时间：2022-08-13 07:42:01
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇开关电源维修，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
可编程控制器是一种以微处理器为基础的新一代通用型工业控制器，具有可靠性高、通用性强、使用简单灵活等诸多优点，广泛应用于工业生产过程及设备的电气控制，极大地提高了劳动生产率和自动化程度。
随着PLC在生产中应用的日趋广泛，针对PLC的维护和维修也成为一件重要的工作。我们通过对平时维修的总结以及相关数据的分析，发现在平时遇到的各类PLC故障中，硬件故障尤其是PLC开关电源部分的故障率是很高的。开关电源是PLC工作的动力源泉，其状态良好与否直接关系到整个PLC系统的安全稳定运行，因此分析PLC开关电源的故障现象，并探讨其发生规律和维护维修技巧，具有重要的实际意义。
三菱FX0N-60MR型PLC是一种在我们单位应用较早的产品，故障发生较多，且其中大多发生于开关电源部分，由于制造商提供的资料中没有详细电路图，我们只有依据实物自己绘制出（见附图），对常见故障加以分析，谨提供给同行们予以参考，不足之处敬请批评指正。
1.FX0N-60MR型PLC开关电源电路分析
1.1电路组成
由实物观察可知AC220V交流电源由插头CN1引入，输出DC5V及DC24V由插头CN2引出，开关电源板的主要元件包括整流桥DS1、滤波电容C52、集成电路IC1（STRM6548）、开关变压器T1、整流桥DS2、集成电路IC2（SE024）、集成电路IC3（L4960）、光耦PC1、PC2以及其他元件。电路工作过程框图如下：
1.2电源主要技术参数
输入电压100-240V（+10%-15%）频率50/60HZ功率消耗60VA 直流24V辅助电流200mA。
1.3工作过程分析
1.3.1启动过程
AC220V交流电源经C50、CH1、C51构成的低通滤波电路，再经DS1、C52整流滤波后成为300V左右直流电压，进入开关变压器T1的1脚，再从3脚输出加到厚膜电路IC1的1脚内接功率开关管，同时300V直流电压经R2、R3及R6分压并经C3滤波后加到IC1的5脚作为启动电压，使IC1内电路启动，开关管开始工作，开关变压器T1初级绕组1-3流过周期性变化的电流，在其次级8-10产生感应电压输出，同时T1的5-6绕组的感应电压经R5、D2并经C3滤波后为IC1提供稳定的工作电压，从而使启动电路退出工作。
1.3.2稳压过程
T1次级绕组8-10输出的感应电压经DS2整流，C54滤波后进入IC2的1脚，并在IC2内部与标准参考电压相比较，从IC2的2脚输出一个误差电压，IC2与R7及PC1组成输出电压采样电路。当输出电压升高时，IC2的1脚电压升高，2脚输出的误差电压也升高，流经光耦PC1输入端的电流加大，光耦输出端内阻减小，使IC1的6脚电位升高，通过IC1的内部电路调整开关管振荡波形的占空比减小，从而使输出电压下降回到正常值。反之，当输出电压下降时，调节过程与此相反。
1.3.3过电流保护
过电流保护电路由取样电阻R52、光耦PC2及电阻R12组成。当负载加大导致电流增加时，R52上的电压降也加大，使流经光耦PC2输入端的电流加大，PC2输出端内阻减小，使IC1的6脚电位升高，经IC1内电路作用调整开关管振荡波形的占空比减小，降低输出电压，从而使负载电流减小。
1.3.4 DC/DC转换电路
该开关电源采用单片开关式集成稳压电路L4960及器件，组成DC/DC转换电路，将24V直流转换为5V直流。L4960各引脚功能：1脚直流输入，2脚反馈信号输入，3脚接阻容频率补偿，4脚接地，5脚接定时电阻及电容，6脚为软启动引脚，7脚输出。该电路不用高频变压器，而采用储能电感L1、续流二极管D3、滤波电容C13等，组成降压式电路。
2.常见故障排除思路
2.1首先了解损坏设备的使用情况，包括使用时间、维修历史、使用环境及供电状况、有无人为因素等，以便于分析引发故障的根源
2.2进行外观检查
（1）保险丝是否熔断。（2）电路板有无发热变色烧焦现象及印刷电路有无烧损。（3）元器件有无爆裂、变色等异常。（4）有无虚焊现象，特别应注意发热量大的元件的引脚，可用镊子轻轻晃动可疑元件帮助判断。（5）对有维修历史的板子，还要注意元器件有无变更及缺损等。
2.3根据不同故障情况采取适当的排查方法
2.3.1保险丝熔断
