开关电源故障分析及处理措施

文/刘东辉

现阶段，开关电源主要应用于大多数外设中，主要功能是变压。但是开关电源主要与市电直接相连，如果市电电压不稳定或者出现浪涌，那么即便是开关电源具备较高的稳压效果以及较高的运行效率，也会受到不同程度的损坏。而开关电源故障的分析与处理存在一定的难度。但是，只要深入了解开关电源的构造以及运行原理，开关电源故障的分析与处理将不再是无法攻克的难题。

1 开关电源的主要构造以及应用优势分析

1.1 开关电源的主要构造分析

无论是什么类型的开关电源，都必须要具备一个系统的开关电源结构：第一稳定的电压控制电路，第二脉冲整流输出电路，第三基本的电路结构。而基本的电路结构又包含以下五个组成部分：第一交流输入模块，第二开关变压器，第三启动电路结构，第四整流滤波电路结构，第五抗干扰电路结构等。

1.2 开关电源的应用优势分析

开关电源的应用优势主要包含以下几点。

（1）功耗小。因为开关电源的功耗比较消，就会导致电子设备内部的温度过高，那么周围的元件也就不会因为长期运行而处于高温环境，被损坏的机率就会小，进而整个电子设备运行的稳定性以及可靠性就可以得到保证。

（2）体积和重量小。因为开关带能源没有笨重的共频变压器，同时开关器件的功耗又小，不需要安装散热片。

（3）稳压范围以及使用范围广泛。即便是工频电网电压变化过大，开关电源依然可以保持稳定的输出电压。

（4）安全可靠。一般情况下，开关电源都会有自动保护电路，其保护性能灵敏可靠，如果稳压电路、高压电路以及负载等出现故障或者出现短路，那么自动保护电路就会立即切断电源。

（5）开关电源的电路形式灵活多样，设计人员可以根据设计所需灵活选择各种电路形式。

2 开关电源的运行原理分析

在开关电源的运行过程中，需要所有的组织模块都发挥其相应的功能。

（1）220V的交流电在开关电源保险管中，会在滤波整流的作用下获得300V的直流电压。与此同时，电压经过电路再次回到PWM脉冲，形成一个完整的原始电路。然后再在驱动脉冲的作用下，实现对内部芯片的加强控制，确保开关电源的整个电路都可以顺利导通。

（2）在处理开关变压器的时候，则需要将其安装到芯片结构上，从而让芯片在脉冲作用的影响下长期稳定在开关状态。只有这样，脉冲电流才会顺利的通过初级绕组，而与初级绕组对应的输出绕组才会随之出现感应电压。与此同时，感应电压在脉冲整流的作用下，可以直接转化成适合人们使用的电压，作为一种电源持续性输出，为负载结构提供服务。

在开关电源的整个运行过程中，保证系统、完整、科学的稳压控制电路具有十分重要的作用。而与基准电压相比，难免会出现一些数值误差电压。在这种情况下，要想保证稳压控制电路的系统性以及完整性，还必须要以改变脉冲的真实频率以及宽度为基础来纠正各项参数，集中整合并分析运行时间长短与相应频率，确保电压高低数值参数的有效调整，使之满足稳压控制的各项标准。

3 开关电源故障的检测方法

3.1 断电状态的检测方法

一般情况下，当开关电源处于断电状态的时候，可以先用先用“望、闻、问、切”的方法进行故障的检测。首先，先用万用表测试出高压电容两端的电压。如果电压高达300伏以上，那么就说明高压滤波电容两端的电压没有被泄掉，那么此时就可以明确开关电源的故障产生原因为开关电源不起振或者开关管开路故障。

一般情况下，人体接触到的电压如果高于36伏，就会有生命危险，而检测电源接触到的大多为220伏的高压电。所以，在这种情况下，检修人员一定要先严格检查断电状态下的开关电源是否存在短路故障，是否存在元器件损坏的问题故障。

（1）先把电源外壳打开，对保险丝进行检查，查看其是否有熔断现象；然后再认真观察电源内部，确认电源PCB板上元件是否存在损坏现象，尤其是一定要充分重视元件的检查，这是开关电源发生故障频率最高的部位。

