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虹欧4000电源原理与维修

虹欧4000电源原理与维修
虹欧4000电源原理与维修

虹欧4000模组电源原理与维修

虹欧4000系列是长虹推出新一代等离子模组,屏尺寸分别有42寸/50寸。屏型号为:PM42H4000/PM50H4000。42寸电源板型号为R-HS210B-5HF01、R-HS210B-5HF02;50寸电源板型号03状态(能效加53%滤光膜)为R-HS310B-5HF01,05/06状态(能效高仙气体加53%滤光膜)为R-HS210B-5HF02,线路大部分一样,区别只在于VS部分功率不同。

虹欧4000模组性价比较高,被大量的用于长虹等离子电视,电视机型号分别有:3D42A3700IV(P37)、3D50A3700IV(P37)、3D50A3000i、3D50A3000iV、3D50A3600i、3D50A3600I、3D50A3600iV、3D50A3700iV、3D50A3700i、3D50A3038、3D50A3039、 3D42A3000i、3D42A3000iV、3D42A3600i、3D42A3600I、3D42A3600iV、3D42A3700iV、3D42A3700i、3D42A3038、3D42A3039 、3D42A3000i(P36)、3D42A3000iv(P36)、3D42A3600i(P36)、3D42A3600i(P36)、3D42A3600iV(P36)、3D42A3700iV(P36)、3D42A3700i(P36)、3D42A3038(P36)、3D42A3039(P36)等。

一直以来,等离子维修技术由于资料的匮乏,对等离子接触少的维修人员维修起来非常吃力。由于不了解等离子的工作原理,很难达到熟练维修的程度。自从虹欧3000模组推出以来,扫描板和维持板共用能量回收电路,更是打破传统等离子维修思维,维修难度进一步升级,对维修人员造成相当大的困扰。在整个等离子模组中,其中电源板故障率相对较高,为了让维修人员掌握新一代等离子维修技术,特对虹欧4000电源模组进行一个原理简析,并根据本人对多块电源的维修经验,与大家做一些案例分享。

一、电源整体结构

虹欧4000电源板结构相对简单,主要由进线抗干扰电路、待机及15V形成电路、PFC产生电路、VS/VA形成电路、保护电路等组成,整体方案由NCP1271、SSC2102、NCP1393构成,结构简图如图一、图二:

图一、电路结构简图

二、 单元电路分析

1、 进线抗干扰、整流滤波电路

交流220V 进入电源板CNO1插座,经过保险丝F101,送入由压敏电阻RV1、L102、R101、R102、R103、C101、继电器K1、热敏电阻NTC1、继电器K2、L101、CY103、CY104、C105、L103组成的过压保护和抗干扰电路。

其中RV1为防止交流高压,CY103、CY104为共模电容,抑制非对称性干扰;C101、C105为差模电容抑制对称性干扰。

滤除高频干扰信号的交流电通过BD101桥式整流后形成一个不稳定的300V 左右的直流电压。

图三、进线抗干扰、桥式整流

2、 待机及15V 形成电路

待机及15V 形成电路主要由NCP1271、Q301、T301等组成,OnSemi 公司的NCP1271是一款最新的固定频率电流模式PWM 开关控制器,具有为低级声频噪声提供可调节的Soft-Skip 待机操作模式,为节省待机功耗内部集成高压启动,过载故障检测定时器,内部锁保护功能特性。

A 、 引脚功能图及实测电压:

图二、外观结构图

图四、引脚功能图

脚位符号功能待机电压工作电压

1 skip/latch 过压保护0.4 0.46

2 FB 反馈0.4 0.02

3 CS 过流检测0.02 0.02

4 GND 接地0 0

5 Drv 调制脉冲输出0.03 0.14

6 VCC 供电12.1 13.6

8 HV 高压启动输入310 402

表一、引脚实测电压

B、内部框图

图五、NCP1271内部框图

C、工作过程简析:220V交流利用桥堆3-4脚在AC2与地之间形成大约99V(220V*0.45=99V)左右的直流电压,经过D307隔离、C312滤波后得到大约310V左右的不稳定直流电压(220V*1.414=311.08V),该电压通过T301的1-3绕组送入开关管Q301漏极。同时该电压通过R302限流送入NCP1271第8脚高压启动输入端。

Z301第8脚得到的高压通过Z301内部恒流源给Z301第6脚外部电容C302进行充电,当C302两端的充电电压达到门限值时,Z301开始启动工作。Z301第5脚输出方波脉冲驱动送入Q301的栅极,Q301、T301开始工作.(如图六)。

从T301的4-6脚绕组产生的感生电压经过D312、C309整流滤波后,得到16V左右的直流电压,此电压经过由Q315、ZD305等组成的稳压调整电路得到稳定的14V左右的电压,给Z301第6脚提供持续的工作电压。

从T301的5-6脚绕组产生的感生电压经过D311、C308整流滤波后得到18V左右的

AC-DET-P 直流电压送入Q303的E 级待命,二次开机后为PFC 、VS/VA 部分提供工作电压。 5V-H 产生电路:从T301的8-9脚绕组产生的感生电压经过D310、C325整流,得到5V-H 电压。

15V-H 产生电路:从T301的10-11脚绕组产生的感生电压经过D308、C316整流滤波后得到15V-H 电压。

图六、待机部分电路

图七、取样反馈电路 反馈取样网络(如图七):由D313、C326、R361、R351、U306、R357、R356、R355、C351、R354组成的取样反馈网络通过PC301隔离控制Z301第2脚,达到5V-H 稳定输出的目的。

5V-H 电压经过R357、R356、R355电阻分压后加到精密电压比较器U306(TL431)R 端,当某种原因导致5V-H 电压升高时,U306导通增强,光耦(PC301)内部发光二极管导通电流增大,光敏三极管随之导通增强,反馈到Z301第2脚的电压降低,改变内部振荡器的振荡频率,促使MOS 管Q301导通时间缩短,开关变压器T301传送的

能量减少,5V-H 电压降低,反之亦然。

如此不断调整,达到稳压的目的。

5VSTB 形成(见图八):待机电路开始工作后,5V-H 电压通过FB601、D603为电源管理芯片U601提供工作电压,U601开始工作,从U601第4脚输出的高电平指令通过R358、R359分压、限流后送入Q317基极。Q317导通,Q312基极电位被强行拉入低电平,Q312截止。

T301的10-12脚绕组产生的感生电压经过D309、C320整流滤波后得到31V 左右的直流电压,该电压通过R329、R330分压后得到12V 左右的电压送入Q307的栅极。Q307

导通,Q307源极输出5VSTB电压为整机主板提供待机供电。

图八、5VSTB产生电路

3、开待机控制电路及低压产生电路

A、继电器控制(见图九):二次开机后,从主板送来的PS-ON低电平信号通过R619送

入U601第15脚,从U601第1脚输出的高电平指令通过R625、R617、R618限流分压后送入Q612基极,Q612导通,继电器K2吸合,交流220V送入后级。

图九、继电器控制

B、D15V产生电路(见图十):从U601第2脚输出的高电平指令通过R657、R346、R347

限流分压后送入Q313基极,Q313导通,拉低Q306基极电位,Q306随即导通;

从T301的10-12脚绕组输出31V左右的直流电压通过Q306的E-C极,D315隔离后送入Q305的栅极,Q305导通,输出D15V电压。

由R322、R323、R324、Z305、R320、R321、C315组成15V反馈电路,作用是防止前级电压异常升高而烧坏后级负载电路,达到保护后级负载电路的目的。

图十、D15V产生电路

C、D5V产生电路(见图十一):从U601第3脚输出的高电平指令经过R622、R301、R309

限流分压后送入Q302的基极,Q302导通,拉低Q304基极电位;

