在(zai)工(gong)業(ye)控制和電子設(she)備領(ling)域(yu),交(jiao)流轉直流(liu)(AC/DC)電(dian)源模(mo)塊的可(ke)靠(kao)性(xing)直接(jie)影(ying)響(xiang)整個系統(tong)的(de)穩(wen)定運(yun)行。本(ben)文結合實(shi)際維(wei)修案例(li),分(fen)析兩種(zhong)典(dian)型故障現象(xiang)及(ji)其(qi)處理方法(fa),為相(xiang)關(guan)技(ji)術人(ren)員(yuan)提供參(can)考(kao)。
案例(li)壹(yi):輸出(chu)電(dian)壓異常(chang)波(bo)動
故(gu)障現象(xiang):
某設(she)備配(pei)套的(de)24V/5A電源(yuan)模(mo)塊,上(shang)電後輸出(chu)電(dian)壓在(zai)18V~26V間無(wu)規律(lv)波(bo)動,導致負載設(she)備頻繁(fan)重啟。
檢測分(fen)析:
1.初步排(pai)查(zha):測量輸入端(duan)220V交(jiao)流正(zheng)常(chang),整流(liu)後直流(liu)電(dian)壓穩定,排除電網問題。
2.關(guan)鍵測試:
斷(duan)開(kai)負載後輸出(chu)電(dian)壓仍波(bo)動,判(pan)定為電(dian)源(yuan)模(mo)塊自身(shen)故(gu)障。
檢(jian)查(zha)反饋(kui)光(guang)耦(如(ru)PC817)發現次(ci)級(ji)側(ce)阻值(zhi)異常(chang),存(cun)在(zai)老化(hua)現象(xiang)。
PWM控制芯(xin)片(如(ru)UC3845)供電引腳電(dian)壓不穩定,懷疑(yi)啟(qi)動電(dian)阻或濾波(bo)電(dian)容(rong)失(shi)效(xiao)。
3.故(gu)障定位:
拆解後確認(ren):
反(fan)饋(kui)回(hui)路(lu)中(zhong)穩(wen)壓二極(ji)管(guan)(TL431)基(ji)準(zhun)電壓漂移;
次(ci)級(ji)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong)(470μF/35V)ESR值(zhi)超(chao)標(biao),容(rong)量衰(shuai)減(jian)至220μF。
4.處理措施:
更換TL431和光耦PC817;
選(xuan)用(yong)低(di)ESR的(de)日(ri)系品(pin)牌(pai)電(dian)容替(ti)換次(ci)級(ji)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong);
測試空載(zai)和滿(man)載輸出(chu)電(dian)壓穩定在(zai)24V±1%,故障排(pai)除。
案例(li)二(er):模(mo)塊過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)頻繁(fan)觸(chu)發
故障現象(xiang):
壹(yi)臺(tai)AC/DC 48V/10A電(dian)源模(mo)塊在(zai)50%負載下(xia)運(yun)行20分(fen)鐘(zhong)後觸發過(guo)熱(re)保(bao)護(hu),散(san)熱(re)片溫(wen)度達90℃(正(zheng)常(chang)應(ying)≤65℃)。
檢(jian)測分(fen)析:
1.溫升(sheng)測試:
紅(hong)外(wai)熱(re)像(xiang)儀顯(xian)示(shi)主開(kai)關(guan)管(guan)(MOSFET)和整流(liu)二(er)極(ji)管(guan)溫度顯著偏高。
2.可(ke)能原因(yin):
開(kai)關(guan)管(guan)驅動波(bo)形異常(chang)導致導通損耗(hao)增(zeng)加;
散(san)熱(re)矽(gui)脂幹涸或風(feng)扇轉速不(bu)足;
變壓器磁(ci)芯損耗(hao)增(zeng)大(da)(如(ru)氣(qi)隙變化(hua))。
3.深度檢(jian)測:
示(shi)波(bo)器(qi)觀察MOSFET柵(zha)極(ji)驅動信(xin)號(hao),發現上(shang)升(sheng)沿存(cun)在(zai)振鈴(ling)(因(yin)驅動電(dian)阻阻值(zhi)偏移(yi));
散(san)熱(re)風(feng)扇軸承(cheng)卡(ka)滯,實(shi)測轉速僅(jin)為額(e)定值(zhi)的60%;
同步整流(liu)二(er)極(ji)管(guan)反向(xiang)恢復(fu)時(shi)間(jian)(trr)超(chao)標(biao),導致開(kai)關(guan)損耗(hao)上(shang)升(sheng)。
4.處理措施:
調整柵(zha)極(ji)驅動電(dian)阻至推(tui)薦(jian)值(zhi)(如(ru)10Ω→4.7Ω),優化(hua)開(kai)關(guan)波(bo)形;
更換高速(su)整流(liu)二(er)極(ji)管(guan)(如(ru)選用(yong)SiC肖(xiao)特基(ji)二(er)極(ji)管(guan));
清理散(san)熱(re)器並塗(tu)抹(mo)高(gao)導熱(re)矽(gui)脂,更換同型號(hao)風(feng)扇;
滿(man)載測試2小(xiao)時(shi),溫(wen)度穩(wen)定在(zai)58℃,問題解(jie)決。
5.經驗總(zong)結:
電(dian)壓波(bo)動類(lei)故(gu)障:優(you)先排查(zha)反饋(kui)回(hui)路(lu)元(yuan)件(jian)(光耦、TL431)及(ji)濾(lv)波(bo)電(dian)容(rong);
過(guo)熱(re)類故(gu)障:需(xu)綜(zong)合分(fen)析開關(guan)損耗(hao)、散(san)熱(re)條(tiao)件(jian)和元件(jian)參(can)數匹(pi)配(pei);
預防(fang)建議(yi):定期(qi)檢(jian)測電容(rong)ESR、風(feng)扇狀態(tai),並對關(guan)鍵器(qi)件(jian)進行(xing)參(can)數校準。
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