（2）闻一下电源内部是否有被烧的糊味，确认是否有被烧焦的元器件。

（3）向相关人员询问开关电源出现故障的前后经过，排除由于工作人员操作行为不规范而造成的故障。这对于开关电源的故障处理有着十分重要的作用。

（4）借助万用表对AC电源线两端正反向电阻以及电容器充电情况进行检测。100千欧以上的电阻值为正常，若电阻值偏低，则表明电源内部存在短路故障。电容器可以充放电则说明其处于正常状态，如果电容器受到损坏，那么就会体现在AC线两端阻值偏低方面，出现短路故障。如果没有以上表现，则说明是开关管被击穿故障。之后对直流输出部门脱开负载进行检测，然后对各组输出端的对地电阻进行测量。表针中电容器充放电摆动则为正常，最终指示的部位应是泄放电阻的具体阻值，如果出现异常，一般都是整流二极管反向击穿导致的。

3.2 加电状态下的检测

在完成断电状态下的检测之后，就可以进一步的进行加电状态下的检测。这是开关电源故障最关键的检测环节，检测人员必须要有一定的检测与维修经验，有一定的电子专业基础理论知识，有一定的开关电源故障维修技巧。一般情况下，加电状态下的检测重点有以下几方面：第一电源的输入端，第二开关三极管，第三电源保护电路，第四电源的输出电压电流等。如果开关电源启动一下就立刻停止，那么表明电源正处于保护状态中，此时就可以直接对PWM芯片保护输入脚的电压进行测量，如果测量结果超出规定值，那么就可以进一步确认电源正处于保护状态中。此时就应当对产生保护的原因进行深入的分析。

4 开关电源常见故障分析及处理措施

4.1 输入环节故障的分析及处理措施

在开关电源的运行过程中，需要对开关电源进行集中检查和校对。而在此过程中，需要分析某些问题，并进行相应管控措施的制定，进行相关故障的检修验证，从而优化开关电源的运行效率，提升开关电源的整体管理质量。而在输入环节故障分析与处理的过程中，就必须要检查开关电源的交流电输入功能是否正常。如果交流电无法正常输入，那么就必须要对进线实施短路分析或者磨损分析。集中观察开关电源是否出现了熔断丝异常故障，同时进行损坏元件的整合与检查，及时更换损坏元件，实现电压的正常输出。

4.2 反馈电路故障的分析与处理

在开关电源的运行过程中，需要对反馈电路故障进行分析，即依然使用集中检验的方法确保电流起振的功能得以充分发挥。针对滤波电容参数的鉴定，必须要确保开关电源处于断电状态，才能保证其鉴定的有效性。在进行放电操作的时候，处理绕组电阻反馈系统，使用电阻法可以保证处理效果。如果其电流偏小，则说明开关电源不存在开路故障。但是在开关电源的运行过程中，开关变压器故障的发生频率最高，且大多数情况下都是开关变压器反馈绕组脱焊故障。所以必须要集中检测反馈电容、反馈电阻以及二极管等基本元件，并根据实际情况采取相应的处理措施，进行相关元件的维修与更换，确保开关电源处于长期的稳定运行状态。需要注意的是，开关电源运行过程中使用到的芯片具有较高的造价成本，必须要通过集中校对，确保其日常运行状态的稳定性。

4.3 脉冲整流输出故障的分析与处理

在开关电源的运行过程中，需要对脉冲整流结构进行分析，并集中校验电阻电容二极管，提升其运行的有效性与便捷性。另外，输出电压与实际要求不相符、光电耦合器的发光管异常发亮等故障都是稳定控制电路的常见故障。针对这类故障的分析与处理，依然可以使用电阻法，保证其估测与处理的有效性，保证其相应参数与元件结构的稳定运行，进而提升集成电路运行的效率。

5 结语

综上所述，加强开关电源故障的分析与处理具有十分重要的意义。而要想保证开关电源故障的分析与处理效果，就必须要根据开关电源的实际运行状况，制定完善的故障检测机制以及管理控制措施。同时还要提升相关技术人员的故障分析水平以及处理水平，实现动态化的管理。