D15V-H经过R367、Q304的E-C送入Q309的栅极,该电压通过与R314分压后,在

Q309栅极形成12V的直流电压。Q309导通,输出D5V电压。

图十一、D5V形成电路

D、PFC-VCC形成(见图十二):从U601第18脚输出的高电平指令通过R628、R669、

R670限流分压后送入Q604基极,Q604导通,PC302开始工作,强行拉低Q303基极电

位,Q303导通。

从T301的5-6脚绕组产生的18V左右的AC-DET-P直流电压通过Q303的E-C极,

进入由Q316、ZD306。R307组成的稳压电路,在C306两端得到一个稳定的15.3V的

PFC-VCC电压,为后续电路供电。

图十二、PFC-VCC 形成

4、PFC 电路

PFC 电路由U202(SSC2102)、Q218、Q219、L205、L206等组成(见图十四)。

为满足IEC61000-3-2谐波电流的限值标准,许多开关电源都采用了BOOST 功率因数校正(PFC)电路,从而有效控制了电网的低频谐波电流成分。随着单相有源PFC 技术的成熟和功率等级的进一步提高,原有单路BoostPFC 方案的使用受到限制。因为功率的增加,单路BoostPFC 的开关器件(功率开关、升压二极管、升压电感等)必然要承受过高的瞬间电压和电流应力,选择器件困难,成本较高,而且还将增大电路中的du /dt (电压变化率)和di /dt (电流变化率),造成严重的辐射和传导EMI 。交错并联BoostPFC 电路具有降低功率器件的耐压、耐流要求和输入电流纹波;能成倍增加输出功率的等级,减少单个电感的容量,在具有良好校正效果的前提下,可大幅度减少整个功率电路的成本,因此交错BoostPFC 非常适合用于大电流、高功率的电源。

交错运行技术是并联运行技术的一种改进,是指两路的工作信号频率一致,相位互相错开一定的角度,即所谓的移相驱动。对于两个Boost 电路交错运行而言,第一个控制周期对一个Boost 电路进行控制,第二个控制周期控制第二个Boost 电路,不断重复上述步骤。即交错控制方法实质是每两个周期对其中一个Boost 电路的电流控制一次。采用这种方法后,有效提高了放大倍数,调节了占空比,减小了电流纹波。

三肯公司的SSC2102是一款最新的交错并联BoostPFC 开关控制器,外部只需很少的元件,就可实现控制与保护功能,有效的提高了电源利用率。

A 、 引脚功能图及实测电压

12

2

1

D

C

B A

COMP VIN VFB VCC

IS

OUT1GND OUT2

1234

5678SSC2102

图十三、SSC2102引脚功能图

脚位 符号 功能

工作电压 1 COMP 电压比较器输出 0.31V

2 VIN 采样信号输入 2.08V

3 VFB 取样反馈 3.34

4 VCC 供电15.23V

5 OUT2 栅极驱动输出2 0.11V

6 GND 地0V

7 OUT1 栅极驱动输出1 0.28V

8 IS 电流检测0.01V

表二、SSC2102引脚实测电压

图十四、PFC电路

B、工作过程

二次开机后,继电器K1、K2吸合,交流220V送到BD101整流后输出100HZ的脉动直流电压分别加到储能电感L205、L206上,同时该100HZ的脉动直流电压还通过R275、R229、R277、R290、R278分压后为U202第2脚提供输入信号采样;

PFC-VCC为U202第4脚提供15V左右的工作电压,当U202有工作电压和采样信号时,U202开始工作。从5脚、7脚交替输出驱动脉冲经过Q214、Q215和Q216、Q217组成的两路射随放大电路,驱动功率管Q219、Q218工作在开关状态。

升压过程:

第一个控制周期来临时,Q218导通,电感L206储能。

第二个控制周期到来时,Q219导通,电感L205储能;同时,由于上一个周期在电感L206两端储存的电流不能发生突变,与300V叠加后通过续流二极管D201为C236充电,此时C236两端的电压高于300V。

下一个控制周期来临时,Q218再次导通,再次为电感L206储能,在第二个控制周期为L205存储的电流不能发生突变,与300V叠加后通过续流二极管D202为C236充电。

如此不断重复上述步骤,有效提高了PFC功率,减小了电流纹波。

由R280、R289、R276、R279、R283、R274组成电压反馈网络送入U202第2脚,经内部误差放大比较后,调整5脚、7脚驱动脉冲的输出占空比,控制Q219、Q218的导通时间,使其C236两端为稳定的400V左右的PFC电压。

R287为PFC电路过流检测输入,如果出现PFC负载异常过重时,MOS管过大的电流流经R287,在R287两端的压降升高,经过R288送入U202第8脚,使U202停止工作,达到保护目的。

5、VS/VA形成电路

VS/VA形成电路由NCP1393、Q502、Q503、T501等组成。

Onsemi公司生产的NCP1393使用半桥拓扑,内置的驱动程序振荡器,通过外接电阻可调整工作频率范围25千赫至250千赫,具有掉电保护功能,该器件还提供了固定的死区时间,有助于降低直通电流。

A、引脚功能图及实测电压

图十五、NCP1393引脚功能图

脚位符号功能工作电压

1 VCC 供电15.02V

2 RT 外接定时电阻 3.48V

3 BO 欠压检测 1.59V

4 GND 地0V

5 Mlower 驱动波形低端输出 6.29V

6 HB 半桥连接190.5V

7 Mupper 驱动波形高端输出196.3V

8 Vboot 半桥浮动电源电压204V

表三、NCP1393引脚实测电压

B、工作过程简析:低压产生电路工作以后,逻辑板得到工作电压,逻辑板正常工作后,

就会向电源板反馈一个高电平VS-ON信号,VS-ON信号经过R621限流后送入U601

第13脚,从U601第20脚输出的高电平指令通过R627、R674、R656限流分压后,

送入Q603基极,Q603导通,PC501开始导通工作(见图十六),强行拉低Q501基

极电位,Q501导通。

图十六、VS高压开启电路

PFC-VCC通过Q501的E-C、限流电阻R524送入U501第1脚,为U501提供工作电压。

400V的PFC电压通过R501、R502、R503、R504、R505与R506分压后,通过

R525送入U501第3脚欠压检测输入端。U501开始震荡工作,从U501第5、7脚分别输出相位相同极性相反的驱动脉冲波形,通过灌流电路驱动Q502、Q503开始交替工作。

正半周来临时,Q502导通,Q503截止,400V电压流过Q502的D-S极、T501的7-2绕组,对C513进行充电。

负半周来临时,Q503导通,Q502截止,C513通过T501的2-7绕组、Q503的D-S极形成放电回路(见图十七)。

图十七、VS/VA形成电路

Q502和Q503轮流导通工作,在开关变压器T501的次级感应的电压经D420,D421 桥式整流,C420滤波后得到VS电压(见图十八)。

图十八、VS输出

开关变压器T501的次级感应的电压经D401全波整流,C406滤波后送入由Q401、Q402、D402、ZD401、RV406等组成的稳压调整电路,经过调整后得到VA电压(见图十九)。

图十九、VA输出部分

该电源输出功率比较大,所以采用推挽形式的电路(也称为半桥电路)。其特点是工作期间开关变压器T501的初级始终有正反交替的电流流过,次级绕组在正负两个半周都有幅度相同的输出电压,所以VS用了桥式整流电路,这种结构也有利于提高电源的工作效率。

由R429、R430、R431、R422、R423、RV251、R425、R426、C425、R421、R432、R433、R427、C424、C426、Z401等组成的反馈检测网络通过PC502隔离控制U502第2脚达到VS/VA稳定输出的目的。

VS电压经过R429、R430、R431、R422、R423、RV251、R425、R426电阻分压后加到精密电压比较器Z401(TL431)R端,当某种原因导致VS电压升高时,Z401导通增强,光耦(PC501)内部发光二极管导通电流增大,光敏三极管随之导通增强,反馈到U502第2脚的电压降低,改变内部振荡器的振荡频率,促使MOS管Q502、Q503导通时间缩短,开关变压器T501传送的能量减少,VS电压降低,反之亦然。如此不断调整,达到稳压输出的目的(见图二十)。

