開關(guān)電源和普通電源的區(qū)別
普通的電源一般是線性電源,線性電源,是指調(diào)整管工作在線性狀態(tài)下的電源。而在開關(guān)電源中則不一樣,開關(guān)管(在開關(guān)電源中,我們一般把調(diào)整管叫做開關(guān)管)是工作在開、關(guān)兩種狀態(tài)下的:開 —— 電阻很小,關(guān) —— 電阻很大。
開關(guān)電源是一種比較新型的電源。它具有效率高,重量輕,可升、降壓、輸出功率大等優(yōu)點。但是由于電路工作在開關(guān)狀態(tài),所以噪聲比較大。
舉例說明:降壓型開關(guān)電源
我們來簡單的說說降壓型開關(guān)電源的工作原理:電路由開關(guān)(實際電路中為三極管或者場效應(yīng)管),續(xù)流二極管、儲能電感、濾波電容等構(gòu)成。
當(dāng)開關(guān)閉合時,電源通過開關(guān)、電感給負載供電,并將部分電能儲存在電感以及電容中。由于電感的自感,在開關(guān)接通后,電流增大得比較緩慢,即輸出不能立刻達到電源電壓值。
一定時間后,開關(guān)斷開,由于電感的自感作用(可以比較形象的認為電感中的電流有慣性作用),將保持電路中的電流不變,即從左往右繼續(xù)流。這電流流過負載,從地線返回,流到續(xù)流二極管的正極,經(jīng)過二極管,返回電感的左端,從而形成了一個回路。
通過控制開關(guān)閉合跟斷開的時間(即PWM——脈沖寬度調(diào)制),就可以控制輸出電壓。如果通過檢測輸出電壓來控制開、關(guān)的時間,以保持輸出電壓不變,這就實現(xiàn)了穩(wěn)壓的目的。
普通電源和開關(guān)電源相同的是都有電壓調(diào)整管,利用反饋原理來進行穩(wěn)壓的,不同的是開關(guān)電源利用開關(guān)管進行調(diào)整,普通電源一般利用三極管的線性放大區(qū)進行調(diào)整。比較而言,開關(guān)電源的能耗低,對交流電壓適用范圍要寬,輸出直流的波紋系數(shù)要好,缺點是開關(guān)脈沖干擾。
普通半橋開關(guān)電源的主要工作原理就是上橋和下橋的開關(guān)管(頻率高時開關(guān)管為VMOS)輪流導(dǎo)通,首先電流通過上橋開關(guān)管流入,利用電感線圈的存儲功能,將電能集聚在線圈中,最后關(guān)閉上橋開關(guān)管,打開下橋的開關(guān)管,電感線圈和電容持續(xù)給外部供電。然后又關(guān)閉下橋開關(guān)管,再打開上橋讓電流進入,就這樣重復(fù)進行,因為要輪流開關(guān)兩開關(guān)管,所以稱為開關(guān)電源。
而線性電源就不一樣了,由于沒有開關(guān)介入,使得上水管一直在放水,如果有多的,就會漏出來,這就是我們經(jīng)??吹降哪承┚€性電源的調(diào)整管發(fā)熱量很大,用不完的電能,全部轉(zhuǎn)換成了熱能。從這個角度來看,線性電源的轉(zhuǎn)換效率就非常低了,而且熱量高的時候,元件的壽命勢必要下降,影響最終的使用效果。
主要區(qū)別:工作方式
線性電源的功率調(diào)整管總是工作在放大區(qū),流過的電流是連續(xù)的。由于調(diào)整管上損耗較大的功率,所以需要較大功率調(diào)整管并裝有體積很大的散熱器,發(fā)熱嚴重,效率很低,一般在40%——60%(還得說是很好的線性電源)。
線性電源的工作方式,使從高壓變低壓必須有將壓裝置,一般的都是變壓器,也有別的像KX電源,再經(jīng)過整流輸出直流電壓。這樣一來體積也就很大,比較笨重,效率低、發(fā)熱量也大;但也有優(yōu)點:紋波小、調(diào)整率好、對外干擾小、適合用與模擬電路/各類放大器等。
開關(guān)電源的維修方法
1、修理開關(guān)電源時,首先用萬用表檢測各功率部件是否擊穿短路,如電源整流橋堆,開關(guān)管,高頻大功率整流管;抑制浪涌電流的大功率電阻是否燒斷。再檢測各輸出電壓端口電阻是否異常,上述部件如有損壞則需更換。
2、第一步完成后,接通電源后還不能正常工作,接著要檢測功率因數(shù)模塊(PFC)和脈寬調(diào)制組件(PWM),查閱相關(guān)資料,熟悉PFC和PWM模塊每個腳的功能及其模塊正常工作的必備條件。
3、然后,對于具有PFC電路的電源則需測量濾波電容兩端電壓是否為380VDC左右,如有380VDC左右電壓,說明PFC模塊工作正常,接著檢測PWM組件的工作狀態(tài),測量其電源輸入端VC ,參考電壓輸出端VR ,啟動控制Vstart/Vcontrol端電壓是否正常,利用220VAC/220VAC隔離變壓器給開關(guān)電源供電,用示波器觀測PWM模塊CT端對地的波形是否為線性良好的鋸齒波或三角形,如TL494 CT端為鋸齒波,F(xiàn)A5310其CT端為三角波。輸出端V0的波形是否為有序的窄脈沖信號。
4、在開關(guān)電源維修實踐中,有許多開關(guān)電源采用UC38××系列8腳PWM組件,大多數(shù)電源不能工作都是因為電源啟動電阻損壞,或芯片性能下降。 當(dāng)R斷路后無VC,PWM組件無法工作,需更換與原來功率阻值相同的電阻。當(dāng)PWM組件啟動電流增加后,可減小R值到PWM組件能正常工作為止。在修一臺GE DR電源時,PWM模塊為UC3843,檢測未發(fā)現(xiàn)其他異常,在R(220K)上并接一個220K的電阻后,PWM組件工作,輸出電壓均正常。有時候由于外圍電路故障,致使VR端5V電壓為0V,PWM組件也不工作,在修柯達8900相機電源時,遇到此情況,把與VR端相連的外電路斷開,VR從0V變?yōu)?V,PWM組件正常工作,輸出電壓均正常。
5、當(dāng)濾波電容上無380VDC左右電壓時,說明PFC電路沒有正常工作,PFC模塊關(guān)鍵檢測腳為電源輸入腳VC,啟動腳Vstart/control,CT和RT腳及V0腳。修理一臺富士3000相機時,測試一板上濾波電容上無380VDC電壓。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,測量場效應(yīng)功率開關(guān)管G極無V0 波形,由于FA5331(PFC)為貼片元件,機器用久后出現(xiàn)V0端與板之間虛焊,V0信號沒有送到場效應(yīng)管G極。將V0端與板上焊點焊好,用萬用表測量濾波電容有380VDC電壓。當(dāng)Vstart/control 端為低電平時,PFC亦不能工作,則要檢測其端點與外圍相連的有關(guān)電路。
總之,開關(guān)電源電路有易有難,功率有大有小,輸出電壓多種多樣。只要抓住其核心的東西,即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)以及PFC及PWM模塊的特性,它們工作的基本條件,按照上述步驟和方法,多動手進行開關(guān)電源的維修,就能迅速地排除開關(guān)電源故障,達到事半功倍的效果。
以上就是開關(guān)電源和普通電源的區(qū)別以及開關(guān)電源的維修方法的全部內(nèi)容了,希望綜上能給予各位一定的幫助。