数字高清彩电开关电源维修代换技法

　　开关电源是数字高清彩电中故障率的电路，开关电源出现故障后，会导致各种其他故障，常见的现象就是不开机，整机无反应，电源指示灯不亮。除此之外，还会引起行幅不正常、开机后，关机保护等现象。

　　下面详细介绍开关电源常用的维修方法、常见故障的维修和开关电源模块级代换技法。

　　1. 开关电源的维修方法

　　（ 1） 假负载法

　　开关电源在负载短路时输出电压会降低，同理，在负载开路或空载时输出电压会升高。在维修中一般采用“假负载法”，以区分是电源部分有故障还是负载电路有故障。

　　一般选取40～100 W 的灯泡做假负载，优点是直观方便，根据灯泡是否发光和发光的亮度可知电源是否有电压输出及输出电压的高低。但其缺点也是显而易见的，如60 W 灯泡的热态电阻为500 Ω，而冷态电阻却只有50 Ω 左右。根据表1 可以看出，假设电源主电压输出为100 V，当用60 W 灯泡做假负载时，电源工作时的电流为200 mA，但启动时的负载电流却达到了2 A，是正常工作电流的10 倍。因此，用灯泡做假负载，易使电源启动困难，由于灯泡功率越大，冷态电阻越小，因此，大功率灯泡启动电流更大，电源启动更困难。

　　为了减小启动电流，可采用50 W 的电烙铁做假负载（冷、热态阻值均为900 Ω）或50 W/300 Ω 电阻，它比使用60 W 灯泡更为正确。

　　提个醒：很多数字高清彩电，开关电源在待机时处于弱振状态，即待机时输出电压为正常输出电压的一半左右。此类机型待机时由于正反馈减弱，带负载能力很差，因此，即使开关电源正常，在待机状态下接入灯泡做假负载时，会使待机时输出电压下降很多，导致供给MCU 的电压不足，MCU 不能工作，无法输出开机电压。

　　根据开关电源的特点，维修此类开关电源时要注意以下问题：

　　开关电源接上灯泡假负载后，若供给MCU 的电压低，MCU 不工作，可人为给开关电源一个开机电压（代替MCU 的开机电压），若此时开关电源输出正常，说明开关电源正常或已修复；若输出电压偏高或偏低，说明开关电源存在故障。

　　（2）. 短路法

　　数字高清彩电的开关电源，较多地采用了直接取样的稳压控制电路，当输出电压高时，可采用“短路法”

　　来区分故障范围。如康佳P29AS390 数字高清彩电，其开关电源稳压控制过程是：145 V 电压↑→TL431 的G端电压↑→TL431 的K 端电压↓→流过光电耦合器N902 发光二极管的电流↑→光电耦合器N902 的光敏接收管的发光强度↑→光敏接收管内阻↓→N901 的④脚电压↓→N901 输出的脉冲宽度↓→内部开关管导通时间↓→145 V 电压↓。这一反馈过程使145 V电压保持稳定，这个反馈环节出了问题，将使主电压升高。

　　“短路法”的过程是：先短路光电耦合器光敏接收管的两脚，相当于减小了光敏接收管的内阻，测量主电压仍未变化，则说明故障在光电耦合器之后（开关变压器的电路一侧）；反之，故障在光电耦合器之前的电路（开关变压器的“二次”电路）。

　　需要说明的是：“短路法”应在熟悉电路的基础上有针对性地进行，不能盲目短路，以免将故障扩大。

　　（3）. 串联灯泡法

　　所谓“串联灯泡法”，就是取掉输入回路的熔丝，用一个60 W／220 V 的灯泡串在熔丝两端。当通入交流电后，如灯泡很亮，则说明电路有短路现象。由于灯泡有一定的阻值。如60 W／220 V 的灯泡，其阻值约为500 Ω（指热阻），所以起到一定的限流作用。这样，一方面能直观地通过灯泡的明亮度来大致判断电路的故障；另一方面，由于灯泡的限流作用，不至于立即使已有短路的电路烧坏元器件。直至排除短路故障后，灯泡的亮度自然会变暗，再取掉灯泡，换上熔丝。

　　（4）. 调整输入电压法

　　对于待修的开关电源，由于电路已存在故障，如果输入电压过高，会使电路继续烧坏元器件，从而扩大故障范围。此时，可用一个可调变压器作为交流输入电源，先调低电源输入电压，等排除故障后，可一边慢慢升高输入电压，一边测电源输出的电压是否稳定，如输出电压稳定，则说明稳定电路良好。

　　（5）. 代换法

　　“代换法”分为元器件级代换和模块级代换。

　　元器件级代换是指用正常的元器件代换怀疑的元器件，若代换后，开关电源工作正常，说明被代换的元器件损坏。在开关电源中，有些元件可用万用表直接判断出其是否正常，如电阻，有些则不好判断，如电源控制芯片。因此，对于不易判断的元器件，若维修中怀疑其有问题时，建议使用正常的元器件进行代换，以提高维修效率。