图二十、VS取样反馈

6、保护电路

A、交流输入检测

220V交流利用桥堆3-4脚在AC2与地之间形成大约99V(220V*0.45=99V)左右的直流电压经过D602隔离,通过R602、R604、R605、R606、R607、R608、R609、R610、R611、R612、R613与R614分压送入Q605基极,当市电高于250V以上时,Q605导通,强行拉低Q602基极电位,Q602随即导通,PC602的1-2脚得到工作电压,开始导通工作;

Vdd电压通过R673、PC602的3-4脚、R624为Q606基极提供偏置电压,Q606导通,强

行把U601第12脚拉入低电位(见图二十一)。

图二十一、交流输入检测

B、各路输出电压检测

由R639、R640组成的5VSTB保护检测通过R649送入U601第9脚;

由R666、R667组成的5V保护检测通过R650送入U601第8脚;

由R635、R636组成的15V保护检测通过R652送入U601第7脚;

由R648、R641、R642组成的VA保护检测通过R653送入U601第6脚;

由R646、R647、R643、R644、R645组成的VS保护检测通过R651送入U601第5脚。

当CPU检测到交流输入检测、5VSTB、5VC、D15V、VA、VS任意一路电压异常时,U601

内部锁死,第1、18、20脚发出保护指令,切断PFC、低压产生电路、VS/VA电源,从而达

到保护的目的(见图二十二)。

图二十二、保护检测控制

脚位功能描述电压(V)脚位功能功能描述电压(V)

1 RELAY_ONOFF 继电器控制 4.64 11 VCC 供电 4.68

2 15V_ONOFF D15V开启 4.64 12 ACD_IN 交流检测输入 2.24

3 D5V_ONOFF D5V开启 4.6

4 13 Vs_ON VS高压开启信号输入 5.21

4 STBY_ONOFF 待机控制 4.64 14 RESET 复位 4.68

5 Vs_sense VS检测输入 1.03 15 PS_ON/SOS 开待机控制0

6 Va_sense VA检测输入 1.13 16 PFC_ONOFF 空脚 4.67

7 15V_sense 15V检测输入 1.18 17 RELAY-SIG 继电器检测输出0

8 5V_sense 5V检测输入 1.20 18 PFC_ONOFF PFC开启指令 4.65

9 5Vs_sense 待机5V检测输入 1.20 19 ACD_OUT 交流检测信号输出 4.64

10 GND 地0 20 HV_ONOFF VS/VA高压开启指令 4.64

表四、电源管理芯片引脚功能及开机实测电压

C、电源管理芯片工作时序

1)、电源上电,输出5V-H电压为电源管理芯片供电。

2)、交流检测输入,U601第4脚发出待机控制指令,输出待机5V,待机5V检测送入

U601。

3)、二次开机,U601第15脚PS_ON端得到低电平开机指令, U601第1脚输出继电器

吸合指令,继电器吸合;U601第18脚发出PFC开启指令,PFC开始工作;U601第2脚发出

D15V开启指令,D15V电路开始工作,输出15V,D15V检测信号反馈至U601第7脚;U601

第3脚发出D5V开启指令,输出D5V,D5V检测信号反馈至U601第8脚。

4)、逻辑板得到D5V工作电压,开始工作,发出VS_ON高电平信号送入U601第13脚,

U601第20脚发出VS/VA高压开启指令,VS/VA电路开始工作,输出VS/VA电压,VS检测信

号反馈至U601第5脚;VA检测信号反馈至U601第6脚。

三、维修案例分享

1、机型:3D42A3700iD

屏型号:PM42H4000

故障现象:不开机,指示灯不亮。

维修分析:指示灯不亮,说明主板没有工作,故障范围缩小在主板和电源板,测量电源板输出电压,所有输出为0V,取下电源板单独上电,测量待机5V仍然为0V,说明电源板待机电路未工作。

检修过程:待机电路由Z301(NCP1271)、T301、Q301等组成,首先测量Q301漏极电压310V 正常,测量Z301第6脚电压为0V,测量Z301第8脚电压为310V,说明Z301工作电压丢失,断电测量Z301第6脚对地阻值,正反为27欧左右,测量外围电路,未发现异常,判断为NCP1271坏。更换NCP1271,通电测量5VSB输出为5.3V正常。

为了检验整个电源板是否都能正常工作,把电源板PS_ON端子对地短接,VS_ON端子接D5V,VS端子与地接100W灯泡,通电测量电源板所有输出电压均正常,维修结束。

处理结果:更换Z301(NCP1271)。

2、机型:3D42A3700iD

屏型号:PM42H4000

故障现象:指示灯一亮即灭,不开机。

维修分析:正常情况下,通电瞬间,电源板输出待机5V电压给主板提供供电,主板得到工作电压后,发出开机指令送入电源板,电源板输出所有电压,当主板得到主5V供电后,主板开始进行自检,完成自检过程后,回到待机状态。(指示灯状态为不停闪烁然后变为红灯)。

根据故障现象分析,指示灯瞬间能亮,说明电源板待机电路已有电压输出,指示灯随即熄灭,可能是电源板低压输出端和VS/VA高压输出端未输出电压,或输出电压不正常,引起保护。

检修过程:取下电源板上电,测量5VSB为5.3V正常,对地短接PS_ON,测量D5V为5.2V 正常,测量D15V为14.98V正常;

短接VS_ON到D5V,一通电,电源板保护,所有输出被切断。

通电瞬间测量VS、VA输出电压,VS瞬间输出206V,VA输出55V,输出电压都正常。

通电瞬间测量U601第5脚VS检测输入为1.03V正常,测量第6脚VA检测输入为0V

不正常,测量R641、R642分压处为1.14V,断电测量此处与R653处的印制板连接阻值非常大,仔细观察发现印制板有断裂,为了保证可靠性,飞线连接,通电后故障排除。

处理结果:飞线解决。

3、机型:3D42A3700iD

屏型号:PM42H4000

故障现象:指示灯一亮即灭,不开机。

维修分析:同上例

检修过程:电源板单独上电测量5VSB为正常的5.3V,对地短接PS_ON,测量所有低压输出端都正常,短接VS_ON到D5V,一通电,电源板保护,所有输出被切断。

通电瞬间测量VS、VA输出电压均为0V,说明VS/VA形成电路未工作,测量U501第1脚为15.02V正常,测量U501第3脚为1.2V不正常(正常为1.59V),测量PFC电压为310V,说明PFC电路未工作引起U501欠压保护,至此故障部位锁定在PFC电路。

断开VS_ON到D5V短接点,测量PFC电压仍然为310V,测量U202第4脚电压为15V正常,测量U202第2脚电压2.08V正常,测量U202第3脚电压为3.3V。

第3脚为PFC取样反馈端,PFC正常工作达到400V左右时此端电压为3.34V,该电压由

R280、R289、R276、R279与R274分压得到,此时PFC并未工作,PFC输出端为310V,经过换算此处电压应为2.7V左右,由此得出结论,PFC反馈检测信号异常导致PFC电路不工作。

测量R280、R289、R276、R279、R274时发现R280阻值在100K左右跳动,怀疑印制板有漏电,取下R280处理印制板并清洁R280,装回电阻通电测量PFC电压为392V,为了安全起见,将R289、R276、R279均进行了相同方式处理,短接VS_ON到D5V,上电所有输出正常,维修结束。

处理结果:处理印制板。

4、机型:3D42A3700iD

屏型号:PM42H4000

故障现象:不定时自动关机

维修分析:主板、屏上所有组件均有可能引起不定时自动关机,维修难度很大,我们可以通过自检的手段来缩小故障范围,如果自检故障现象一样,那么故障就缩小在屏组件,如果自检正常,故障就缩小在主板和电源板待机电路和低压产生电路。