应检查是否存在短路故障，不能盲目更换保险丝，以免使故障劣化。应重点检查：（1）交流输入整流滤波元件：C1、C2、C50、C51、C52有无击穿，热敏电阻TH是否损坏，整流桥DS1是否击穿。（2）检查C4是否击穿、R50、R51是否损坏。（3）检查R50是否正常，如果R50已经烧断，则IC1内部的功率开关管极有可能已经击穿短路，须断开IC1的1脚或2脚与电路板的连接，并测量1脚与2脚阻值，如果阻值很小，说明其内部开关管已击穿。
2.3.2保险丝完好但开关电源不起振无输出应按如下顺序检查
（1）如果IC1的1脚无300V直流电压，应重点检查交流输入及整流滤波电路元件，特别是整流桥DS1、热敏电阻TH、滤波电容C52是否正常、开关变压器1脚与3脚间绕组是否正常及引脚有无虚焊。
（2）IC1的1脚300V直流电压正常但开关电源不起振，应先检查是否由保护电路引起停振，须检查：①光耦PC1、PC2是否损坏。②IC2是否损坏。③R7及R52是否变值。
（3）检查输出侧元件有无击穿现象，如整流块DS2、电容C54、C9、DC24/DC5V转换电路IC3及元件等，可采用分段测量对地阻值的方法加以判断。
（4）检查IC1的元件：①启动电路元件R2、R3、R6、C3有无损坏。②功率开关管的限流电阻R50是否阻值过大或开路。③D1、C53是否击穿。④R5及D2是否损坏。
（5）如果上述情况均正常，应考虑IC1性能不良造成电源停振。
（6）开关变压器异常造成电源停振（该故障较少见）。
2.3.3开关电源带负载能力差应检查
（1）电源输入滤波电容C52、输出滤波电容C54、C55、C13等容量是否减小。（2）电容C3容量有无异常。
2.3.4开关电源输出电压偏低应检查
（1）输出侧整流块DS2内阻是否正常，IC2有无异常。（2）电压检测反馈回路的光耦等器件有无异常。（3）过流保护取样电阻R52是否阻值变大。
2.3.5开关电源输出电压偏高应检查
（1）电压检测反馈回路元件R7有无变值，光耦PC1有无损坏。（2）电容C3是否失容。
2.3.6 DC24V/DC5V转换电路故障检查
（1）无输出，应检查外接阻容元件有无变值，特别是输入端的滤波电解电容是否正常，在维修中常遇到因输入端滤波不良纹波过大造成L4960不能正常工作而无输出的情况。（2）5V带负载能力差，应检查续流二极管D3及输出滤波电容C13是否正常。
3.维修注意事项
3.1注意人身及设备安全
（1）开关电源的一次回路具有高电压，应注意安全，可采用1：1隔离变压器供电。带电维修测量时要防止两手同时接触电路中具有电位差的部位，须养成单手测量的习惯。
（2）开关电源中的大电容在测量前一定不要忘记先放电，防止残余电压造成电击及损坏仪表。
（3）开关电源不允许空载加电，维修加电试验时应加假负载，防止损坏开关管。
（4）当发现某一元件损坏后，一定要根据电路原理仔细分析故障原因，认真检查相关电路元件有无异常，切忌盲目更换后随即加电试验，否则极易造成故障扩大及不必要的损失。
3.2元件更换注意
（1）所更换元件应与原型号相同，如确需代换，应根据原器件参数仔细对照，保证所代换元件性能不低于原器件。
（2）购买元件应认真检测其性能参数，在实际维修中因疏于对新元件的检测而造成维修排障走弯路的情况应注意避免。
4.几点维修技巧
（1）开关电源是整机中发热量最大的部分，经常发生因高温所致的元件变质故障，并且以靠近散热片及大功率电阻等热源的电解电容器损坏最为常见，在检查排障时应根据故障情况对这些部分予以重点排查。
（2）开关电源主电路部分电流大、温升高，应重点检查有无元件引脚因发热造成的脱焊，电阻器件有无阻值变大等异常。
（3）对于一些半导体元件因温度变化而发生的软故障，可以采用对可疑元件加温（如用电烙铁头靠近）使故障再现，或在故障出现时对可疑元件降温（如涂抹无水酒精等）使故障消失等方法，以确定故障点。
（4）开关电源正常工作时应发出均匀轻微的吱吱响声。如果加电后听不到任何反应，通常开关电源没有起振；如果响声断续不稳则说明开关电源工作不稳定或负载变化较大；如果响声较低沉，说明负载过重或短路。
（5）对于发生元件击穿等故障的开关电源，更换元件后为安全起见，可采用交流调压器将输入电压慢慢上调，并在交流输入端串入电流表，密切关注开关电源的输入电流及功率元件的温升等情况，防止存在其它隐患造成再次损坏。
5.总结
三菱FX0N-60MR型PLC的开关电源是一种自激并联式开关电源，其结构原理比较典型，我们对于其使用中遇到的各种故障，只要遵循正确的思路和方法，根据故障现象的不同特别是细节上的差异，判明故障的实质和发生的根源，细致分析并认真操作，就能够顺利排除故障。
由于个人水平所限，文中错误不足之处难免，敬请各位老师及同行们予以批评指正。 [科]
【参考文献】
[1]杨旭.开关电源技术.北京：机械工业出版社，2007.
