01、問題現象描述
充電器作為開關電源領域恒壓源的代表,屬于比較大眾化的開關電源,會經常遇到各種各樣的異常問題。
本期分析一款48V12A的充電器零輸出異常分析到解決問題的過程,通上電沒有反應,并且指示燈不亮。
02、問題原因分析
維修第一步,先肉眼觀察板子有沒有燒壞的痕跡,首先觀察保險絲,它是那種保險管,透明可見的熔絲沒有燒毀痕跡,說明后級沒有過流問題。
后級排查壓敏,壓敏沒有炸壞痕跡,說明沒有過壓現象,隨后到達整流橋,這里是用四個整流二極管組成的整流橋,成本相對于整流橋來說較低,可以用萬用表的二極管檔位測量是否有0.5V左右的導通壓降,用于判斷是否有問題,經排查四個二極管都是0.5V左右壓降,說明整流橋工作正常。
再測試一下MOS管,通常開關電源的開關管會用NMOS作為開關管,MOS管對著自己,從左到右分別是GDS,S到D有一個寄生二極管,有0.5V管壓降,經測試MOS管沒有問題。
開關電源用到的主控IC是一顆封裝為 八腳直插式DIP-8的KA3842A,也是經典的UC3842,一款經典峰值電流控制型反激式開關電源控制器,廣泛應用于小功率電源,比如常見的電動車充電器等等。
它也是經常損壞的器件,我們可以測試一下芯片供電是否正常,通過查詢規格書看到,5腳是GND,7腳是VCC供電腳。
所以測量一下,7腳對5腳供電電壓是多少。用萬用表的直流電壓檔測量,并沒有電壓。
這時我們需要看一下供電電路出現什么問題。UC3842啟動過程分為兩個電路。一路是靠啟動電阻高壓啟動,振蕩幾個周期后,給啟動電解電容充電,當充到啟動閾值16V后芯片開始工作,隨后變壓器的輔助繞組通過整流二極管整流給啟動電解電容充電,代替啟動電阻供電,持續給VCC供電。
可能沒有供電的故障在整流二極管,啟動電阻,啟動電容,變壓器輔助繞組等等。
先測試一下二極管的好壞,測量之前先要給母線電解電容短接放電,隨后用二極管檔測量,發現正向壓降有0.5V,說明沒有損壞,觀察一下啟動電解電容,沒有鼓包等異常現象,看起來是正常的,一般電解電容損壞幾率小。
隨后用萬用表測量一下啟動電阻,根據表面讀數有150K,在電路上實測發現有2M,即使是電路上測量不準確,電阻阻值也不會這么大,于是拆下來測量發現阻值有20K,說明啟動電阻壞了。
03、問題解決方案
重新找了一個150K電阻,測量有149.2K,于是更換了一下,重新上電,再測試VCC供電電壓,發現有16.7V,說明芯片供電恢復,芯片工作正常,電源指示燈也亮了,電源輸出正常。
04、案例思考與啟示
遇到沒有輸出電壓的問題,重點排查保險絲,開關管,芯片供電。
這是常見的VCC啟動供電異常問題,主要原因是啟動電阻開路,高壓母線連接的啟動電阻(150K/2W)損壞,導致不能給VCC電容充電,芯片不能正常工作;其次,VCC電容(47uF/50V)經過高溫高濕的加速壽命容量減小或者漏電,導致電壓不穩定;輔助繞組的整流二極管(1N4148)或者限流電阻(10Ω)開路導致供電異常。