　　模块级代换是指对整机开关电源或电源电路的一部分电路进行整体代换。这种维修方法主要用于开关电源出现大面积元器件烧坏或开关电源出现疑难故障时。这种维修方法的特点是：故障排除彻底，维修效率高，但造价相对也较高。

　　维修开关电源的方法还有很多，如“示波器法”、“加热冷却法”、“人工干预法”等，这里不再一一介绍。

　　2. 开关电源常见故障的维修

　　（1）熔丝管烧断

　　主要检查300 V 上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位，抗干扰电路出问题也会导致熔丝管烧断、发黑。值得注意的是：因开关管击穿导致的熔丝管烧断往往还伴随着过电流检测电阻和电源控制芯片的损坏；负温度系数热敏电阻也很容易和熔丝管一起烧坏。

　　（2） 无输出，但熔丝管正常

　　这种现象说明开关电源未工作，或者工作后，进入了保护状态。首先测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压，若无启动电压或者启动电压太低，则检查启动电阻和启动脚外接的元器件是否有漏电存在，此时，若电源控制芯片正常，则经上述检查可很快查到故障。

　　若有启动电压，则测量控制芯片的驱动输出脚（厚膜电路没有驱动输出脚）在开机瞬间是否有高、低电平的跳变，若无跳变，说明控制芯片已坏、外围振荡电路元器件或保护电路有问题，可先代换控制芯片，再检查外围元器件；若有跳变，一般为开关管不良或损坏。

　　（ 3） 有输出电压，但输出电压过高

　　这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路。

　　我们知道，直流输出、取样电阻、误差取样放大器（如TL431）、光电耦合器、电源控制芯片等电路共同构成了一个闭合的控制环路，在这一环节中，任何一处出问题都会导致输出电压升高。

　　方法技巧：对于有过电压保护电路的电源，输出电压过高首先会使过电压保护电路动作，此时，可断开过电压保护电路，使过电压保护电路不起作用，测开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高，说明输出电压过高。实际维修中，以取样电阻变值、精密稳压放大器或光电耦合器不良为常见。

　　（4） 输出电压过低

　　根据维修经验，除稳压控制电路会引起输出电压过低外，还有一些原因会引起输出电压过低。主要有以下几点：

　　①开关电源负载有短路故障（特别是行输出和场输出短路或性能不良等）。此时，应断开开关电源电路的所有负载，以区分是开关电源电路不良还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常，说明是负载过重；若仍不正常，说明开关电源电路有故障。

　　②输出电压端整流二极管、滤波电容失效等，可以通过“代换法”进行判断。

　　③开关管的性能下降，必然导致开关管不能正常导通，使电源的内阻增加，带负载能力下降。

　　④开关变压器不良，不但会造成输出电压下降，还会造成开关管激励不足从而屡损开关管。

　　⑤300 V 滤波电容不良，造成电源带负载能力差，一接负载输出电压便下降。

　　3. 屡损开关管（ 或厚膜电路） 故障的维修

　　屡损电源开关管（或厚膜电路）是开关电源电路维修的重点和难点，下面进行系统分析。

　　开关管是开关电源的部件，工作在大电流、高电压的环境下，其损坏的比例是比较高的，一旦损坏，往往并不是换上新管子就可以排除故障，甚至还会损坏新管子。这种屡损开关管的故障排除起来比较麻烦，往往令初学者无从下手，下面简要分析常见原因。

　　（1）开关管过电压损坏

　　①市电电压过高，对开关管提供的漏极工作电压高，开关管漏极产生的开关脉冲幅度自然升高许多，以至突破开关管D-S 极间的耐压而造成开关管击穿。

　　②稳压电路有问题，使开关电源输出电压升高的同时，开关变压器各绕组产生的感应电压幅度变大，在其绕组产生的感应电压与开关管漏极得到的直流工作电压叠加，如果这个叠加值超过开关管D-S 极间的耐压，会损坏开关管。

　　③开关管漏极保护电路（尖峰脉冲吸收电路）有问题，不能将开关管漏极幅度偏高的尖峰脉冲吸收掉而造成开关管漏极电压过高而击穿。

　　④300 V 滤波电容失效，使其两端含有大量的高频脉冲，在开关管截止期间与反峰电压叠加后，导致开关管过电压损坏。

　　（2）开关管过电流损坏

　　①开关管散热片过小或固定不牢。

　　②开关电源负载过重，造成开关管导通时间延长而损坏开关管。常见原因是输出电压整流、滤波电路不良或负载电路有故障。

　　③开关变压器匝间短路。

　　（3）开关管功耗大而损坏

　　开关管功耗大常见的有开启损耗大和关断损耗大两种。开启损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入饱和状态，一般是开关管激励不足造成的。关断损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入截止状态，一般是开关管栅（基）极的波形由于某种原因发生畸变造成的。