关键词：PC；显示器开关电源；基本工作原理；故障检修技术
在开关电源中，PC显示器开关电源相对比较复杂，复杂的电路决定了较大的故障检修难度。下文中将结合实例对PC显示器开关电源的基本工作原理和故障检修技术进行简要的论述。
一、PC显示器开关电源的基本工作原理
本文结合EMC PV768开关电源为例，分析其基本工作原理。该开关电源电路是冷底板式结构，由场效应功率晶体管、开关脉宽控制集成电路等构成，包括干扰抑制、消磁、整流滤波、启动振荡、稳压控制、脉冲整流滤波、保护电路等部分。
干扰抑制电路包括R501、L501、C501等部件，负责抑制交流电网对显示器开关电源造成的干扰和开关电源产生的交流电网干扰；消磁电路包括消磁线圈、消磁热敏电阻等部件，负责消除磁场对显示器显像管电子束的影响；整流滤波电路包括C510、D513等部件，负责为开关电路供电，将交流电转换为直流电；启动振荡电路包括开关管、开关变压器等部件，负责将直流电转为脉冲电压，最终输出中低电压；稳压控制电路包括控制集成电路和元件，负责提供开关脉冲电压，能够检测开关电源的直流电压变化，借助控制电路调整输出脉冲宽度和开关管导通时间，以保证直流电压输出可靠、稳定；脉冲整流滤波电路包括D507、L507、C531等部件，负责保证整流效果，获得平滑直流电；保护电路包括反峰吸收、过流保护、过压保护等保护电路，通过过流检测电阻、过压检测元件等自动保护开关电源和负载不被损坏。
限于篇幅，本文仅以整流滤波电路为例详细探讨该电路的原理：220V交流电先由干扰抑制电路过滤掉干扰成分，然后经过RT502到桥式整流电路转换成脉动直流电，再由C510过滤掉脉动成分，最终输出开关电源所需的平滑直流电。
二、PC显示器开关电源的故障检修技术
开关电源故障通常可以独立维修，可在断开负载后对主负载供电组加装40W灯泡，借助变压器将供电电源电压降至70V，这样可以避免电路故障使元件损坏，调整输出电压，如果开关电源随着变压器输出电压变化而变化，则稳压电路存在故障，如果开关电源没有输出电压，应该是振荡电路存在故障。
例一：开关电源无法正常稳压。出现此问题时，需要先确定故障部位，使光耦件控制脚短路能够简单快捷的找到故障点，如果电路停振，故障点应该是取样比较电路的比较IC损坏或是光耦件损坏，比较IC损坏通常会导致光耦件随之损坏。若是控制电路的控制晶体管存在问题，需要注意替换的晶体管参数。
例二：电路不起振。出现此问题时，需要先确定供电电压状况，电压正常的情况下检查启动电阻和保护电路动作，若开机瞬间正常起振，应是保护电路动作的原因。另外，还需要检查控制电路，查看控制管是否被击穿等情况。只要理清比较稳压、主振、保护三个电路的关系，便能够轻易维修这一故障。
例三：使用万用表测量电阻、电容器。万用表测量正反向电阻时，电阻值过低（正常应高于100kΩ）则电源内部短路，测量电容器时，电容器无法充放电则电容器损坏，若电阻阻值低则短路，否则多是三极管击穿。对直流输出部分的测量需要先切断负载，测量输出端电阻，如果表针没有充放电摆动、指示泄放电阻阻值，应是二极管反向击穿。
