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開關電源接假負載情況詳解

时间:2022-01-22     【原创】

    開關電源在負載短路時會造成輸出電壓降低,同樣在負載開路或空載時輸出電壓會升高。在檢修中一般采用假負載取代法,以區分是開關電源部分有故障還是負載電路有故障。關于假負載的選取,一般選取40W或60W的燈泡作假負載,優點是直觀方便,根據燈泡是否發光和發光的亮度可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低。但缺點也是顯而易見的,例如60W的燈泡其熱態電阻為500Ω,而冷態電阻卻只有50Ω左右。根據下表可以看出:假設開關電源主電壓輸出為100V,當用60W燈泡作假負載時,電源工作時的電流為200mA,但啟動時的主負載電流卻達到了2A,是正常工作電流的10倍,因此,用燈泡作假負載,易使電源啟動困難,由于燈泡功率越大,冷態電阻越小,因此,大功率燈泡啟動電流更大,電源啟動更困難。

  計算開關電源的啟動電流與工作電流時,可以利用I=U/R這個公式計算出:電源啟動時負載電流為100V/50Ω=2A,電源工作時負載電流為100V/500Ω=0.2A不過需要注意的是:以上為理論計算,實際可能有出入。為了減小啟動電流,可采用50W的電烙鐵作假負載(冷熱態阻值均為900Ω)或50W/300Ω電阻,它比使用60W燈泡更為準確。

  有些開關電源是可以直接接假負載的,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。

  第一類為他激式的開關電源。對于無行脈沖同步的他激式電源(如長虹N2918型彩色電視機),可斷開行負載直接接假負載。對于有行脈沖鎖頻且間接取樣的他激式開關電源(如熊貓2928型彩色電視機),直接接假負載時(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,因為此類電源,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管導通時間提前,這時的電源帶負載能力最強,若斷開了行負載,行同步脈沖也就失去了作用,電源帶負載的能力必然降低,加之間接取樣的電源穩壓靈敏度較低,輸出電壓也必然有所降低。但此類電源若穩壓電路采用直接取樣(取樣電壓取自開關變壓器次級),則由于穩壓靈敏度較高,可脫開行負載而直接接假負載甚至可空載進行檢修。

    第二類為行脈沖同步的開關電源可斷開行負載直接接假負載。這種開關電源純屬自激式開關電源,在開關管基極引入正向行逆程脈沖的目的是使開關管自激振蕩與行脈沖同步,將開關電源的脈沖輻射對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。加在開關管基極上的行脈沖,只是使開關管在截止期提前導通,基本不構成輔助激勵功能,所以,稱為行脈沖同步的開關電源。判別是否屬此種電源的方法是,斷開行逆程脈沖時開關電源只出現叫聲(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,用假負載法維修。

  第三類為行脈沖輔助激勵的開關電源。這種開關電源的行逆程脈沖,不但完成對開關電源自激振蕩頻率的同步,而且構成開關管反饋網絡不可缺少的一部分。這種開關電源工作的過程是:開機后開關管產生自激振蕩,在額定負載下其反饋網絡只能使輸出端產生低于正常輸出40%的電壓,此電壓使行掃描啟動,由行脈沖的反饋給開關管以輔助激勵,才能達到額定電壓輸出。這樣做有兩個目的:一是有降壓保護功能,一旦行掃描電路有故障,無論開路還是短路,開關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間的軟啟動過程,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載法檢修,因為此時即使電源電路正常,也不可能輸出額定電壓。區分電源和行掃描電路故障的方法是用外接電源單獨給行掃描電路供電,若行掃描電路工作正常,說明開關電源不良。

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