开关电源的噪声故障检修

时间:2023-03-16作者:佚名
修复开关电源电路,重新上电后,电源工作时发出较大的噪声,是令人比较挠头的事情,好像很难查到坏件找出故障根源。这种电源噪声,轻者是不稳定的咝咝声,重者是哧啦哧啦(形同拉弧)的声音,虽然临时看来,电源尚能正常工作,但心底总有一种不踏实的感觉存在,总是觉得这种噪声也是一种潜在的故障,电源在勉力工作着,开关变压器和开关管,一定是承受着不能承受之重,并不是愉快地在干活,像是患了重病的劳工,说不定哪会儿就会倒下。也确实如此,有这种异常噪声的电源,有时会毫无征兆地,开关管就报销了(在工作中或是在一上电的瞬间)。有噪声的电源,使我们在对其它电路的故障检修中,也总会时时担心电源会突然坏掉,有时烦燥上来,会忍不住骂一句:再这样叫,老子要收拾你了(但大多时候是虚张声势啊,这种故障真的好难查啊)!

开关电源好的工作状态是:上电时有唧的悦耳的一声,提示电源已经正常起振,然后从面板的正常亮起,从电源无声的表现上,我们知道开关管和开关变压器们,正在愉快地工作,让人放心,没事的。

论坛上有几名网友先后问起过这个问题,我当时就已所能,猜测性地给出了相关解答,但显然都未能指出真正的故障根源,从而解决问题。说实话,我自己也遭遇过一、二次这样的故障,遍查无果之下,也就不了了之了。

无意之中——事情的了结得是机缘到了才行啊——在检修CDI9200型变频器开关电源故障时,因漏装了一只小电容,发现了开关电源噪声的秘密所在!先看图1~图4的电压采样与反馈(稳压)电路,图中的C53、C22B、C2、C9等电容,对电源的噪声起到至关重要的作用。

开关电源的噪声故障检修

开关电源的噪声故障检修

那么开关电源的噪声究竟来源于哪里?通常,开关电源的振荡频率约为40~60kHz,在音频范围之外,处于超音频段。当电源出现刺耳的噪声时,我们会不自觉地会想到,可能由于振荡频率的降低,使振荡频率跌落于音频(20kHz以内)。而实际上,这个可能性是微乎其微的。这是因为,如果真的振荡频率下降两倍以下,开关变压器的绕组感抗随之急剧下降,开关变压器和开关管都会马上会处于严重过载的恶劣境地,冒烟、发烫、烧毁就顺理成章,不可能在此情况下还能长时间持续运行。

说说我的额外收获吧。当我将图1电路修复(因检查故障,暂时摘掉了C53)后,因漏装了C53,一上电,嘿!面板正常点亮,但电源出现了刺耳的“哧-哧-”声,好像开关变压器高压引脚拉弧造成的声音,害得我赶紧停电,也未查出什么异常,上电后测各路输出电压,都在正常范围之内,通电几分钟后,手摸开关管,也无异常温升。再细看电路,发现漏装C53,摘下的贴片电容,一时又找不到,这个C53应该是多大容量的呢?手头正有470p的瓷片电容,就焊在C53的位置上,重新上电,嘿,一下子耳根清净,开关电源文文静静地正常干活了。

如图1的C53,或图2中的C22B,其具体作用是什么,有多种说法。一说是为了降低电路的高频增益;一说是决定电路的频率响应;一说是积分电容;一说是抗干扰电容。我查了很多资料,都是泛泛而论,无法彻底地落实它的身份。从图1~图4(http://www.gdzrlj.com结合我所找到其它相关电路),它的容量从4700p~1.5uF,取值范围很宽,但典型取值一般为0.01u或0.1u。如果我用470p,电路也算是正常工作的话,则无意中更拓宽了它的取值范围。这真好像是充电电阻的取值一样,每一家的设计者都有自己的算法,也无法有一个统一标准(能正常干活就中)。

就图1电路而言,当C53容量取得大一点,使其时间常数数倍于输入信号的变化时间常数,则此电容可以称为积分电容(此时电路为一个积分放大器);当C53容量取得极小,如几百pF,则C53的作用,可不就是为了降低电路的高频增益嘛(此时电路为一个电压比较器)。

从电路特性讲,动态反映越快,似乎稳压效果越好,电容取得过大,会使电路反应变得迟钝。实践证明,去掉C53后,电路的微分功能被强化,使控制出现过冲(波形状态畸变,导致噪声的出现)。加上C53后,是取消了电路的微分功能,使控制变得“柔和”,如果再继续加大C53,则积分功能凸显,电路的动态响应变得缓慢一些。而实际上,我们以为控制反应是愈灵敏愈好,这是个错觉,控制过程还是柔和一点,工作起来更为稳当。这就是当C53断路,或其容量严重下降时,电路出现噪声的原因。

遇有开关电源的噪声故障时,不必理会振荡环节,从稳压环节上下点功夫,也会事半功倍。可重点检查C53是否失效,本文因而可给出该类故障的一个参考检修方向。

相关阅读

开关电源VCC不同辅助供电电路设计方法

电源辅助供电的意义以及要求 辅助供电的意义 电源在庞大而复杂系统中的作用,就犹如心脏之于人体的作用,心脏是维持人体血液循环与正常新陈代谢的唯一动力源泉,同样电源是维...
2023-09-05
开关电源VCC不同辅助供电电路设计方法

傻傻分不清电路?专业电气学姐为你全方面解读(十六)

继上次的戴维南定理之后,这次要学习的就是受控电源与非线性电阻了,这是第二章内容的后一部分,也是《电工基础》课程中直流部分知识的后一点。说是直流,其实第二章里面的大...
2023-06-27
傻傻分不清电路?专业电气学姐为你全方面解读(十六)

2017年最全面的电工常识都在这里了,初学电工的你速度戳进来!

爱好是学习的动力,从爱好出发,你会掌握更多的知识。“电工技术”没有绝招,只有好学与热爱,精通电工必备的常识,是一名电工的基本准则,本文整理了电工必备基础知识、电工...
2023-06-11
2017年最全面的电工常识都在这里了,初学电工的你速度戳进来!

万能式断路器跳闸,重新合闸失败故障的检查步骤和方法

万能式断路器 跳闸,重新合闸失败 1.首先确定断路器是否为非事故跳闸 非事故跳闸系指未发生短路和过载故障而跳闸。断路器不能合闸的原因较多,首先要确定是线路短路和过载原因...
2023-03-21
万能式断路器跳闸,重新合闸失败故障的检查步骤和方法

电容滤波,不是什么波都能滤的

本节讨论问题:【为什么电容能滤波】。如图1,我们常常就是这样使用电容给电源电压做滤波的吧。电源电压ui是电源电压,中间有个Δt时间宽度的毛刺,uo是经过电容后的电压输出。...
2023-03-31
电容滤波,不是什么波都能滤的

热销商品

德国进口雅马哈风力灭火机大功率手提森林灭火器落叶工地吹雪机汽

德国进口雅马哈风力灭火机是一款高效、可靠的森林灭火和清理设备。它拥有大功率风机,能够迅速吹散落叶、杂草和积雪,有效清理工地和森林地面。这款灭火机采用先进技...
¥ 692.5

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

电位器旋钮电流调节螺帽直流逆变电焊机二保焊送丝机通用旋钮B102

电位器旋钮电流调节螺帽适用于直流逆变电焊机和二保焊送丝机,是一款通用的旋钮B102。该旋钮采用优质材料制造,具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点,能够长时间稳定运行...
¥ 0.7

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目