新手進(jìn)階必備:開關(guān)電源假負(fù)載的種種問題
發(fā)布時(shí)間:2014-11-04 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】本篇文章主要探討了在開關(guān)電源中,如何使用假負(fù)載是進(jìn)行電路檢查的問題。是比較適合新手進(jìn)階的一篇文章。希望大家在閱讀過本篇文章之后,能對(duì)開關(guān)電源的假負(fù)載問題有所思考,豐富自己的設(shè)計(jì)人生。
開關(guān)電源控制著電路中開關(guān)管的開通和關(guān)斷時(shí)間,它能夠持續(xù)的穩(wěn)定電路當(dāng)中的輸出電壓。是近年來發(fā)展的比較成熟的一種技術(shù)。假負(fù)載是指在某個(gè)電路或著電路的輸出口中,能夠接受電功率的部件被稱為假負(fù)載,假負(fù)載在開關(guān)電源當(dāng)中還有檢測(cè)電路錯(cuò)誤的能力,那么如何利用假負(fù)載來進(jìn)行檢查呢?本篇文章就將著重討論這個(gè)問題。
當(dāng)開關(guān)電源的負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí),就會(huì)使得輸出電壓降低,同樣在負(fù)載開路或空載時(shí)輸出電壓會(huì)升高。在檢修中一般采用假負(fù)載取代法,以區(qū)分是電源部分有故障還是負(fù)載電路有故障。關(guān)于假負(fù)載的選取,一般選取40W或60W的燈泡作假負(fù)載,優(yōu)點(diǎn)是直觀方便,根據(jù)燈泡是否發(fā)光和發(fā)光的亮度可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低。
與優(yōu)點(diǎn)相比,缺點(diǎn)也是非常明顯的,主要體現(xiàn)在電阻的問題上,例如60W的燈泡其熱態(tài)電阻為500Q,而冷態(tài)電阻卻只有50Ω左右。假設(shè)電源主電壓輸出為100V,當(dāng)用60W燈泡作假負(fù)載時(shí),電源工作時(shí)的電流為200mA,但啟動(dòng)時(shí)的主負(fù)載電流卻達(dá)到了2A,是正常工作電流的10倍,因此,用燈泡作假負(fù)載,易使電源啟動(dòng)困難,由于燈泡功率越大,冷態(tài)電阻越小,因此,大功率燈泡啟動(dòng)電流更大,電源啟動(dòng)更困難。
計(jì)算電源的啟動(dòng)電流與工作電流時(shí),可以利用I=U/R這個(gè)公式計(jì)算出:電源啟動(dòng)時(shí)負(fù)載電流為100V/50Ω=2A,電源工作時(shí)負(fù)載電流為100V/500Ω=0.2A。不過需要注意的是:以上為理論計(jì)算,實(shí)際可能有出入。為了減小啟動(dòng)電流,可采用50W的電烙鐵作假負(fù)載(冷熱態(tài)阻值均為900Ω)或50W/300Ω電阻,它比使用60W燈泡更為準(zhǔn)確。
有些電源是可以直接接假負(fù)載的,有些電源則不可以,需要具體問題具體分析,下面按3類情況詳解下。
第一類為行脈沖同步的開關(guān)電源,可斷開行負(fù)載直接接假負(fù)載。這種開關(guān)電源純屬自激式開關(guān)電源,在開關(guān)管基極引入正向行逆程脈沖的目的是使開關(guān)管自激振蕩與行脈沖同步,將開關(guān)電源的脈沖輻射對(duì)屏幕的斜條干擾限制于行掃描逆程,因而屏幕上看不到干擾。加在開關(guān)管基極上的行脈沖,只是使開關(guān)管在截止期提前導(dǎo)通,基本不構(gòu)成輔助激勵(lì)功能,所以,稱為行脈沖同步的開關(guān)電源。判別是否屬此種電源的方法是,斷開行逆程脈沖時(shí)開關(guān)電源只出現(xiàn)叫聲(因振蕩頻率變低),輸出電壓并不下降。因此,這種電源可以斷開行掃描電路,用假負(fù)載法維修。
第二類為他激式的開關(guān)電源。對(duì)于無行脈沖同步的他激式電源,可斷開行負(fù)載直接接假負(fù)載。對(duì)于有行脈沖鎖頻且間接取樣的他激式開關(guān)電源,直接接假負(fù)載時(shí)(特別是接功率較大的燈泡如150W),輸出電壓可能下降較多或無輸出,因?yàn)榇祟愲娫?,雖然行脈沖的加入只是起同步和鎖頻的作用,而不參與振蕩,但是,行同步脈沖可使開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間提前,這時(shí)的電源帶負(fù)載能力最強(qiáng),若斷開了行負(fù)載,行同步脈沖也就失去了作用,電源帶負(fù)載的能力必然降低,加之間接取樣的電源穩(wěn)壓靈敏度較低,輸出電壓也必然有所降低。但此類電源若穩(wěn)壓電路采用直接取樣(取樣電壓取自開關(guān)變壓器次級(jí)),則由于穩(wěn)壓靈敏度較高,可脫開行負(fù)載而直接接假負(fù)載甚至可空載進(jìn)行檢修。
第三類為行脈沖輔助激勵(lì)的開關(guān)電源。這種開關(guān)電源的行逆程脈沖,不但完成對(duì)開關(guān)電源自激振蕩頻率的同步,而且構(gòu)成開關(guān)管反饋網(wǎng)絡(luò)不可缺少的一部分。這種開關(guān)電源工作的過程是:開機(jī)后開關(guān)管產(chǎn)生自激振蕩,在額定負(fù)載下其反饋網(wǎng)絡(luò)只能使輸出端產(chǎn)生低于正常輸出40%的電壓,此電壓使行掃描啟動(dòng),由行脈沖的反饋給開關(guān)管以輔助激勵(lì),才能達(dá)到額定電壓輸出。
這樣做有兩個(gè)目的:一是有降壓保護(hù)功能,一旦行掃描電路有故障,無論開路還是短路,開關(guān)電源輸出電壓都降為原值的60%,使損壞范圍縮小。二是電源和行掃描都具有極短時(shí)間的軟啟動(dòng)過程,減小電源和行掃描的故障率。此類電源,若去掉反饋的行脈沖電路,此時(shí)電源輸出電壓下降40%~60%,甚至輸出電壓很低。很明顯,這種電源不能直接斷開行掃描用假負(fù)載法檢修,因?yàn)榇藭r(shí)即使電源電路正常,也不可能輸出額定電壓。區(qū)分電源和行掃描電路故障的方法是用外接電源單獨(dú)給行掃描電路供電,若行掃描電路工作正常,說明開關(guān)電源不良。
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