2901 2K A4p6.8K 45 18K L4pR5D 1 LM2901148943K 20K 240K LM2901 A7A7 110 13 0820K 10K 10/25V 582
7、341ICL762 10/25V 10/25VTP3012VoutCPV364MU131212VDC 34679 JVs 82 82 1Fp 10K 820 4.7三 三三三三 1K10KTP27 10K 3/16V20 三CPU L4p SFH6186-3 74HC14D iM4A5三465VrefVin1 GND2Vout3 LM2940 +12 TP292456REF02 TP29 一一一一一一一一一DCU一一一2013-79 2013-79图 14一单管开关电源的工作原理输入的交流电经抗干扰的滤波器滤除其中的高频杂波，由桥式整流及电容滤波后得到的直流电压，一路通过开关变压器的初级加到开
8、关管上，另一路经过启动电阻加到电源调制芯片的电源脚上，同时对并接于电源脚的电解电容进行充电，当电解电容的电压达到芯片的启动电压后，电源调制芯片 UC2842 输出脉冲控制开关管导通，Xiaoman2013/9/2210在开关变压器的初级绕组中流过脉冲电流，这时次级绕组也产生感应电压。反馈绕组产生的感应电压经过整流滤波后加到电源芯片的电源脚，维持开关电源的工作。输出绕组产生的感应电压经整流脉冲电路输出，为负载提供电源。稳压控制电路从输出电压中取出样品电压，经光耦隔离后反馈到电源芯片的反馈输入脚，电源芯片改变输出的 PWM 脉冲的占空比来改变开关管的导通时间，从而调整输出电压的高低，实现稳压控制。
9、二电源调制芯片UC2842 为开关电源的核心控制部件，是应用比较广泛的一种电流控制型脉宽调制器。图 15【输入部分的抗干扰电路】【启动电路】 【PWM 脉冲控制电路】【开关管、主变压器的功率变换电路】【低压直流输出电路】Xiaoman2013/9/2211【稳压反馈控制电路】【保护电路】三 发维莱屏蔽门 DCU 的开关电源电路IRFB8 6754 321 20 4R7*4 YA53841-A 10u/180VU3D 10 1783*4 2u/5V X2N461 10 2510*2 681102 10 A3 MIC3840.2u/50Vac 0.47u/25Vac 6.3A PortPort60
10、EPU04 IRF260N0.5三462 SD18K/2W 102DS 102 147010312 38462 10 2.u/25VSDG4PC0UDDS G4PC0UD 20u/20V 20u/20VMPortPortMOT+MOT- 10三 10nJ630 1K YA5280-B2 0.3三S5A3BYG 10 10 20u/35V 681 LM2941S 10inon/fGNDoutAJ 470pF/250V 47u/63V 180 180 180 RN20-2/0 2u/10VU1D 20u/35V 178 10p/30v461 68010152x P1F 三三 U1D 320 10p
11、/30V 三47-20 U1D 320 三47-20三三三43217U1D 2741 20u/35V TL0821三8 6U3D320 10u/50V 5 U1D 20u/35V 2741 三52314 2743COMPVREFBVDISNOUTGNDRT/C 102 102102 295 295 1473 274B1 100 461 U4J87651 234CRefA3 B23 B P3 B1P3 A1 Port2 A1-0+BTHF 三LCB1三LCB2 16R RN20-2Port4 A1-6-BTHF MIC426BM43218765inBGNDinANCoutBVsoutANC680
12、MIC426BM43218765inBGNDinANCoutBVsoutANC3461 P1F 152S5A3S5A3270 270 10 S5A3S5A3152 152 S5A3 10 102 123 BYG goCPU 12 U4J 1三 681S5A3461goLC4128V三* 472108975624221RTE2408SP2-DC48V-H4314121 1K12 12 76584681 6811HCT86M2HCT86M 三DCU三三xiaoman208-12-311HCT86M 123 104HCT86M2HCT86M56 14 320 1213 320goLC4128V S5A3 3HCT86M8 910 8250 320goLC4128V 472BFX BFP N08A15432VDOUTGNHTLH22903+10vdc-10vdc1290384 OP285图 17四 双管半桥式开关电源Xiaoman2013/9/2212图 18