例四：显示器四周有色斑。这应是消磁电路故障，因此应先对消磁线圈的连接进行检查，确认连接完好后故障可能存在于消磁电阻上，检查发现PR901已经晃动，替换该消磁电阻后，色斑消除。自动消磁方式的PC显示器通常容易出现消磁电阻损坏的问题，受控消磁方式出现这种故障较少。
例五：画面抖动。这应是主电源内阻问题或是场扫描电路问题。先检测300V供电情况，发现供电低，应是滤波电容或整流管故障，确定整流管正常后替换电容，画面抖动问题消除。
例六：自动开关机。出现自动开关机问题时，表明开关电源存在元件脱焊等问题，因此应先检查发热元件是否引脚存在脱焊现象，没有脱焊现象则可以初步确定是元件热稳定性不合格。对扫描芯片、稳压器等的电压进行测量，发现IC401缺失12V电压、IC904缺失12V电压且输入端电压低，怀疑D922异常，替换D922后自动开关机故障排除。
三、PC显示器开关电源故障检修的注意事项
在检修显示器开关电源时，需要注意以下事项：第一，对于无输出的电源，需要通电后断电，然后再进行测量，因为电源不振荡，滤波电容电压放电十分缓慢，高压保持时间长，要用万用表测量电源，必须先进行放电后再测量，以免高压损坏万用表，危及人员安全；第二，测量电压时必须选取合适的地线，以免测试值误差过大，或是仪器受损，在测量“一次”电路过程中需要将“热地”作标准点，将滤波电容作为标志物，选用其负极作地线，而在测量“二次”电压过程中需要将“冷地”作标准点，在测试波形过程中也需要正确选取地线，尽量选择靠近被测电路的地线，以免因地线与被测电路距离过远在测试波形的过程中受到干扰；第三，维修开关电源的过程中，仅仅依靠隔离变压器无法完全保证维修的安全，触电的条件是接触人体的两处以上导体电位差高于安全电压，由于隔离变压器虽然能够消除电网和热地的电位差，但不能消除电路内的电位差，如果维修人员同时接触电位差高于安全电压的两个以上电路部位，将直接导致触电，这要求维修人员在排除显示器开关电源故障的过程中应尽量避免带电操作，如果无法避免，也应保证身体与大地绝缘，坐在、踩在泡沫塑料、木质等绝缘材质的物体上，并尽量单手操作，当身体某处接触带电电路时防止身体其他部位同时接触带电电路构成回路，采用周全的安全措施来避免电击；第四，许多PC显示器不连接主机或在脱机状态下不处于正常工作状态，对于这种显示器必须将其连接主机，保证主机打开使显示器进入工作状态，才能保证维修的有效性，避免误判。
四、总结：
综上所述，PC显示器开关电源的工作原理较为复杂，包括消磁电路等许多组成部分。在出现故障时，需要根据故障现象初步确定故障范围，借助仪器测量和维修经验来逐步缩小故障范围，最终确定故障点，采取相应措施予以排除。为保证检修的安全、效率和质量，检修人员需要掌握基本的工作原理和专业的检修技术，采取必要的安全保障措施，方能避免不必要的损失，保证检修的效益。
参考文献
[1] 牛有才. 电脑显示器开关电源原理浅析[J]. 山西科技, 2008,(03) .
[2] 高见 ，王继兰 ，郭红琳 ，等.计算机显示器常见故障检修实例[J].山东煤炭科技，2007，(03) .
