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开关电源芯片电源脚电压波动的维修
来源:本站整理  作者:佚名  2015-04-24 11:14:57

    在检修开关电源不工作故障时,常会遇到下述具体现象:当电源芯片的VCC脚电压慢慢上升达到某一电压时又马上跌落,随后又慢慢上升,如此反复。为什么会出现这一现象呢?
    电源芯片VCC端通常外接有一只容量较大的电解电容C。芯片的启动供电一般有以下3种方式:(1)304V电压通过一只或几只大阻值电阻到VCC端,(2)300V电压通过芯片内部的恒流源给VCC端供电,(3)外部辅助电源供电(此方式不在本文讨论范围内)。前2种供电方式提供的电流很小,此电流给C充电,使VCC端电压慢慢上升,达到芯片启动电压时芯片开始工作,开关变压器初级有电流通过,辅助绕组产生感应电压,经过整流、滤波输出一直流电压,供给VCC端,以代替启动供电源,并能提供较大的电流,从而保证芯片正常工作。
    引起VCC脚电压波动的原因主要有:(1)由于某种原因导致辅助绕组提供的电压不能满足芯片正常工作要求,(2)外部原因引起芯片进入过流或过压保护状态,(3)芯片本身有问题。一般可以按以下步序检修:一看有无明显损坏的元件,有无虚焊点,再测量次级整流二极管和负载有无短路情况。在正常情况下,空载时次级输出电压比额定电压略低。接下来就是判断故障点在电源初级还是次级(以光祸为分界点),用万用表(最好用指针万用表,因为它的反应速度较快),监测任意一路输出电压,然后瞬间短路光祸的发光二极管端,看输出电压有无大幅上升且超过额定电压(能看清万用表指针摆动幅度即可)的现象。为确保安全,通电测试前要先断开电源的外接负载,并将交流输入电压降低,在AC130V~150V之间即可,还需取下交流电源输入保险丝,用一只60Ω~80Ω电阻代替,以防次级电压上升过高而烧坏芯片。
    在上一步检查中,如果输出电压没有变化,则说明问题在初级,重点检查辅助绕组供电回路,开关变压器初级绕组的尖峰吸收元件,电源电压过/欠压检测电路中的大阻值取样电阻,以及光耦和芯片本身,开关电源芯片的好坏在VCC电压波动的情况下是无法检测和判断的。如果开关管是外置的,可以断开开关管的驱动电路,给芯片VCC端外加工作电压,最好用可调电源从6V开始往上调,监测芯片的驱动输出脚。正常时,芯片在VCC达到某一电压(一般10V~18V)时,驱动输出端会有脉冲波形出现,同时有一个较小的直流电压。这里须注意的是:(1)电源电压过欠压检测电路须正常。(2)有的芯片启动时驱动脚脉冲信号一闪即逝,须仔细观察。(3)断开开关管驱动电路时,开关管G极不能悬空,且G极和S极之间的电阻不能断开,否则上电即烧开关管。另外,采用断开开关管D极,或将开关变压器初级与300V供电端断开较安全。
    值得一提的是,在脱机维修液晶电视电源板时,由于负载很轻,部分电源会出现VCC电压波动现象,这是由于开关电源振荡频率较低,辅助绕组的感应电压过小所致,这时可以在电压输出端接一只接近实际输出功率的假负载。在代换电源芯片时要注意芯片的启动电压和工作电压,否则会出现VCC电压波动的现象。笔者曾检修过一块电源板,原用芯片型号是UC3843,因300V滤波电容失效,开关管击穿,并烧坏UC3843。因笔者手头只有UC3842,两者引脚功能又一样,于是换上后开机,出现文首所述故障现象。短路光耦初级,次级电压大幅上升,怀疑初级元件有问题,地毯式检查一无所获。查资料发现UC3843的VCC启动电压为8.5V,而UC3842的启动电压为16V。显然该电源板辅助绕组提供的电压不够,解决办法有以下几种:(1)短路辅助电源的限流电阻,并把整流管换成肖特基管,以提高辅助电源电压。(2)在次级有取样环节的一路电源上加一个适当的假负载。(3)适当减小下取样电阻阻值,以提高输出电压,但不能超过标准值的5%。 (4)在开关变压器线包上穿绕一匝,并与原辅助绕组串联(注意头尾,可交换试验,需串入限流电阻,以防电压过高)。该电源板采用上述方法2,在5V输出端上并联了一只270Ω电阻,并采用了方法3,将输出电压提高到5.1V,这样该电源板工作正常。


    小知识:什么是COF
    COF是“Chip On FPC”的简称,是指将IC固定于柔性线路板上的晶拉软膜构装技术,现已广泛地用于平板电视、数码相机、通讯产品中。
    COF常称作覆晶薄膜,是运用软质附加电路板作封装芯片载体,将芯片与软性基板电路接合的技术,或单指未封装芯片的软质附加电路板,也常指应用COF技术的相关产品。广义的COF有三类方式:1.卷带式封装生产(TAB基板,其制程称TCP);2.软板连接芯片组件(狭义的COF基板);2.软质IC载板封装(Tape BGA/CSP)。

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