检修过程:首先我们先对整机进行屏自检,自检方法:断开主板,PS_ON接地,逻辑板CON1从右到左四个点短接(见图二十三)。上电屏幕出现各类彩条图像,经过长时间烤机,未出现故障。

接上主板继续烤机,大约40分钟后出现关机。继续二次开机,测量电源板所有输出端发现5VSTB端为4.5V左右,测量5V-H为正常的5.3V,测量Q307的栅极为4.7V左右不正常,断电检查外围发现C328有漏电现象,断开后,5VSTB输出正常。继续通电烤机,故障不在出现,维修结束。

处理结果:取消C328

图二十三、逻辑版屏自检短接处

UPS原理与维修知识

摘要:不间断供电电源(UPS)是一种高可靠性的电子电源设备,但是依然会存在UPS出现故障的情况,针对此类情况,本文实例列举了品牌故障以及实例解决办 法。 1山特UPS-500 故障现象1:逆变输出正常,市电输入时UPS无输出。 故障分析:逆变输出正常,使用市电时无输出,故障主要存在于市电电压检测电路和市电/逆变继电器转换电路。由于这个继电器转换电路简单,故首先检查此部分电路。人为使该继电器动作,发现市电转换正常,说明故障在市电电压检测电 路。此部分相关电路如图1所示。 从此图可以看出,当市电输入电压为220V时,经变压整流得到一个约为+30V 的市电输入检测信号电压,该电压高低与市电输入电压成正比。此电压经R60、R59、C25滤波后,得到一个+2.4V的直流电平信号,该信号分别送到U5的7脚和U6的4脚。由-5V经R54、RP5分压得到的1.6V接至U5的6脚。此时U5的1脚、U6的2脚都输出+12V的高电位,使后续电路中的继电器不工作,市电的输入与输出保持连通状态。当市电电压低至170V以下时,U5的第7脚电位降至1.5V 以下,低于第6脚的电位,第1脚输出低电位,使后续电路中继电器动作,切断市电

通路,UPS转为逆变输出;当电压高于260V时,U6的第2脚输出低电位,后续电路中的继电器动作,切断市电通路,UPS转为逆变输出。 现测U5(LM339)的1脚电位为6V,正常为0V,测2脚为0V,6脚和5脚电位正常,7脚电位为4V,正常时为2.4V,而测市电输入正常,30V检测电平信号正常,说明故障是由于市电检测电路损坏引起。根据上述市电检测电路的工作原理可知, 引起U57 脚电位升高的原因有两种: ①30V检测电平升高; ②U5或外围损坏。 首先测R59上端电位2.7V正常,说明故障是由于U5或外围元件损坏引起。断电查U5外围元件均正常,重新加电测U5的1脚和U6的2脚电压发现1脚为0V,2脚为6V,据此基本可断定U5损坏,更换U5故障排除。 故障现象2:逆变无输出,市电输入不稳压,指示灯不亮,无告警声。 故障分析:根据故障现象,应首先检查辅助电源。本机辅助电源电压为+24V、+12V、+5V。辅助电源电路如图2所示。 从此图可以看出,+24V是继电器线圈工作电源,+12V是整机控制辅助电源,+5V是整机的控制电源。当缺少+12V或+24V时,所有继电器都不会吸合。本例在市电输入状态下,测蓄电池两端电压为+26V,说明LM317正常,再测LM7812输入端电压为+24V,但输出端电压为0,说明LM7812损坏,更换LM7812整机恢复正常。 据有关资料介绍,当整机缺少+12V电压时,故障现象为UPS没有任何反应,处于“死机”状态。但在修复此故障后,又换上坏的LM7812开机,现象为:市电供电时,有不稳压的交流输出(输出电压比输入电压高);逆变无输出,此时指示灯不亮,没有告警声。可以认为,整机既然没有+12V电压,那么+5V电压也就没有。缺少+12V和+5V两组电压后,逆变电路也就无电压输出,指示灯也不亮,没有告警声。但由于继电器的常闭接点把市电输入与输出构成回路,故输出的是未经稳压的交流电压。 故障现象3:市电正常时有输出,若突然停电,UPS刚进入逆变状态,蜂鸣器长鸣,随即UPS输出截止。 故障分析:因在市电正常时UPS工作正常,而在市电突然停电时UPS能进入逆

详细电脑开关电源维修图解及原理图解大字版

电脑开关电源维修图解 一颗强劲的CPU可以带着我们在复杂的数码世界里飞速狂奔,一块最酷的显示卡会带着我们在绚丽的3D世界里领略那五光十色的震撼,一块最棒的声卡更能带领我们进入那美妙的音乐殿堂。相对于CPU,显示卡、声卡而言,电源可能是微不足道的,我们对它的了解也不是很多,可是我们必须知道,一个稳定工作的电源,是使我们计算机能够更好工作的前提。 计算机开关电源工作电压较高,通过的电流较大,又工作在有自感电动势的状态下,因此,使用过程中故障率较高。对于电源产生的故障,不少朋友束手无策,其实,只要有一点电子电 路知识,就可以轻松的维修电源。 首先,我们要知道计算机开关电源的工作原理。电源先将高电压交流电(220V)通过全桥二极管(图1、2)整流以后成为高电压的脉冲直流电,再经过电容滤波(图3)以后成为高压直流电。

此时,控制电路控制大功率开关三极管将高压直流电按照一定的高频频率分批送到高频变压器的初级(图4)。接着,把从次级线圈输出的降压后的高频低压交流电通过整流滤波转换为能使电脑工作的低电压强电流的直流电。其中,控制电路是必不可少的部分。它能有效的监控输出端的电压值,并向功率开关三极管发出信号控制电压上下调整的幅度。在计算机开关电源中,由于电源输入部分工作在高电压、大电流的状态下,故障率最高;其次输出直流部分的整流二极管、保护二极管、大功率开关三极管较易损坏;再就是脉宽调制器TL494的4脚电压是保护电路的关键测试点。通过对多台电源的维修,总结出了对付电源常见故障的方法。

一、在断电情况下,“望、闻、问、切” 由于检修电源要接触到220V高压电,人体一旦接触36V以上的电压就有生命危险。因此,在有可能的条件下,尽量先检查一下在断电状态下有无明显的短路、元器件损坏故障。首先,打开电源的外壳,检查保险丝(图5)是否熔断,再观察电源的内部情况,如果发现电源的PCB 板上元件破裂,则应重点检查此元件,一般来讲这是出现故障的主要原因;闻一下电源内部是否有糊味,检查是否有烧焦的元器件;问一下电源损坏的经过,是否对电源进行违规的操作,这一点对于维修任何设备都是必须的。在初步检查以后,还要对电源进行更深入地检测。