论文摘要：本文介绍了开关电源的主要检修方法。
彩电电源电路的损坏率在电视机维修中是比较高的，现在的彩色电视机电源电路无一不是采用开关式稳压电源电路。开关稳压电源电路大致分为并联型和串联型两大类，其振荡电路均是清一色的自激式振荡电路，有些引入了行同步功能，有些则没有，开关电源的原理这里就不多说了，主要介绍一下开关电源的主要检修方法。
一、开关电源的组成
一般的开关电源是由振荡电路、稳压电路、保护电路三大部分组成．
1．振荡电路：开关电源振荡电路分为晶体管振荡电路和集成块振荡电路，如STR－S系列IC，TEA2104，TDA4601，TDA4605，TDA2261等等．
2．稳压电路：开关电源的稳压原理均采用脉冲调宽式的稳压方式，即通过自动改变开关功率管的关闭和导通时间的比例，或通过改变振荡器输出脉冲的占空比来达到稳压的目的．稳压部分的电路由取样、比较、控制三个部分组成，很多机芯此部分电路是采用IC（如SE110等IC）和光耦件组合而成，而有些机芯则用分立元件组成（多为国产机），而有些机芯采用的电源IC本身就集成了这部分电路（如部分串联型开关电源IC）．
3．保护电路：彩电开关电源都设有保护电路，其保护方式均是使电路停振。有过流保护、过压保护和欠压保护（短路保护），还有过热保护。
过流保护电路其过流取样点，大部分电视机中都是在主振功率管的发射极电位上。
过压保护电路的取样点一般取自220V交流经整流滤波后的电压或主负载供电电压，通过一个齐纳二极管（稳压管）来进行取样判别。
短路保护电路的取样点一般在稳压电源输出的低压组电源上．通过一个二极管来进行判别取样．在IC式开关电源中，有部分机所采用的电源IC内部设有“闩锁电路”，这个“闩锁电路”实际上是一个保护执行电路，各取样点送来的信号，通过它执行对电路的停振控制，引起开关电源故障的成因很多，限于篇幅这里就不一一列举，这里我们只谈谈其基本维修方法。
二、彩电电源检修要领
彩电电源的损坏在彩电维修中占有很大的比例。各种各样的故障往往是由电源产生的。如：屏幕S扭，有水平条纹从上而下或从下而上，工作一会就关机，＋B输出偏高偏低，屡烧电源管，屡烧行管，开机要烧很久才有电源，机内有严重的吱吱叫声，等等。
检修电源的方法很多。在这拿三洋电源作介绍。电源出故障，打开机盖，动用我们的嗅觉－－闻机内有无异味。看机内有无严重的烧坏痕迹。特别是爆裂元件，可以从有明显变化的元件着手。在这告诉同行一个好办法来判断：滤波后的＋300V会在几秒之内消失，表示电源基本工作正常，这为负载短路。300V总是不变为起动电路开路。消失的很慢振荡或激励电路不正常。
建议加假负载检修，（切断场供电，短路行推动变压器，切断伴音供电。注意三洋电源不能在＋B整流上切除，因为其稳压取样电路与之相连，否则会造成＋B过高而烧坏其它元器件。）
出现三无首先测电源管B极电压，可由其电压来反映电源具体工作情况，1：B极无电压－－起动电阻或电容开路，激励管短路。2：为正电压－－激励电路或反馈电路没有工作，3：为负电压，由此可以看出－－电源基本工作正常，有可能保护电路保护或负载短路。
其次反馈电路，振荡电路，这主要由于三极管因内和外在原因所致。如：电阻变大，三极管性能变差等。发现有某一三极管击穿，与之相连的元件必须复查清楚，最好相连电容三极管之类全部更换，以免后患。
取样稳压电路有的在原边有的在副边，当＋B偏高或偏低一般为取样电路故障，这部分元件少易排除。在此特别提醒：在三洋电源中由R554（150K电阻）阻值变大造成＋B过高烧坏行管甚至CRT的特别多，建议在＋B上接一R2M加以保护。
另外电源部分的小电解电容视损坏程度的不同表现不同的故障主要有＋B太高，开机吱吱叫但＋B正常，开机吱吱叫随着叫声的减小而＋B慢慢升高，屡损开关管等。
同时我们还要注意保护电路的影响。在怀疑保护电路有故障时切除任何一个保护端必须作可靠的保护措施。在这再以提醒加假负载检查。
三、开关电源电路的维修
