线性直流稳压电源常见故障分析及维修

赵永涛

（中国电子科技集团公司第36研究所，浙江 嘉兴 314033）

0 引 言

线性直流稳压电源是常用的电子仪器之一，其功能是提供所需要的直流电压和电流，并要求其具有足够小的纹波系数和足够高的稳定度。电源也是测试和实验过程中经常损坏的仪器，电源工作的稳定对测试和实验过程的安全、测试和实验结果的准确产生直接的影响。

1 线性稳压电源概述

1.1 线性直流稳压电源工作原理

线性直流稳压电源，是指在稳压电源电路中的调整功率管工作于线性放大区，其工作过程简单表述为：将220V/50Hz的工频电网电压经过线性变压器降压以后，再经过整流、滤波和线性稳压，通过恒压电路把输出的电压信号、恒流电路把输出的电流信号一起送到门电路，并根据负载需要使电源处于恒压或恒流状态，最后输出一个纹波电压和稳定性能均符合要求的直流电压。

线性稳压电源原理框图如图1所示。

1.2 线性直流稳压电源工作电路

主要由3部分组成：（1）控制电路。是一种产生可调基准电压电路，输出电流及电压是依靠调节基准电压来实现。（2）输出电路。输出的基准电压加到控制电路电压比较运放输入负端，与取样电压加入电压比较运放输入正端，经过放大，加到调整管基极，通过改变基极电流，得到一个稳定的输出电压。（3）显示电路。

1.3 线性稳压电源主要优点

线性稳压电源主要优点如下：

（1）电源稳定度及负载稳定度较高；（2）输出的纹波电压较小；（3）瞬态响应速度较快；（4）无高频开关噪声；（5）成本较低。

图1 线性直流稳压电源工作原理框图

图2 DH1719-3型直流稳压电源电路图

本文以我单位大量使用的DH1719-3型典型线性直流电源为例，通过分析电源电路，对常见故障现象进行分析和处理。

DH1719-3型直流稳压电源电路图见图2。当输出电压由于电源电压或负载电流变化引起变动时，变动信号经取样电路与基准电压相比较，所得的差值信号经比较放大器放大后，控制调整管，使输出电压仍调整为设定值。

整流滤波电路由 CR21～CR24和 C9、C10构成，采用桥式整流，大电容滤波。输出电压用波段开关K1进行分档，分为0～20 V档和 20～38 V两档。

CR1～CR4 和 C1 以及稳压管 U1（7815）、U2（7915）构成辅助电源电路，它给比较放大器提供正负电源和比较放大器的基准电源。

取样电压直接从输出端JX1通过取样电阻R46接到比较放大器的同相输入端。基准电压是由+15V辅助电源经过限流电阻RV2产生，并由R26、R28、RV7、RV8分压，通过RV2接到比较放大器U5的反相输入端，改变电位器RV7、RV8阻值，就可以改变送入反相端的基准电压，从而起到调节输出电压的作用。

比较放大器采用集成运算放大器，它具有电压增益高、输入阻抗高、输出阻抗底和低漂移等特性。

输出开关电路由CR19、R18、R19及按键开关S4-4组成，当未按下输出开关时，开关电路给放大器U3的平衡脚8加入-6V电压，使得U3失调没有信号输出；当按下输出开关键S4-4时，运放U3正常工作，使有输出信号加到放大器，经放大后加到调整管基极，使得输出电路工作，电压正常输出。

Q8～Q13是串联型调整管组合电路，为保证一定的输出电流和足够的功率，选择具有相同参数的管子并联，发射极串入均流电阻R53～R58，从而避免因分流不均集中流入某一管而损坏调整管。

由 Q1、Q2、K1、R6、R7、RV1 等组成的继电器开关自动换挡电路，当设定电压V＜20V时，Q2工作，Q1截止，K1不工作，整流部分由低压档供电；当V＞20V时，Q2截止，Q1导通，K1工作，将变压器输出端调至高档位。

2 常见故障分析及处理

2.1 无电压输出

（1）电源开机无响应时，检查电源后面板输出保险丝是否烧毁，如果烧毁，更换相同指标的保险丝，更换保险丝后加电即烧毁，可能输出电路有短路，检查输出电路输出开关，如输出开关短路，更换新开关后，输出正常。