AT电源电路原理分析与维修教程整理

ATX电源结构简介 ATX电源电路结构较复杂,各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透,且各电路参数设置非常严格,稍有不当则电路不能正常工作。下面以市面上使用较多的银河、世纪之星ATX电源为例,讲述ATX电源的工作 原理、使用与维修。其主电路整机原理图见图13-10,从图中可以看出,整个电路可以分成两大部分:一部分为 从电源输入到开关变压器T3之前的电路(包括辅助电源的原边电路),该部分电路和交流220V电压直接相连,触及会受到电击,称为高压侧电路;另一部分为开关变压器T3以后的电路,不和交流220V直接相连,称为低压 侧电路。二者通过C2、C3高压瓷片电容构成回路,以消除静电干扰。其原理方框图见图13-1,从图中可以看出 整机电路由交流输入回路与整流滤波电路、推挽开关电路、辅助开关电源、PWM脉宽调制及推动电路、PS-ON 控制电路、自动稳压与保护控制电路、多路直流稳压输出电路和PW-OK信号形成电路组成。弄清各部分电路的 工作原理及相互关系对我们维修判断故障是很有用处的,下面简单介绍一下各组成部分的工作原理。 图13-1主机电源方框原理图 1、交流输入、整流、滤波与开关电源电路 交流输入回路包括输入保护电路和抗干扰电路等。输入保护电路指交流输入回路中的过流、过压保护及限流 电路;抗干扰电路有两方面的作用:一是指电脑电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力:二是指开关电源的 振荡高次谐波进入电网对其它设备及显示器的干扰和对电脑本身的干扰。通常要求电脑对通过电网进入的干扰信 号抑制能力要强,通过电网对其它电脑等设备的干扰要小。 推挽开关电路由Q1、Q2、C7及T3,组成推挽电路。推挽开关电路是ATX开关电源的主要部分,它把直流 电压变换成高频交流电压,并且起着将输出部分与输入电网隔离的作用。推挽开关管是该部分电路的核心元件,受脉宽调制电路输送的信号作激励驱动信号,当脉宽调制电路因保护电路动作或因本身故障不工作时,推挽开关管因基级无驱动脉冲故不工作,电路处于关闭状态,这种工作方式称作他激工作方式。 本章介绍的ATX电源在电路结构上属于他激式脉宽调制型开关电源,220V市电经BD1?BD4整流和C5 C6滤 波后产生+300V直流电压,同时C5 C6还与Q1、Q2、C8及T1原边绕组等组成所谓“半桥式”直流变换电路。当给Q1、Q2基极分别馈送相位相差180°的脉宽调制驱动脉冲时,Q1和Q2将轮流导通,T1副边各绕组将感应 出脉冲电压,分别经整流滤波后,向电脑提供+ 3.3V、土5V、土12V 5组直流稳压电源。 THR为热敏电阻,冷阻大,热阻小,用于在电路刚启动时限制过大的冲击电流。D1、D2是Q1、Q2的反 相击穿保护二极管,C9、C10为加速电容,D3、D4、R9 R10为C9 C10提供能量泄放回路,为Q1、Q2下一个周期饱和导通作好准备。主变换电路输出的各组电源,在主机未开启前均无输出。其单元电路原理如下图13.2所示: 图13-2 交流输 入、整流、滤波与开关电源单元电路图 2、辅助电源电路

uc3842开关电源维修

修理3842高压炸机的相关内容 首先介绍各种零件的好坏判断 显示“400--700” 显示“1”

红笔黑笔 第5步是参考,第6步是关键。经几年实践,目前的绝大部分充电器使用的场效应管,都可以用7N80代替。

数据从小变大,最后成为1,并 伴随“滴”声 3842,494,358,324,339,393,817光耦,,,这些在ws-3仪器上检测,很方便,准确。不再叙述。 下面介绍充电器高压炸机故障的修理流程。此流程身经百战,可靠实用。一定要严格遵守,不可打乱先后次序,否则后果自负!!!!! 1全面检测: 高压直流二极管(4007,5399,5408)或者全桥。 高压大电容,简称“一大电容”,450v68uf。 3842的7脚供电电容,简称“高压小电容”。35v100uf 场效应管(mos管,比如6N60,7N80,10N90,K1358,,,,,,,,) 低压部分的主整流管1660,uf5408,FR307,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 低压部分的主滤波电容,(63v470uf)简称“二大电容”。 低压部分的辅助电源滤波电容,(63v470uf) 输出电流取样电阻(3w0.1欧姆) 光耦(pc817,4n35,,)用ws-3可以快速准确检测。没有ws-3就用二极管档测量光耦低压侧的参数,应该是一个发光二极管的参数。光耦高压侧的参数基本上查不到,但也不能短路 变压器各引脚是否虚焊,或者各绕组开路,(绕组短路故障用普通万用表是没办法的,但可以用ws-3仪器,通过“能量公式”来判断)。 电路板的铜箔(铜皮)是否有断裂(有时候眼睛看不出来,要配合万用表和扭动电路板来检查,或者对焊点进行补焊时,可以观察到,但要有经验才行。 2拆掉损坏的零件,(3842,7n80,以及3w0.5欧姆,10欧姆,1k,等等,具体位置请看原理图红色标注)焊上保险管。(或者串联220v40w灯泡)。

ups电源故障维修tdl

ups电源故障维修 时间:2009-07—24 17:23:58 来源:互联网作者:不详 UPS的品牌较多,这里以山特(Santak)牌C系列3kVA在线式UPS为例叙述其工作原理及维修方法,供电源技术工程人员参考。 1性能参数及系统框图 (1) 性能参数 如表1所示,这里同时把该系列1kVA及2kVA产品的性能参数一并列出,供比较用. 表1 山特C1kVA/ C2kVA/ C3kVA性能参数:

外形尺寸(mm)W×D×H145×405×220195×455×330 (2) 系统框图 上图所示,当市电正常时,主路由功率因数校正电路产生逆变器工作所需的±370V的直流电压,再经逆变器将直流转换为交流输出;另一路市电经充电器电路产生110V的直流电压对蓄电池充电;当市电中断时,蓄电池所储存的能量经DC/DC变换器转换为±400V的直流电压作为逆变器输入,使输出实现不间断供电。 图2 充电器电路 2电路工作原理(以C3k为例) (1)功率级电路工作原理 ①充电器电路 如图2所示,市电经P(L)、P(N)进入功率板做为充电器的输入电源, 经由BR01、VM208、U206、TX1、U202、U203等构成隔离反激式变换器,转换为直流电压对电池充电.为确保电池寿命,充电器输出电压必须保持稳定,调整VR301可得到110V的充电电压Uch,同时TX1的副边还为功率因数校正电路提供驱动电源PFVCC+、PFVCC0、PFVCC-;该反激式变换器由开关型PWM集成电路UC3845 (即U206)控制,CPU通过(加在TLP521上的)信号控制UC3845的工作。当有市电时,TLP521截止,UC3845起振,正常工作,给蓄电池充电;当无市电时,TLP521导通,将定时电容(C221A)对地短路,UC3845停振,从而停止充电,同时功率因数校正电路也停止工作。 ②开机电路 如图3所示,直流、交流开机均是在接到由CNTL板送来的开机信号后,用一个高电平(电池电压或充电电压)去触发Q8的基极,使Q8导通,给工作电源的集成控制片U302送去工作电压,使U302开始工作,转换成多个直流电源,并用其中的+24V电源继续维持Q8的导通状态,开机动作完毕。 图3 开机电路 ③辅助电源电路 如图4所示,电池电压、充电电压由TX305第6脚输入,经由U302、VM3、TX305等所构成的开关电源电路,产生多组相互隔离的逆变器所需的工作电源IGBT+12V、IGBT-5V及控制工作电源24V、12V,其中12V电源再经由U311(7805)产生5V电源供控制板或其他控制集成电路作工作电源。 图4 辅助电源电路 ④斩波器电路 如图5所示,由TX501、TX502、VM501、VM502、VM503、VM504、VM505、VM506及控制元件U501组成的升压斩波电路,将单一的直流电压(电池电压)转换为高压正负直流电压。当市电中断时,此直流电压通过VD501、VD502、VD503、VD504、VD505、VD506、VD507、VD508和电感L501、L502送至±DC BUS(±400V)继续提供电源给逆变器,使供电不致中断,并用U501 来控制DC BUS 的输出电压,由CPU进行设定并控制,不需人工调整。CPU通过U501(SG3525)的OFF端控制该直流直流变换器的工作状态。当市电正常时,关闭集成控制片SG3525,使斩波器不工作,只有在蓄电池供电时,该斩波器才工作。 图5 斩波器电路 ⑤功率因数校正电路 如图6所示,输入交流电经CT2,电感L1、L2,整流桥BR02、VM1A、U305、U10组成升压斩波电

