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浅谈彩显开关电源的工作原理与维修技术

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潘志军

在CRT彩色显示器的维修中，开关电源工作在大电流、高电压、高频率的状态下容易发生故障。维修时，只要找出电路之间的内在联系，并根据故障现象进行认真分析检查，就能达到较好的维修效果。下面笔者介绍一下最常见的由脉宽调制器UC3842构成的彩显开关电源的维修。

一、UC3842开关电源的组成

1引脚功能

8个引脚如图1所示。1－误差放大器输出端。在1脚与2脚之间加入RC反馈网络，形成闭环控制幅频响应和相频响应。2－误差放大器反相输入端。3－电流检测比较器同相输入端。被检测的开关管峰值电流经取样电阻转换成电压，当输入电压达到1V时，封锁6脚调制脉冲输出，实现过流保护。4－RC振荡端。内接振荡器，外接RC定时元件，产生的振荡频率，作为初期工作频率。当有行逆程脉冲输入到4脚，开关管的工作频率被行频锁定。5－接地端。6－调制脉冲输出端。可直接驱动场效应管，驱动电流平均值为+200mA，最大峰值电流可达到±1A。7－电源输入端。启动电压不能低于16V，启动后若供给电压低于10V，自动关闭6脚调制脉冲输出，实现欠压保护。8—5V基准电压输出端。

2、UC3842开关电源电路基本结构

Uc3 842开关电源常见基本电路包括：启动电路、振荡电路、驱动控制电路、误差取样电路、稳压电路、保护电路。

二、他激并联开关电源工作原理分析

以联想LX-1559数控多频彩显开关电源为例(见图1)，分析电源的工作原理，然后再介绍开关电源的维修方法。

1、整流、滤波电路

通电后，220V交流电压经F901、互感滤波器L901、L902滤除交流电压中的高频干扰，由VD901－VD904桥式整流，经C908滤波后，在C908两端产生约300V的直流电压。

2．电路的振荡过程

所得的直流300V一路经开关变压器T901的7-5绕组和电阻R913加到开关管V901的漏极(D)：另一路经R907、R908、R909、ZD901，在V902的发射极(可看成等效电阻)产生约45V左右的电压，通过R911降压、限流，对C913充电。当C913两端电压达到UC3842的启动电压16V时，UC3842从8脚输出产生5V基准电压，使振荡器工作。该5V电压还经定时元件R926、C927对C927充电。当C927充电到一定值时，C927就通过UC3842迅速放电，在UC3842的4脚产生锯齿波电压，送到内部振荡器，从6脚输出脉宽可控的矩形脉冲，控制开关管V901工作在开关状态。

在UC3842的6脚输出高电平期间，V901导通，流经V901漏极D的电流在T901的7-5绕组上产生感应电动势。由于互感现象，故在T901的2-3反馈绕组上产生3正2负的感生电动势。3端的正脉冲电压经VD908整流、C913滤波，产生15V直流电压，加到UC3842的7脚，为UC3842提供稳定的电源电压。另外，3端的正脉冲电压还经VD909整流、C914滤波，产生15V直流电压还为稳压调节电路提供取样电压。在V901饱和导通期间，T901次绕组所接的整流电路因感生电动势反向而截止，电能便以磁能的形式存储在T901中。当UC3842的6脚输出低电平期间，V901因无驱动电压而截止。此时T901次级绕组所接的整电路开始工作，输出整机所需直流电压。

3．取样、稳压调节电路

当电网电压降低或负载变重，引起T901输出端电压降低时，T901反馈绕组的脉>中电压也降低，VD909、C914整流、滤波后的电压少于15V，经误差取样电路R915、VR901、R916、R917取样后，使UC3842的2脚的电压降低，控制UC3842的6脚输出脉冲的高电平时间增大，V901。此时，T901因V901导通时间延长而储能上升，使T901次级输出电压上升到规定电压值。当电网电压上升或负载变重时，稳压过程与上述相反。

4．输出电路

在管开关变压器的各输出级，经二极管整流和滤波分别得到77V电压为视频电路供电；57V电压为场输出电路供电：21V为行推电路供电；14.5V为12稳压芯片供电；6.5V为灯丝和5V稳压芯片供电。