（2）电源开机时，指示灯亮，调节电压调整旋钮，电压指示无反应，且电压输出为零，检查本地/遥控开关位置，此故障现象可能是电源处于遥控（R）状态，将电源调整至本地（L）状态，电源输出即可恢复正常状态；当电流输出电位器调至最小时，出现电压预设正常，输出为零，恒流灯亮，这时只需将电流输出电位器调大，电源即可正常工作。

（3）检查电源输出端JX1、JX2是否短路，如短路，电压输出为零。检查电源输出电路，分析输出电路，当输出整流桥CR21～CR24中任意一个或一个以上二极管短路时，或输出端整流滤波电容C11短路，都可导致电源输出端电压为零。具体处理措施是查出损坏的二极管或电容，按照其标称值更换相应的器件。

2.2 工作不稳定

（1）电源灯亮，电压表有读数，但输出不稳定，检查辅助电源稳压管 U1（7815）、U2（7915）是否工作正常；

（2）检查U3（电压输出比较运放）、U4（电流输出比较运放）是否工作正常；

（3）检查电压输出电位器是否正常，电位器线路断开后，可用万用表测电阻方式进行检查，电位器旋钮从最小旋转至最大，万用表电阻显示应均匀变化，从零至标称值，此时可判定电位器是否工作正常。

（4）输出电压调整时，继电器切换不正常，使得输出电压不稳定，可判定为继电器故障，根据故障现象，判定故障继电器（低压或高压），更换相同型号继电器后，电源可正常工作。

2.3 输出满偏

电源指示灯亮，输出满偏，且不可调。用万用表检测电源输出端JX1、JX2电压时，若为52V左右，此时初步判定为输出端开路，分析输出电路，由于调整管Q8～Q13为并联电路，当一路以上的调整管集电极-发射极间短路时，控制电路失效，输出端开路，为满偏输出，且不可调。用万用表检查并联的调整管集电极-发射极间短路情况，如短路，说明并联电路中至少一个调整管损坏。断开调整管并联电路分别对每个调整管进行检查，对查出的损坏器件按原型号进行更换（替代型号指标应与原型号一致），器件更换后电源应工作正常。

2.4 电源机械故障

（1）电源输出开关按键失锁，一般是由于电源长期使用，按键塑料老化，输出按键卡扣断裂使得无法锁定，这时需要更换新的自锁开关，需要注意的是拆卸自锁开关时要注意记录线路接线，更换新开关时避免线路接错造成短路产生新的故障。

（2）电源参数超差，可以通过电源印制板上的RV1～RV6和RV10等可调电位器对电源的各项参数精度进行调整，以满足电源精度要求；当调节电压精度调节旋钮至最大（或最小），电源输出电压仍超差时，可更换相应阻值分压电阻R51予以解决。

（3）电源负载效应超差，故障原因可能是输出滤波电容性能变化，或输出端接线柱与整流滤波电容C11、整流二极管CR25接触不良，通过检查C11和接线柱螺母松紧程度后，找到故障原因，从而进行排除。

3 结束语

在加电开机检查电源故障原因前，应从使用者处了解基本故障信息，其中应包含故障仪器是否适合再次开机检查（因为在一些情况下，故障仪器局部烧坏、短路，再次开机会造成更严重的二次损伤）；使用过程中是否存在误操作；故障现象的简要描述等情况。在电源使用过程中用户应保持电源清洁，机壳内的灰尘可用吹风机吹扫清洁，保证印制板电路上无残留焊渣、垫片、螺母等杂物，确保电路板无虚焊、脱焊等，这些都可能造成电源输出故障。在具体维修实践过程中，电源的故障现象千变万化，产生故障的原因也各有不同，具体问题还需要具体分析，并没有一种按图索骥的方法，只有在熟悉电路原理结构的基础上，按照正确的检修步骤操作，最终才能排除故障。本文列举的故障现象及故障处理方法，也是在具体维修工作实践基础上进行的总结，希望能对从事相关领域的技术人员提供一些借鉴。

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