2024年02月24日

电脑彩显开关电源的原理与检修

2012 年 1 月 5 日
 

目前流行的14、15英寸的SVGA彩色显示器绝大多数电源部分采用由UC3842驱动功率MOS管构成它激式开关稳压电源。由于各厂商均不提供电路图以及有的维修人员对功率MOS管的特性不熟悉,因而造成这类产品维修困难。本文以一种典型电路介绍这类开关电源的工作原理及检修方法,亦适用于类似电路的其它牌号的机型。

主要元件特性

UC3842功能

它激型开关电源脉宽调制集成电路,内部框图1。

各引脚功能及特性如下:

引脚功能

1内部误差放大器相位补偿。

2反馈电压输入端,外接电压调整电位器。

3过流保护检测输入,该脚电压大于lV时开关电源停止工作并自锁。

4振荡器外接时间常数RC,以决定自由振荡频率,电路最高频率达500kHz。

5接地。

6开关管控制脉冲输出,最大驱动能力达lA,特别适合于驱动功率MOS管。

7电源。开机时,该脚电压必须达到16V电路才开始工作;一旦启动,电压在10—30V范围内均可正常工作。不工作时电源电流小于0.3mA。

8内部5V基准电压源,最大输出电流50mA。

功率:MOS管特性及检测

用万用表检测MOS管的方法比较简单,正常时栅极G对源极S和漏极D的直流电阻均无穷大,否则管子已损坏。在G、S短路时管子关断,D、S之间有一寄生二极管(S为阳极),该寄生二极管的反向电阻必须无穷大,否则管子性能不良。由于管子G、S之间有一寄生电容(一般几百pF),用指针式万用表(如MF-30、MF-50等)10k挡测一下G、S之间的电阻即可使该电容充电到15V左右(黑表笔接G,然后即使表笔移去,只要外部不提供放电回路该电压也不会很快消失),此时管子开通,D、S之间的正、反向电阻均应小于3Ω(最好在2Ω以下)。用手同时触摸或用导线短路G、S后,寄生电容放电,管子恢复关断。

注意,在测试和使用过程中,G、S之间电压绝对不可以超过±20V,否则会造成管子损坏。焊接时电烙铁外壳应加接地线,以免因漏电损坏管子。

电路工作原理

接通电源后,220V交流经整流、滤波在C106上形成约300V直流(参2)。R106为启动电阻,D104为隔离二极管。R106、C112具有延时启动功能。当通电0.5-1秒后C112被充电到16V,ICl01启动,驱动Q101工作于开关状态。在Q101关断期间,脉冲变压器各付绕组通过整流二极管向相应的负载供电。其中D103、D104向IC101回馈电能,同时经R111等元件提供反馈取样电压。VRl01调节反馈系数大小以调整输出电压。Cll6、R115等引入行同步脉冲。R104为MOS开关管电流取样电阻以实现过流保护(限定峰值电流约3A)。Q102、Q103用于切换输出主电压(96V或88V)以适用不同的显示模式。

故障检修

这种开关电源最常见的故障是各路输出电压均为0。先检测整流滤波后的直流300V:无电压则说明输入电路有故障,查F101、R101等元件,如若损坏,在换新通电前还应检查PTC10l、BDl01、C106、Q101等。需要强调的是,如果Q101击穿,通常是ICl01性能不良或D101、C107、R102、C108、D102、R103组成的尖峰脉冲吸收电路失效造成的,需重点检查,以免再次损坏。直流300V正常则是Q10l不工作,查IC101(各脚参数见附表),若引脚参数相差较大而外围元件无故障,则通常是ICl01损坏。对于这种它激式开关电源,有条件的维修者判断ICl01好坏可以采用直接在IC101的7、5脚之间外加18V左右直流电压,用示波器检查6脚应有脉冲输出,然后降低7、5脚之间电压,脉冲占空比将减小。另外这种类型的开关电源可空载开机,无须接假负载,但空载时输出电压较正常时略高一点。

直流300V及Icl01、Q101等正常而无输出电压,主要原因是过流保护。判断是否过流保护用低阻尼指针式万用表(数字式万用表反应速度太慢)低压挡监测R104两端在启动瞬间有无电压,若表针摆动说明是过流保护启动;一般是R104变质或D103、D11l、C110、C123等脉冲整流滤波电路元件故障。

各路输出电压均偏低且纹波大:一般是滤波电容C106变质造成,测直流300V即可确定。另外,R107开路时也会产生输出电压偏低、纹波增大的现象。

UC3842可用KA3842、IP3842等多种型号直接替代。MOS开关管可用K1117、K1118、K1119、K1198等替换。

UC3842在路参数(电阻为DT890B+万用表200k挡测,有“★”的参数因不同机型外围元件参数不同而有较大误差、请注意电路结构的差别)


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