5．保护电路

(1)尖峰吸收回路。由C912、R912、VD907组成，在开关管截止期间，防止D极的感应脉冲电压的尖峰击穿V901。

(2)欠电压保护电路。当启动电压低于16V时，电源不启动，无输出。若已启动，但反馈电压低干10v时，内部欠压保护电路动作，无输出防损坏UC38420

(3)过电流保护电路。当某种原因(如负载短路)引起V901源极的电流增大，电流取样电阻R924的电压增大，反馈到UC3842的3脚。当3脚电压上升到1V时，uC3842的6脚无输出，V901截止，实现过电流保护。

三、开关电源各部分电路与故障分析

1．输入整流、滤波电路

其常见故障是：整流二极管击穿或开路；滤波电容漏电、击穿或容量变小：限流电阻开路；消磁电阻开路或短路。若整流二极管或滤波电容击穿、消磁电阻短路，则会烧保险管；而整流二极管开路或滤波电容容量变小或漏电，会使输出电压纹波系数增大，造成彩显光栅幅度缩小图像扭曲；消磁电阻开路则彩显显示的图像有色斑：有时，整流、滤波电路的故障，还会造成无+300V直流输出，开关电源停振。

2．启动电路

常见故障是：电阻R911开路，开关电源不能振荡起来。所以，故障现象为开关电源无电压输出，彩显无光栅，但不烧保险管，直流+300V正常。

3．工作电压回路

常见故障是：电阻R914断路、电容C913漏电或容量变小、二极管VD911和场效应管V901的击穿短路、开关变压器管脚接触不良、内部线圈断路或局部短路等。

具体表现为

电源电路的振荡电路不工作，造成彩显无光栅。如果开关管V901软击穿对地短路，则会造成烧保险管、电源短路等故障。开关变压器管脚接触不良，或内部线圈断路表现为+300V电压正常，但无输出电压。内部线圈局部短路会使回路电流增大，引起过流保护或烧毁开关管等元件。

4．驱动控制电路

主要包括脉宽调整集成电路UC3842及外围电路。故障现象为：+300V电压正常，无输出电压，不烧保险。当检测UC3842的4脚如无锯齿波，则查电容C927，一般是电容漏电和短路所造成。如果4脚正常，而测6脚应无输出，则断开6脚的外部连线再测6脚。此时有输出，说明故障在输出回路，否则可能是uC3842故障。而UC3842故障最常见的原因为

电源开关管短路后，高压从栅极灌入UC3842的6脚而被烧毁。

5．取样比较电路

常见为开路性故障，会引起输出电压偏离正常流。当电压偏高时，易引起保护电路动作，无输出电压。

6．直流电压输出电路

其常见故障有两种第一，整流二极管或滤波电容路，会因过流而引起保护而无输出电压，但不烧保险：滤波电容容量变小或漏电，会使输出电压偏离正常值。第二，负载电路短路，可能造成烧毁保险管、开关管击穿现象。检修时可接假负载并加电试验、电源电路若正常工作，则是负电路故障，且一般为行输出电路发生短路。

四、开关电源的检修步骤

1．判断电源故障的类型和故障的位置

电源故障可分为两种情况一种是供电中断，无输出：另一种是虽有输出，但不正常。对于无输出的情况，又可分为保险丝熔断和保险丝完好两种类型，它们反映了开关电源两种不同性质的故障，要分别进行分析。保险管完好，表明电源无明显短路，一般是开关电源未工作，多为开路性故障。保险管烧断且发黑，表明电源严重短路。常见的原因有变压器初、次级击穿短路。开关管子击穿，整流二极管、滤波电容击穿，输出部分击穿短路也将造成保险丝熔断。电压不正常，常见原因是：整流滤波电路输出不正常：开关管或UC3842质量不良，或是负载出现过流，引时保护电路工作在弱振状态。

2．通电前的检查

根据第一步定出的大致故障范围，可先观察该范围内有无烧焦或异常元件。如有，则更换。对电源应重点检查保险管是否已烧断、开关管是否击穿。此外，还应测电源的输出端对地电阻是否正常。

3．通电后的检查

若保险管未断，开关管良好。电源输出端对地电阻正常，则可通电检查可先测电源输出端电压是否正常。若无输出电压，则说明电源未启动工作，一般是启动电流或正反馈量不足所致。若输出电压偏离正常值，则说明稳压控制电路不良或负载有轻微短路。

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