3844电源的原理及维修

变频器开关电源的原理及维修 维修部杨海涛 电源是每一个电路的重要组成部分,担负着为电路提供能量的重要作用,它是设备能够正常运行的重要保障。电源的种类很多,开关电源由于体积小、重量轻、效率高、动态稳压效果好,因此被广泛应用到了各种电子设备中。下面就以UC3844开关电源芯片为例讲述一下开关电源的基本原理和在变频电路中的作用。右图a-1所示为开关电源PWM波形调制芯片。该图为8脚双列直插封装。 7脚是芯片的电源输入端,该端在内部集成了稳压器和最低门限电压控制器,所以该芯片不用在外围设置稳压电路,只要接一只降压电阻即可。最低门限值为10V,当7脚输入电压低于10V,该芯片将禁止输出,处于保护状态。正常工作时该端电压约为12V—16V之间。 4脚是内部压控振荡器的定时端,通过接上合适的RC网络,使输出的PWM波控制在20KHZ—100KHZ之间。 a—1 2脚、3脚是输出取样反馈端,用于检测开关电源的输出,以便进行PWM调制控制,从而达到稳压的目的。在变频器系统中,开关电源需要输出:一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中 5V/DC 主要用作主板及控制板的供电,±12V/DC用作霍尔检测器件的供电,四组20V/DC用作IGBT 的触发供电。变频器的型号及品牌不同,其开关电源的电压值也不尽相同,但基本构架是一样的,在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。 a—2 如图a—2所示:电源经D1—D4、C1、C2整流滤波之后,通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端,为其供电,UC3844通过检测当7脚电压大于10V时,控制内部压控振荡器开始工作,通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断,R10是开关管的电流检测电阻,通过检测R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度,从而达到自动稳压的目的。在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚,增强了UC3844的驱动能力。C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络,目的在于吸收变压器的反向脉冲,保护开关管。AC-1——AC-4是开关变压器的次级输出绕组,通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。了解了开关电源的原理之后,让我们来看看如果开关电源出现问题应该怎样进行维修。开关电源的几个维修步骤如下: 1、检测整流电路D1—D4是否击穿或断路,滤波电路的电容是否损坏,平衡电阻R1、R2是否正常,降压电阻R3是否烧断或阻值增大失效(断电情况下测试)。 2、检测开关管b-e结、c-e结是否有击穿短路现象、测量开关变压器各个绕组是否有短路现象,以确定开关管、及开关变压器的好坏(断电情况下测试)。 3、检测次级输出绕组的整流滤波元件,重点察看滤波电容是否鼓包或损坏,以排除次级电路短路的可能。 4、检测吸收回路D5、R11、C9是否正常(断电情况下测试)。 5、在确定上述元件正常的情况下,我们可以把开关电源板从变频器上取下单独对其进行加电试验。用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值,此时应能听到变压器起振时的吱吱声,如没有听到起振的声音,用万用表检测UC3844的电源正、负级之间是否有12V—16V左右的直流电压。 6、在确定UC3844的供电端电压正常后,可用示波器察看一下UC3844的6脚是否有PWM波输出到开关管的触发端(根据电路设计的不同,PWM波的频率一般在20KHZ—100KHZ之间)。 7、如果没有PWM波输出,则更换定时元件C5、R 8、C6或UC3844。经过上述几个步骤的排除,开关电源应该可以正常工作了。在变频器中,开关电源的种类很多,但基本原理都是一样的,比如说每个PWM管理芯片都有供电端、定时元件RC网络、输出PWM波的端口等,只要我们了解了它们的工作原理,按照一定的方法步骤都能够把故障排除掉。下面就把实际维修中遇到的问题和解决办法列举出来,供大家参考一下。案例1:台达变频器(故障现象:上电无显示)经检测发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常,因此确定为开关电源板故障。按照上述维修步骤对开关电源板进行测量。在进行第一步测量时,发现直流母线560V到PWM调制芯片之间的的330KΩ/2W的降压电阻损坏,标称330KΩ/2W的电阻,实际测量值达2MΩ以上,因此PWM调制芯片得不到启动的电源,所以无法起振工作。为谨慎起见又检测了开关管、变压器、整流二极管及滤波电容等关键器件,在确定没问题之后上电试验,OK!开关电源起振,输出各组电压正常,装回变频器后开机试验正常,此变频器修复完毕(注:维修人员在维修中,一定要养成习惯:发现坏元件后不要急于更换试机,一定要

开关电源各模块原理实图讲解

开关电源原理 一、开关电源的电路组成: 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时,其阻值 降低,使高压能量消耗在压敏电阻上,若电流过大,F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路:C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制,防止对电源干扰,同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间,要对C5充电,由于瞬间电流大,加RT1(热敏电阻)就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上,一定时间后温度升高后RT1阻值减小(RT1是 负温系数元件),这时它消耗的能量非常小,后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路:交流电压经BRG1整流后,经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小,输出的交流纹波将增大。

时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象,在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大,Q1导通使Q2没有栅极电压不导通,RT1将会在很短的时间烧毁,以保护后级电路。 三、功率变换电路: 1、MOS管的工作原理:目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET(MOS管),是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态,所以输入电阻可以大大提高,最高可达105欧姆,MOS管是利用栅源电压的大小,来改变半导体表面感生电荷的多少,从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图: 3、工作原理: R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器,和开关MOS管并接,使开关管电压应力减少,EMI减少,不发生二次击穿。在开关管Q1关断时,变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流,这些元件组合一起,能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制,因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时,UC3842停止工作,开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络,电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小,易引起振荡,电磁干扰也会很大;R1过大,会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下,从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波,当其占空比越大时,Q1导通时间越长,变压器所储存的能量

通用电动自行车充电器电路分析及维修图文教程(3842芯片).

通用电动自行车充电器电路分析及其维修(3842芯片) 作者:MAX232 QQ:44473047 时间:2012年7月30日 一、电路分析 首先AC220电压经由保险丝,NTC和EMI滤波整流滤波变换的300V左右的直流电压,经启动电阻提供给3842(7脚)初始工作电压,驱动MOS管开关动作,开关变压器在MOS管的开关作用下,会不断的储存->释放,而使输出绕组感应到的电能经过整流滤波输出的直流电压,通过采样到431或运放控制光耦把信号反馈至3842的1脚或2脚,控制3842的输出(6脚)的占空比,以达到稳定的输出电压值。 (1)3842稳定工作的条件: 1. 起始的工作电压,由启动电阻从300V降压得到; 2. 8脚有输出稳定的5v基准电压,内部振荡电路才会工作。 3. 6脚输出驱动MOS管打开后,3脚检测到的电流反馈电压 没有超过1V。 4. 原边供电是否在下一个周期工作开始前提供到3842的7 脚,否则由启动电阻提供过来的电能已经不能维持3842工 作了。 (2)输出电压保持稳定的条件: 1. 副边绕组是否感应到电能。 2. 副边整理和滤波器件是不是都完好。

3. 采样电阻以及431,是否完好。 4. 光耦是否完好工作。 5. 3842是否接收到光耦的信号,确定信号没有在进入3842芯片前被阻断或过滤了。 充电器高压部分故障的修理流程 1、元件检测: 高压直流二极管(4007,5399,5408)或者全桥。 高压大电容,简称“一大电容”,450v68uf。 3842的7脚供电电容,简称“高压小电容”。35v100uf

场效应管(mos管,比如6N60,7N80,10N90,K1358,,,,,,,,) 低压部分的主整流管1660,uf5408,FR307,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 低压部分的主滤波电容,(63v470uf)简称“二大电容”。 低压部分的辅助电源滤波电容,(63v470uf) 输出电流取样电阻(3w0.1欧姆) 光耦(pc817,4n35,,)用ws-3可以快速准确检测。没有ws-3就 用二极管档测量光耦低压侧的参数,应该是一个发光二极管的参数。光耦高压侧的参数基本上查不到,但也不能短路 2、拆掉损坏的零件,(3842,7n80,以及3w0.5欧姆,10欧姆,1k,等等,具体位置请看原理图红色标注)焊上保险管。(或者串联 220v40w灯泡)。 3、安装“基础”零件 更换高压整流二极管,一律用5399代替。4只全部换新。高 压部分电流取样电阻R1(用3w1欧姆或者3w0.5欧姆),驱动电阻 R2 (1/4W,10欧姆),R3(1/4W 1k),下拉电阻R4(1/4W 10k),下偏电 阻R5(1/4W 1k)。若原装各电阻与本图有出入的,一律以本图为准(以不变应万变) 4、接通保护电,(串联灯泡,后文字相同处理)

