微机开关电源故障快速诊断法

Author: 吴雁翔 Date: 1997-01-01

  微机开关电源是计算机的重要部件,故障率较高,经常给维修工作带来麻烦,本文介绍常用的看、听、闻、摸诊断方法,希望能为大家迅速找到故障提供一点帮助。
#2  一、看
#3  1.看明显损坏元件
  开关电源的开关管工作在高频高压大电流状态,是最容易损坏的器件之一,它损坏后一般都有明显爆裂、变色、变形的痕迹。绝大多数微机的开关电源都采用半桥变换器,即由两个大功率开关三极管串联后接在310V的直流电压下,这样当其中一只三极管击穿爆裂后,会造成下列连锁反应:①另一只三极管也被击穿,维修时如不注意这一点,只是简单地换一只三极管加电测试,将使新换的三极管再次损坏;②使与开关管相连的电阻或二极管损坏(位置通常在开关管附近),如基极电阻、基-射极电阻烧断、烧焦或变色,有时从表面上看毫无损坏,可实际上此时电阻已接近开路,不可忽视;③两只开关管击穿后对310V直流电压构成短路,使整流桥击穿,并使交流输入端的保险管爆裂、焦黑。
  另一个容易爆裂的元件是并联在滤波电容上的压敏电阻,该电阻在正常电压下阻值较大,当输入电压过高时其阻值急剧下降,使保险管过流而烧断,从而保护后续电路。压敏电阻爆裂后会在周围留下一片焦黑,同时使保险管烧成焦黑状。当电网电压过高,或电源的110V/220V选择开关放在110V位置时,将使压敏电阻烧爆。
  与高压线路相连的电阻有时也容易烧坏,其表现为电阻表面有裂纹或变黄,此时电阻已经开路或阻值变得很大,且不稳定。这种故障不太明显,然而又是经常发生的。
#3  2.看有无断线、虚焊、短路
  查看线路板的焊接面,检查印刷电路的铜箔有无划痕和裂痕造成的断线,尤其是大功率元件烧坏后,往往同时会将铜箔烧断,这一点有时会被忽视。检查焊点是否饱满光亮,焊点之间是否焊锡过多造成短路,有无虚焊。尤其要注意,大焊盘焊锡又较薄处最易出现虚焊,必要时可用镊子夹住元件引脚来回摇动检查。观察线路板的元件面,查看有无元件被碰断腿造成开路,或元件的两腿拧在一起形成短路。
#3  3.加电测试时注意观察有无冒烟的元件
  采用此法时开机时间不宜过长,以避免造成更大的损坏。如果一次没能看清是哪个元件,可先关机,等会儿再开机观察。另外,有些损坏件虽不冒烟,但因长期过热通过引脚会在印刷线路板上留下焦黄甚至焦黑的痕迹,这为我们诊断故障提供了线索。
#2  二、听
  开关电源正常工作时,除风扇声外是听不见任何声音的,否则就不正常。因此有经验的维修人员凭耳朵听就能知道故障的大概部位,开关电源工作时发出的异常声音主要有以下几种:
#3  1.爆炸声
  出现这种声音多半为开关管、压敏电阻、热敏电阻、水泥电阻及保险管爆裂所致,说明电源有严重短路或过压故障。此时能看到明显的痕迹,如崩裂、焦黑等。如果是,取出线路板加电试验时,一定要注意安全,防止爆裂伤害眼睛及面部。
#3  2.呼啸声
  开关电源工作时的开关频率一般在20KHz以上,属超声波范围,人耳是听不见的。一旦出现呼啸声,说明电源的开关频率降低了。这时常伴有输出电压下降的特征。根据开关电源脉宽调制(PWM)的原理,当输出电压下降时,控制集成电路将使开关管的导通时间加长,以提高输出电压,结果使开关频率下降而出现啸叫。这时的故障原因主要有:负载过载;电源的输出电路有短路;开关电路阻尼太大不能形成陡峭的方波脉冲。
#3  3.嗒嗒声
  开关电源发出“嗒嗒”声,说明电路伴有间歇振荡——刚要振荡,即被保护,接着又振荡,又保护……,这时开关电源的指示灯(如果有的话)会忽亮忽暗地闪烁,电源风扇会忽转忽停。引起这种故障的原因主要有:电源负载严重短路(电源本身无毛病),如显示器的行输出管、阻尼二极管、行输出变压器、行逆程电容等因击穿而短路;开关电源的输出整流电路发生严重短路,如输出整流二极管击穿,电源输出导线短接等;功率变换器中某些二极管击穿(一般来说,反向高压二极管容易击穿)。
#2  三、闻
  当开关电源出现异常,尤其是高压、大电流电路发生故障时,往往会因为过流、过压烧坏元件而发出异常气味,如电阻烧坏时有糊味;二极管、三极管烧坏时有焦味;电解电容烧爆时,有一股爆米花味;电感线圈烧坏时有油漆味;滤波线圈(带有胶木骨架)烧坏时,有一股特殊的电胶木糊味,而且经久不散。根据这些不同的气味,我们可判断出故障的大致范围。
#2  四、摸
  如果按前面的看、听、闻都不能发现故障,有时采取手摸的方法,能达到事半功倍的效果。这里说的“摸”是用手小心地触摸大功率元件的表面,如大功率三极管、二极管、电阻和集成电路芯片。如果发现过热甚至烫手应立即断电,检查重点怀疑的元件。在检修时要注意两点:①某一元件或芯片发热、发烫,故障往往不在该元器件本身,而在其周围的电路。尤其是集成电路芯片发热、发烫时,多半是其输出端负载过重,甚至短路造成的,当然此时芯片本身很可能同时损坏。但在更换芯片之前,应排除其外围电路的故障,避免重复损坏。②某些大功率元件(如开关管,其外壳就是集电极),它上面有400V~500V的高电压,因此用手摸时千万小心,防止触电!必要时可垫一导热硅胶或云母片以期绝缘,或在关机后立即用手触摸,此时元件温度基本没有下降,又无触电的危险。
  通过以上四个方面的故障查找,大部分较为明显的故障都可以被诊断并排除。