开关电源损坏后，大多都可独立进行维修，将负载全部断开，在主负载供电组电源上带一只220V40W的灯泡作假负载，并采用低压供电安全方式，即将供电电源经一自耦式变压器降至70V左右进行维修，这种维修方法可完全避免了因电路存在隐患而再度损坏元件的现象，一般正常的开关电源（并联式），在70V左右的供电压就能正常起振工作，慢慢调整自耦变压器的输出电压，开关电源的输出电压都应固定在其预设的电压值上不变，如果开关电源的输出电压随输入电压的变化而变化，则表明其稳压部分电路有问题；如果没有电压输出则表明振荡电路部分有问题．
第一种情况：我们以并联型光耦控制稳压式开关电源为例，讨论一下其维修方法．当开关电源不能正常稳压时，第一步是要确认引起故障的部位，简单快捷的方法是：将光耦件热地端的两控制脚短路，如果电路进入停振状态，则表明故障在取样比较部分电路，取样比较电路有问题多半是比较IC和光耦件损坏所至（比较IC损坏多数会引起光耦件同时损坏），如果是控制电路问题，如控制晶体管损坏，在晶体管的代换上一定要注意晶体管的参数．
第二种情况：电路不起振，当确信供电电压正常时，首先检查启动电阻（即跨接在311伏电源与主振功率管基极之间的电阻是否开路或变直，另外要考虑到不起振是否是由于保护电路动作所引起，如STRS6309的第6脚电压（正常为0V），STR50213的第5脚（正常时100V左右）TEA2261的第3脚（正常时为0V），TDA4601的第5脚等等，如果是保护电路引起停振，一般在开机的瞬间电路能正常起振，可通过此点来进行判别，另外当控制电路有问题（如控制管击穿）也会引起电路停振．其实开关电源电路是比较简单的电路，只要分清主振电路，保护电路和比较稳压电路三者的联接关系，维修起来就觉容易了．
四、彩电电源故障检修三例
例1：故障现象一台C541型金星彩电，开机后伴音正常，屏幕图像上、下部分各出现有一条宽亮带，并向上缓慢移动，图像随亮带的移动两边出现波浪式扭曲。将频道置于AV时，屏幕中间出现黑、白亮带，而且固定不变。
分析与检修根据故障现象判断，故障发生在电源电路。主要故障原因是电源50Hz干扰。打开机壳后，测得C732电容器两端110V电压正常。但测得C706电容器两端的280V电压明显偏低，只有200V左右。焊下C706电容用三用表×1kΩ电阻挡测量检查充、放电性能，发现此电容器失效，只有几百kΩ的固定电阻值。换一只同类型电容器后，故障排除。
例2：故障现象一台日立牌CPT2177／DU型遥控彩色电视机，开机电源启动时好时坏，好时收看一切正常；不正常时，开机后听到机内有“吱”的响声，电源指示灯闪亮一下随“吱”的声音消失而熄灭，有时连续多次启动也不成功。
分析与检修检修时，首先测量C909电容器两端开机瞬间的110V电压变化情况，发现此电压没有摆幅，近似于零伏。再测C906电容器两端280V电压正常。断开负载回路，接一7．5W电烙铁做假负载，开机故障依旧，判断故障发生在电源部分。根据电路原理图分析，将保护电路上的支路电阻R907断开，此时不接负载，开机试验110V电压恢复正常。当接上负载回路时，短时间监测电压也正常。对Q902可控硅及外围元件测量检查未发现问题。经过分析，故障原因最大可能是可控硅性能变差，导致造成电源误保护。换一同型号可控硅，故障排除，电视机恢复正常。
从彩色电视机在我国普及以来，彩色电视机的电源电路是损坏率最高、检修难度最大的一部分电路。彩色电视机电源虽然几经改进，已趋于稳定可靠，但仍因种种原因常发生故障。因此，了解彩色电视机开关电源电路常用故障形式，解析实际电路中的性能要求及故障检修思路，揭示电源电路检修技术的奥秘。
参考文献
[关键词]甚高频；收发信机；维修
中图分类号：V351.36 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0002-01
1.引言
甚高频收发信机作为民航空管地空通信系统的主要设备，是空管系统实施有效空域管制的重要手段，是管制员与飞行员之间语音通信的直接工具。民航中南地区目前甚高频系统采用的设备型号主要有德国R&S XU200、XU4200、英国PAE T6T、5000M等系列的设备，而PAE 5000系列设备使用年限较长，故障率较高，特别是电源模块部分的故障层出不穷。
2.PAE5000系列甚高频收发信机电源模块原理
设备电源模块对220V交流市电进行变压、整流、滤波、稳压后得到的直流电压输出，供应给后级电路，音频和控制模块、合成器、功放模块、前面板以及MARC设备等[1]。具体如下图1所示：