UPS不间断电源原理和维修技巧

UPS不间断电源原理和维修技巧 UPS的中文意思为“不间断电源”,是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写,它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘,使您不致因停电而影响工作或丢失数据。它在计算机系统和网络应用中,主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给计算机造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。 从基本应用原理上讲,UPS是一种含有储能装置,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。 1)整流器:整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化为直流(DC)的装置。它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用; 2)蓄电池:蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串联而成,其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间。其主要功能是:1当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部。2当市电故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载; 3)逆变器:通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成; 4)静态开关:静态开关又称静止开关,它是一种无触点开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路到另一路的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。 目前,主流的UPS厂商有APC、山特等,都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。 从原理上来说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备; 从功能上来说,UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电;还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付; 从用途上来说,随着信息化社会的来临,UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节,其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。————————————————————2.UPS分哪些种类? UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类; 其中,我们最常用的是后备式UPS,如四通HO系列与SD系列,它具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也最重要的功能,虽然一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于结构简单而具有价格便宜,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS 机等领域; 在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题,如四通PS系列,其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中;

UPS不间断电源工作原理及应用说明

UPS不间断电源工作原理及应用说明 2008年10月25日星期六 03:21 P.M. 摘要:本文介绍了UPS电源系统的基本组成,原理及特点,并对如何对其全面、完善维护做了详细的阐述。 关键字:UPS 储能电池 Abstract: Basic composing,theory and characteristic of UPS power are introduced in this article.It particular explains how to excessive maintenance. Key words: UPS Saving battery 一、引言 保证任何情况下的正常供电,是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS供电系统。UPS电源是保障供电稳定和连续性的重要设备,因其主要机智能化程度高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏,对电源的寿命和故障率有很大影响,下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注意事项和日常维护要求。 虽说各企业配置的UPS供电系统设备型号及系统容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。 当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。在功率选择上,莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。 二、UPS电源系统 UPS电源系统由4部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。 如图1所示,在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS电源开始工作,由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。

如何看懂电路图(电源电路单元)

电源电路单元 一张电路图通常有几十乃至几百个元器件,它们的连线纵横交叉,形式变化多端,初学者往往不知道该从什么地方开始,怎样才能读懂它。其实电子电路本身有很强的规律性, 不管多复杂的电路,经过分析可以发现,它是由少数几个单元电路组成的。好象孩子们玩的 积木,虽然只有十来种或二三十种块块,可是在孩子们手中却可以搭成几十乃至几百种平面图形或立体模型。同样道理,再复杂的电路,经过分析就可发现,它也是由少数几个单元电路组成的。因此初学者只要先熟悉常用的基本单元电路,再学会分析和分解电路的本领, 看懂一般的电路图应该是不难的。 按单元电路的功能可以把它们分成若干类,每一类又有好多种,全部单元电路大概总有几百种。下面我们选最常用的基本单元电路来介绍。让我们从电源电路开始。 一、电源电路的功能和组成 每个电子设备都有一个供给能量的电源电路。电源电路有整流电源、逆变电源和变频器三 种。常见的家用电器中多数要用到直流电源。直流电源的最简单的供电方法是用电池。但 电池有成本高、体积大、需要不时更换(蓄电池则要经常充电)的缺点,因此最经济可靠而又方便的是使用整流电源。 电子电路中的电源一般是低压直流电,所以要想从220伏市电变换成直流电,应该先把 220伏交流变成低压交流电,再用整流电路变成脉动的直流电,最后用滤波电路滤除脉动直 流电中的交流成分后才能得到直流电。有的电子设备对电源的质量要求很高,所以有时还 需要再增加一个稳压电路。因此整流电源的组成一般有四大部分,见图 1 。其中变压电路 其实就是一个铁芯变压器,需要介绍的只是后面三种单元电路。 二、整流电路 整流电路是利用半导体二极管的单向导电性能把交流电变成单向脉动直流电的电路。 (1 )半波整流 半波整流电路只需一个二极管,见图2 (a )。在交流电正半周时VD导通,负半周时VD 截止,负载R上得到的是脉动的直流电

电脑开关电源原理及电路图

2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入,ATX开关电源,无论是否开启,其辅助电源就一直在工作,直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中,交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0,经BD1—BD4整流、C5和C6滤波,输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容,防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻,起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器,滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容,防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后,T3将产生一个很大的反极性尖峰电压,其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍,此尖峰电压的功率经D18储存于C01中,然后在电阻R004上消耗掉,从而降低了Q03的C极尖峰电压,使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压,一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极,另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流,使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组,使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负),通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极,使Q03迅速饱和导通,Q03上的Ic电流增至最大,即电流变化率为零,此时D7导通,通过电阻R05送出一个比较电压至IC3(光电耦合器Q817)的③脚,同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚,另一路经R02送至IC4(精密稳压电路TL431),由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定,经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零,使IC3发光二极管流过的电流几乎为零,此时光敏三极管截止,从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电,随着C02充电电压增加,流经Q03的b极电流逐渐减小,使③~④反馈绕组上的感应电动势

UC3842充电器原理和维修

UC3842充电器原理与维修 以uc3842驱动场效应管的单管开关电源,配合LM358双运放来实现三阶段充电方式。220v交流电经T0双向滤波抑制干扰,D1整流为脉动直流,再经C11滤波形成稳定的300V左右的直流电。U1 为TL3842脉宽调制集成电路。其5脚为电源负极,7脚为电源正极,6脚为脉冲输出直接驱动场效应管Q1(K1358) 3脚为最大电流限制,调整 R25(2.5欧姆)的阻值可以调整充电器的最大电流。2脚为电压反馈,可以调节充电器的输出电压。4脚外接振荡电阻R1,和振荡电容C1。T1为高频脉冲变压器,其作用有三个。第一是把高压脉冲将压为低压脉冲。第二是起到隔离高压的作用,以防触电。第三是为uc3842提供工作电源。D4为高频整流管(16A60V),C10为低压滤波电容,D5为12V稳压二极管,U3(TL431)为精密基准电压源,配合U2(光耦合器4N35) 起到自动调节充电器电压的作用。调整w2(微调电阻)可以细调充电器的电压。D10是电源指示灯。D6为充电指示灯。 R27是电流取样电阻(0.1欧姆,5w)改变W1的阻值可以调整充电器转浮充的拐点电流(200-300 mA)。 充电器常见的故障有三大类。1:高压故障 2;低压故障3:高压,低压均有故障。高压故障的主要现象是指示灯不亮,其特征有保险丝熔断,整流二极管D1击穿,电容C11鼓包或炸裂。Q1击穿,R25开路。U1的7脚对地短路。R5开路,U1无启动电压。更换以上元件即可修复。若U1的7脚有11V以上电压,8脚有5V电压,说明U1基本正

