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PC显示器开关电源工作原理与故障检修技术

时间:2018-06-27 16:24
      在开关电源中,PC显示器开关电源相对比较复杂,复杂的电路决定了较大的故障检修难度。下文中将结合实例对PC显示器开关电源的基本工作原理和故障检修技术进行简要的论述。
 
    一、PC显示器开关电源的基本工作原理
 
    本文结合EMCPV768开关电源为例,分析其基本工作原理。该开关电源电路是冷底板式结构,由场效应功率晶体管、开关脉宽控制集成电路等构成,包括干扰抑制、消磁、整流滤波、启动振荡、稳压控制、脉冲整流滤波、保护电路等部分。
 
    干扰抑制电路包括R501、L501、C501等部件,负责抑制交流电网对显示器开关电源造成的干扰和开关电源产生的交流电网干扰;消磁电路包括消磁线圈、消磁热敏电阻等部件,负责消除磁场对显示器显像管电子束的影响;整流滤波电路包括C510、D513等部件,负责为开关电路供电,将交流电转换为直流电;启动振荡电路包括开关管、开关变压器等部件,负责将直流电转为脉冲电压,较终输出中低电压;稳压控制电路包括控制集成电路和外围元件,负责提供开关脉冲电压,能够检测开关电源的直流电压变化,借助控制电路调整输出脉冲宽度和开关管导通时间,以保证直流电压输出可靠、稳定;脉冲整流滤波电路包括D507、L507、C531等部件,负责保证整流效果,获得平滑直流电;保护电路包括反峰吸收、过流保护、过压保护等保护电路,通过过流检测电阻、过压检测元件等自动保护开关电源和负载不被损坏。
 
    限于篇幅,本文仅以整流滤波电路为例详细探讨该电路的原理:220V交流电先由干扰抑制电路过滤掉干扰成分,然后经过RT502到桥式整流电路转换成脉动直流电,再由C510过滤掉脉动成分,较终输出开关电源所需的平滑直流电。
 
    二、PC显示器开关电源的故障检修技术
 
    开关电源故障通常可以独立维修,可在断开负载后对主负载供电组加装40W灯泡,借助变压器将供电电源电压降至70V,这样可以避免电路故障使元件损坏,调整输出电压,如果开关电源随着变压器输出电压变化而变化,则稳压电路存在故障,如果开关电源没有输出电压,应该是振荡电路存在故障。
 
    例一:开关电源无法正常稳压。出现此问题时,需要先确定故障部位,使光耦件控制脚短路能够简单快捷的找到故障点,如果电路停振,故障点应该是取样比较电路的比较IC损坏或是光耦件损坏,比较IC损坏通常会导致光耦件随之损坏。若是控制电路的控制晶体管存在问题,需要注意替换的晶体管参数。
 
    例二:电路不起振。出现此问题时,需要先确定供电电压状况,电压正常的情况下检查启动电阻和保护电路动作,若开机瞬间正常起振,应是保护电路动作的原因。另外,还需要检查控制电路,查看控制管是否被击穿等情况。只要理清比较稳压、主振、保护三个电路的关系,便能够轻易维修这一故障。
 
    例三:使用万用表测量电阻、电容器。万用表测量正反向电阻时,电阻值过低(正常应高于100kΩ)则电源内部短路,测量电容器时,电容器无法充放电则电容器损坏,若电阻阻值低则短路,否则多是三极管击穿。对直流输出部分的测量需要先切断负载,测量输出端电阻,如果表针没有充放电摆动、指示泄放电阻阻值,应是二极管反向击穿。
 
    例四:显示器四周有色斑。这应是消磁电路故障,因此应先对消磁线圈的连接进行检查,确认连接完好后故障可能存在于消磁电阻上,检查发现PR901已经晃动,替换该消磁电阻后,色斑消除。自动消磁方式的PC显示器通常容易出现消磁电阻损坏的问题,受控消磁方式出现这种故障较少。
 
    例五:画面抖动。这应是主电源内阻问题或是场扫描电路问题。先检测300V供电情况,发现供电低,应是滤波电容或整流管故障,确定整流管正常后替换电容,画面抖动问题消除。
 
    例六:自动开关机。出现自动开关机问题时,表明开关电源存在元件脱焊等问题,因此应先检查发热元件是否引脚存在脱焊现象,没有脱焊现象则可以初步确定是元件热稳定性不合格。对扫描芯片、稳压器等的电压进行测量,发现IC401缺失12V电压、IC904缺失12V电压且输入端电压低,怀疑D922异常,替换D922后自动开关机故障排除。
 
    三、PC显示器开关电源故障检修的注意事项
 
    在检修显示器开关电源时,需要注意以下事项:**,对于无输出的电源,需要通电后断电,然后再进行测量,因为电源不振荡,滤波电容电压放电十分缓慢,高压保持时间长,要用万用表测量电源,必须先进行放电后再测量,以免高压损坏万用表,危及人员安全;**,测量电压时必须选取合适的地线,以免测试值误差过大,或是仪器受损,在测量“一次”电路过程中需要将“热地”作标准点,将滤波电容作为标志物,选用其负极作地线,而在测量“二次”电压过程中需要将“冷地”作标准点,在测试波形过程中也需要正确选取地线,尽量选择靠近被测电路的地线,以免因地线与被测电路距离过远在测试波形的过程中受到干扰;第三,维修开关电源的过程中,仅仅依靠隔离变压器无法完全保证维修的安全,触电的条件是接触人体的两处以上导体电位差高于安全电压,由于隔离变压器虽然能够消除电网和热地的电位差,但不能消除电路内的电位差,如果维修人员同时接触电位差高于安全电压的两个以上电路部位,将直接导致触电,这要求维修人员在排除显示器开关电源故障的过程中应尽量避免带电操作,如果无法避免,也应保证身体与大地绝缘,坐在、踩在泡沫塑料、木质等绝缘材质的物体上,并尽量单手操作,当身体某处接触带电电路时防止身体其他部位同时接触带电电路构成回路,采用周全的安全措施来避免电击;第四,许多PC显示器不连接主机或在脱机状态下不处于正常工作状态,对于这种显示器必须将其连接主机,保证主机打开使显示器进入工作状态,才能保证维修的有效性,避免误判。
 
    综上所述,PC显示器开关电源的工作原理较为复杂,包括消磁电路等许多组成部分。在出现故障时,需要根据故障现象初步确定故障范围,借助仪器测量和维修经验来逐步缩小故障范围,较终确定故障点,采取相应措施予以排除。为保证检修的安全、效率和质量,检修人员需要掌握基本的工作原理和专业的检修技术,采取必要的安全保障措施,方能避免不必要的损失,保证检修的效益。
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