维修开关电源最多的就是38系列电源芯片,其它电源芯片基本类似。在掌握一种电源结构原理,其它电源也非常容易维修。

封装一、封装类型和引脚功能要想熟悉电源,首先要熟悉电源芯片,熟悉芯片各个引脚的功能,才能对电源电路进行分析,维修,测试。首先我们先看它的封装形式,有两种封装结构,一种是8脚封装,一种是16脚封装,功能引脚都一样,只是一个芯片大,一个芯片小,8脚非常常见,16脚在国外的设备上应用较多,个人分析,应该是大封装扇热好,稳定性会好。其它原因也想不出为什么要用16脚的封装。1.误差放大器补偿端,防止电源震荡,提高稳定性,通常短接到GND,电源输出脉冲会关闭。2.电压反馈,VFB 是误差放大器的反相输入,输出电压通过光耦反馈到VFB,反馈电压为2.5V3.电流检测,电流检测输入连接到 PWM 比较器,当峰值电压超过1V时,PWM脉冲关闭4.RT/CT 是振荡器引脚,由一颗电阻和一个电容组成输入到RT/CT引脚,电容电阻可以调整开关电源频率。5.5脚是GROUND (接地)是信号和电源回路接地6.OUTPUT输出高电流双极图腾柱输出灌入或拉取的电流峰值高达 1A,内部加三极管驱动时为了驱动MOS管7.VCC 是该器件的电源输入连接,启动时需要一颗启动电阻给芯片供电,当达到芯片工作电压后,芯片输出脉冲信号,变压器产生一组辅助电源给芯片提供电压。8.VREF 是误差放大器的基准电压,参考电压为5V,为内部电路和外部电路做基准电压。二、38系列型号差异对比

型号规格如图可以看出38系列芯片有多种规格,3842,3843,3844,3845,它们关键特点就是工作温度,输出占空比和启动电压不同。低压产品肯定要选择启动电压低的,占空比要根据需要的输入电压选择,超过50%占空比用于串联型稳压电源,适用于横流产品,像LED驱动电源。常见电源设计占空比都是小于50%。这在我们维修时基本不太关心这些参数,只要可以替换同型号就可以,这些参数在电源设计时要考虑。四、芯片内部框图

功能框图要想理解电源电路原理,电源结构,要对芯片内部结构有一点了解,才知道各个点位的电压,波形,对维修设计都有非常重要。内部有欠压保护电路,基准电压电路,恒流源电路,误差放大器电路,PWM锁存器,震荡电路,三极管图腾柱输出驱动电路。各个电路模块组合成一个电源芯片。通过组合芯片外围不同的电子元件可以设计出不同的开关电源。五、关键点电压和波形分析通过内部框图看到VCC内部有对GND一个34V稳压二极管,也就是说最大电压可以承受34V电压,过高电压会击穿二极管,造成芯片损坏。在芯片7脚和GND之间加入12V电压,测试芯片8脚是否有参考电压输出。

VCC供电电压

VCC供电电压当7脚vcc电压只要超过启动电压8.4V,内部就会转换一个5V基准电压由8脚输出,这也是判断芯片好坏的方法,测量8脚电压,有5V输出,说明芯片参考电压正常,进行下一步测量。
在得到5V参考电压时,用万用便测量4脚电压,应该在2.2V左右电压,用示波器测量能看到一个三角波电路,说明这颗芯片震荡工作了,这两个电压都有这颗芯片基本就是好的,但不完全是,还要继续测试

三角波

测试三角波
把3脚对GND短路,这是电流检测引脚,正常它的电压要低于1V,芯片才能正常工作,如果大于1V就说明芯片过流了,内部保护,不会输出脉冲波形。短路引脚只是为了测试,正常情况是不能短接此引脚。正常情况下的3脚电流波形,用表用表测不到这个电压,电压比较低,还是脉冲信号,只能通过示波器观察波形。维修时基本不用观察这个波形,通常在做电源设计时要观察电源工作在DCM模式,还是CCM模式。观察变压器磁芯是否磁饱和。
通过短路3脚后,用万用表就可以测量6脚驱动电压了,正常应该是7.6V左右,说明芯片已经输出脉冲信号,不是每个人都有示波器,也可用万用表测到输出信号。用示波器观察下波形如图所示。占空比在10%左右,随着负载越来越大和输入电压减小,占空比逐渐增加,所以反激开关电源工作电压范围比较宽,通常都是交流110V-240V电压供电,对电网电压波动没有变化。都是通过占空比来调节的输出电压。

驱动波形

测试驱动波形在看MOS管的D极波形,是开关管导通截止变压器产生的波形,变压器初级线圈充电放电过程,开关管导通,对变压器初级充电,变压器储能,当开关管截止,变压器线圈产生感应电动势,次级获得感应电动势,由整流二极管整流电容滤波输出电压。

变压器电路图

变压器波形电源正常工作时2脚电压,一直稳定2.5V,由次级输出电压通过TL431稳压,光耦反馈到初级FB引脚。
此次维修对38系列开关电源关键点电压波形进行分析测量,希望对初学者有所帮助,也是对这次维修记录总结,维修笔记。六、48V开关电源电路图这是一款48V转换5V正负15V电路,已经制作成功,稍加改动,就可以改成多种输入电压,多种输出电压。
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