常。应重点检测Q1和T1的引脚是否有虚焊。若连续击穿Q1,且Q1不发烫,一般是D2,C4失效,若是Q1击穿且发烫,一般是低压部分有漏电或短路,过大或UC3842的6脚输出脉冲波形不正常,Q1的开关损耗和发热量大增,导致Q1过热烧毁。高压故障的其他现象有指示灯闪烁,输出电压偏低且不稳定,一般是T1的引脚有虚焊,或者D3,R12开 路,TL3842及其外围电路无工作电源。另有一种罕见的高压故障是输出电压偏高到120V以上,一般是U2失效,R13开路所致或U3击穿使U1的2脚电压拉低,6脚送出超宽脉冲。此时不能长时间通电,否则将严重烧毁低压电路。 低压故障大部分是充电器与电池正负极接反,导致R27烧断,LM358击穿。其现象是红灯一直亮,绿灯不亮,输出电压低,或者输出电压接近0V,更换以上元件即可修复。另外W2因抖动,输出电压漂移,若输出电压偏高,电池会过充,严重失水,发烫,最终导致热失控,充爆电池。若输出电压偏低,会导致电池欠充。 高低压电路均有故障时,通电前应首先全面检测所有的二极管,三极管,光耦合器4N35,场效应管,电解电容,集成电路, R25,R5,R12,R27,尤其是D4(16A60V,快恢复二极管),C10(63V,470UF)。避免盲目通电使故障范围进一步扩大。有一部分充电器输出端具有防反接,防短路等特殊功能。其实就是输出端多加一个继电器,在反接,短路的情况下继电器不工作,充电器无电压输出。

电源电路原理

串联型稳压电源的制作 串联型稳压电源,稳压精度高,内阻小,本例输出电压能在3—6V随意调节,输出电流100mA,可供以后一般实验线路使用。原理图如下: 串联型稳压电源电路图 一、工作原理 电源变压器T次级的低压交流电,经过整流二极管VD1—VD4整流,电容器C1滤波,获得直流电,输送到稳压部分。稳压部分由复合调整管VT1、VT2、比较放大管VT3及起稳压作用的硅二极管VD5、VD6和取样微调电位器RP等组成。晶体管集电极发射极之间的电压降简称管压降。复合调整管上的管压降是可变的,当输出电压有减小的趋势,管压降会自动地变小,维持输出电压不变;当输出电压有增大的趋势,管压降又会自动地变大,维持输出电压不变。复合调整管的调整作用是受比较放大管控制的,输出电压经过微调电位器RP分压,输出电压的一部分加到VT3的基极和地之间。由于VT3的发射极对地电压是通过二极管VD5、VD6稳定的,可认为VT3的发射极对地电压是不变的,这个电压叫做基准电压。这样VT3基极电压的变化就反映了输出电压的变化。如果输出电压有减小趋势,VT3基极发射极之间的电压也要减小,这就使VT3的集电极电流减小,集电极电压增大。由于VT3的集电极和VT2的基极是直接耦合的,VT3集电极电压增大,也就是VT2的基极电压增大,这就使复合调整管加强导通,管压降减小,维持输出电压不变。同样,如果输出电压有增大的趋势,通过VT3的作用又使复合调整管的管压降增大,维持输出电压不变。 VD5、VD6是利用它们在正向导通的时候正向压降基本上不随电流变化的特性来稳压的。硅管的正向压降约为0.7V左右。两只硅二极管串联可以得到约为1.4V左右的稳定电压。R2是提供VD5、VD6正向电流的限流电阻。R1是VT3的集电极负载电阻,又是复合调整管基极的偏流电阻。C2是考虑到在市电电压降低的时候,为了减小输出电压的交流成分而设置的。C3的作用是降低稳压电源的交流内阻和纹波。 二、元器件选择 VD1—VD4 二极管1N4001×4 VD5—VD5 二极管1N4148×2 VT1—VD2 三极管9013×2 VT3 三极管9011

UPS电源常见故障分析及维修技巧

U P S电源常见故障分析及 维修技巧 Last revision date: 13 December 2020.

UPS是Uninterruptible Power Supply的简称,也就是我们常说的UPS不间断电源。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的电源设备,是通信设备、计算机系统等不得断电的系统不可缺少的外围设备之一,它的作用是在外界中断供电的情况下,及时给计算机等设备供电,以免影响通信的中断、重要数据的丢失和硬件的损坏。然而我们在使用UPS电源作为保护其他对象的同时,其UPS电源本身往往也会发生一些故障,如果UPS电源发生了故障,就无法我们负载提供保护功能。因此我们对UPS电源常见故障现象的分析处理进行介绍: 问题一:有市电时UPS电源输出正常,而无市电时蜂鸣器长鸣,无输出。 故障分析:从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障,可按以下程序检查: 1、检查蓄电池电压,看蓄电池是否充电不足,若蓄电池充电不足,则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。 2、若蓄电池工作电压正常,检查逆变器驱动电路工作是否正常,若驱动电路输出正常,说明逆变器损坏。 3、若逆变器驱动电路工作不正常,则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出,若有控制信号输出,说明故障在逆变器驱动电路。 4、若波形产生电路无PWM控制信号输出,则检查其输出是否因保护电路工作而封锁,若有则查明保护原因; 5、若保护电路没有工作且工作电压正常,而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏 上述排故顺序也可倒过来进行,有时能更快发现故障。 问题二:逆变器功率级一对功放晶体管损坏,更换同型号晶体管后,运行一段时间又烧坏的原因是电流过大,而引起电流过大的原因有: 1、过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时,过流保护电路不起作用; 2、脉宽调制(PWM)组件故障,输出的两路互补波形不对称,一个导通时间长,而另一个导通时间短,使两臂工作不平衡,甚至两臂同时导通,造成两管损坏; 3、功率管参数相差较大,此时即使输入对称波形,输出也会不对称,该波形经输出变压器,造成偏磁,即磁通不平衡,积累下去导致变压器饱和而电流骤增,烧坏功率管,而一只烧坏,另一只也随之烧坏。 问题三:蓄电池电压偏低,但开机充电十多小时,蓄电池电压仍充不上去。 故障分析:从现象判断为蓄电池或充电电路故障,可按以下步骤检查: 1、检查充电电路输入输出电压是否正常; 2、若充电电路输入正常,输出不正常,断开蓄电池再测,若仍不正常则为充电电路故障;

开关电源基本电路及原理介绍

开关电源可分为直流开关电源和交流开关电源,是按输出来区分的,交流开关电源输出的是交流电,而直流开关电源输出的是直流电,这里介绍的是直流开关电源。随着相关元器件的发展,直流开关电源以其高效率在很多场合代替线性电源而获得广泛应用。 直流开关电源与线性电源相比一般成本较高,但在有些特别场合却更简单和便宜,甚至几乎只能用开关电源,如升压和极性反转等。直流开关电源还可分为隔离的和不隔离的两种,隔离的是采用变压器来实现输入与输出间的电气隔离,变压器还便于实现多路不同电压或多路相同电压的输出。直流开关电源结构复杂,设计和分析都有较特别的一套理论和方法,这里主要介绍6种基本的不隔离的直流开关电源结构形式和其特点,便于依据应用场合来选择使用。 理想假定:为便于分析,常假定存在如下理想状态 1. 电子器件理想:电子开关管Q和D的导通和关断时间为零,通态电压为零,断态漏电流为零 2. 电感和电容均为无损耗的理想储能元件,且开关频率高于LC的谐振频率 3. 在一个开关周期内,输入电压Vin保持不变 4. 在一个开关周期内,输出电压有很小的纹波,但可认为基本保持不变,其值为Vo 5. 不计线路阻抗 6. 变换器效率为100% 一、Buck变换器:也称降压式变换器,是一种输出电压小于输入电压的单管不隔离直流变换器。 图中,Q为开关管,其驱动电压一般为PWM(Pulse width modulation脉宽调制)信号,信号周期为Ts,则信号频率为f=1/Ts,导通时间为Ton,关断时间为Toff,则周期Ts=Ton+Toff,占空比Dy= Ton/Ts。 Buck变换器有两种基本工作方式: CCM(Continuous current mode):电感电流连续模式,输出滤波电感Lf的电流总是大于零DCM(Discontinuous current mode):电感电流断续模式,在开关管关断期间有一段时间Lf 的电流为零 CCM时的基本关系:

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