金泰D8000系数字机的开关电源由分立元件组成,电路简捷、成本低、转换效率较高,但与其他类型开关电源相比,此类电源对电网电压的适应能力较差,特别是在电压不稳的偏远农村,采用此类电源的数字机电源故障时有发生。现对金泰克D8000系列数字机开关电源的原理及检修简述如下。
一、开关电源的工作原理
金泰克D8000系列数字机的开关电源由整流滤波电路、振荡电路、保护电路、稳压控制电路和输电路等部分组成,为降低成本,厂家把交流输入电路中的干扰抑制电路省略了。金泰克D8000系列数字机的开关电源电原理图。
1、开关电源的振荡过程
220V交流市电经电源开关、2A保险管进入幅度VD1~VD4和C1组成的桥式整流、滤波电路后产生存300V直流电压,该电压一路经开关变压器初级别1~2绕组加到开关管VQ1(C5027) 集电极,一路通过启动电阻R1、R3加至VQ1基极,使VQ1导通。VQ1导通后,在开关变压初级绕组成1~2上产生感应电动势,由于绕组间的电磁耦合,开关变压器反馈绕组稿3~4产生的脉冲电压经VD7加到VQ1基极,使VQ1迅速进入饱和导通状态,在饱和导通期间,开关变压器反馈绕组稿3~4上的感应电压给C4充电,随着充电的不断进行,VQ1基极电压不断下降,进而使VQ1由饱合状态退回到放大状态,此时开关变压器反馈绕组中的反馈组绕中的反馈电压反向,迫使VQ1迅速进入截止状态。在截止期间,C4通过R3、VD7放电,与此同时启动电压通过R1、R3再次加至VQ1基极,VQ1又开始导通,重复导通、截止的振荡过程。
2、开关电源的稳压调节过程
开关电源的稳压调节电路由光电耦合器IC1(LH439)和三极管VQ3(A1015)与外围元件组成,而稳取样电压为次极输出的5V电压。由于某种原因使5V输出电压升高时,VQ3基极电位也随之上升,使VQ3集电极电流增加,光电耦合器IC1的发光二极管的发涣亮度增大,光耦的光敏三极管的导通加,使VQ2(C2060)导通,VQ1截止,进而使输出电压下降,最终保证各输出电压稳定在规定值内。当5V电压由于某种原因下降时,其稳压过程与此相反。
3、保护电路及其工作过程
该机开关电源全部由分立元件成组成,因而涉及的保护电路较多。由VD5、C2、R2组成尖峰吸收保护电路,用于吸收开关变压器漏产生的尖峰电压,对VQ1起保护作用。R5、VD6组成过流保护电路,防止因过流而损坏VQ1。由R7、R8、VD8、VD9组成的限幅电路起过压保护作用。在5V电源输出端并联稳压二极管VD22,当稳压电路失控时,5V电压升高使稳压二极管VD22击穿短路,降低输出电压,防止主板上各电压单元因电升高而损坏。
二、开关电源的检修
1、开机烧保险
此类故障一般发生在开关变压器之前,说明内存在着严重的短路故障,应检查C1是否漏电,整流管VD1~VD4、开关管VQ1否击穿。
2、保险未断但开关电源无输出电压
能员后,不烧保险,电源各输出端无电压,查C1两端有300V直流电压,表明整流滤波电路正常,引起此类故障的原因主要有:一是开关电源振荡电路有故障未起振,二是开关电源输出回路过载,检查时应注意区别。通常在接通电源时,如听到电源发出“吱”一声,电源输出端无电压或输出电压极低,则可断定开关电源输出回路有短路故障,断开电源与主板的排线插座,各输出端电压恢复正常,说明主板有短路故障。断开电源与主板的排线插座,如各输出端仍无输出电压,则故障应发生在开关电源本身,应继续检查开关变压器的次级电路,找出短路元件更换,即可排队故障。当接通电源时,听不到任劳任何声音,各输出端无电压,则多为开关电源未起振,应检查启动电阻R1、R3是否断路,开关变压器具1~2绕组是否开路,VD7、R4、R5是否损坏,C4容量是否下降等。
3、输出电压偏离正常值
电源输出端各输出电压均过低或过高,一般是电压取样反馈网络发生故障,应着重检查提供取样电压的5V组电源电压是否正常,IC1和VQ3及其相关元件有无损坏。如仅一路电源电压输出不正常,则应是该路整流二极管、滤波电容性能变差或失效,更换即可。
三、元件的应急你换
该电源元件较常见,要求亦不高。C5027为高反压MPN型三极管,耐压1100V、电流3A、率50W,常用于PC机电源和一些单管电源线路、如用做ATX电源中辅助电源的开关管等,可用C4747、C5148代换。光耦LH439可用PC817直接代换。300V整流电路中的二极管可用普通硅整流二极管替换,二次整流电路中的二极管应用快恢复或肖特基二极管代替。电解电容应选用较原电容耐压值略高的优质电容。