显然，该电源为开关电源，顾名思义，开关电源就是利用电子开关器件（如晶体管、场效应管、可控硅闸流管等）， 通过控制电路，使电子开关器件不停地“接通”和“关断”，对输入电压进行调制，从而实现电压变换及输出电压稳压可调[3]。
开关电源工作原理可归纳为：高压大电流二极管桥式整流，大容量电解电容滤波，中间控制高频变换环节，整流，滤波，稳压及反馈环节，保护环节等。由于开关电源内部关键元器件工作在高频开关状态，功耗小，转化率高，且体积和重量只有线性电源的20%―30%，故目前它已成为稳压电源的主流产品。但由于逆变电路中会产生高频电压，对周围设备有一定的干扰，使用时需要进行良好的屏蔽及接地。
3.开关电源维修思路
3.1 初步检查
重点检查电源输入端的整流二极管（或桥堆）、大容量滤波电容、开关功率管、PWM模块本身及元件，查看是否存在开焊、虚焊、击穿、开路、损坏、烧焦、炸裂、鼓包漏液等现象，如有损坏则先行更换。需要说明的一点是：因是在路测量，有可能会使测量结果有误，造成误判。因此必要时可把元器件焊下来再进行测量。
3.2 上电测试PWM模块
在完成初步检查处理后，需要使用万用表测量一下电源输入端和输出端是否存在内部短路，确定正常后才能进行下一步的上电测试。上电后，首先检查输入端大容量滤波电容两端电压是否为300Vdc左右，这能说明整流滤波工作正常。接着检测PWM组件的工作状态，可单独加电使用示波器测PWM模块输出端波形是否为有序的窄脉冲信号，这能说明PWM本身是否正常。在没有示波器的环境下，也可使用万用表测量PWM模块各管脚电压是否波动来判断PWM模块是否起振。若判断芯片未坏，则着重检查开关功率管的栅极（G极）的限流电阻是否开焊、虚焊、变值、变质以及开关功率管本身是否性能不良。
3.3 上电测试输出端工作情况
上电检查输出端电压值，若电压值异常，首先检查输出端的整流二极管和滤波电容，发现异常更换相应元件；接着若电压值过高，怀疑过压保护电路故障，重点检查稳压取样和稳压控制电路是否故障，例如取样电阻、误差放大器、光耦合器等；若电压值过低，检查负载端是否存在短路、开关功率管性能下降无法正常导通、开关功率管源极（S极）过流保护检测电阻开焊或接触不良等；若电压值为零，再按照前两步内容进行检查[3]。
4.维修实例
故障现象： PAE5000M接收机交流供电故障，面板上AC灯灭，细听有连续“吱吱声”
检修过程：按照维修步骤进行检查，先检查是否有烧焦、电容鼓包漏液等明显故障现象，未发现异常。确定输入输出端无短路情况后上电测试，大容量滤波电容两端电压305Vdc，说明整流滤波部分正常，然后在开关变压器处发出连续“吱吱”声，这说明UC3844已起振，它本身应正常，但振荡频率异常。根据经验，正常带载的开关电源应是无声的，而正常空载的开关电源也应是间断的“吱吱”声。初步怀疑UC3844周边的控制保护电路、高频开关变压器或者输出端故障引起开关频率异常。鉴于变压器故障的可能性很小，我们暂时排除在外，先检查UC3844的限流电阻R11，阻值正常。然后检查开关功率管BUZ80的限流电阻R9，阻值同样正常。再检查开关功率管BUZ80的G极和S极，G极和D极之间的电阻，均有几十千欧的电阻。（正常时这两个阻值应为无穷大），这说明了开关功率管的性能已经不好了，于是换了一个新管。通电试验，“吱吱”声依旧。我们测量输出端空载时电压值稳定在16Vdc，而标准值为32Vdc，可能输出端也存在问题。最后更换了输出端串联的两个滤波电容中的一个，该输出电压值变成16-32Vdc跳动值，“吱吱”声变成间断的。再带载试验，恢复正常。
4.结束语
开关电源的维修其实很容易，总结经验后会让维修思路更清晰。希望本文能对空管设备维修人员有所帮助，文中不妥之处，敬请批评指正。
参考文献：
[1] 路秋生.开关电源技术与典型应用[M].北京：电子工业出版社，2009.
一、概况
飞捷LT-3500E型数字电视机顶盒开关电源的核心元件，采用了HX2
02H开关电源集成电路（引脚功能见附表1方框图见图2），除了稳压取样电路外，其他功能几乎都集成在集成电路中。该集成电路有以下特点：
1.防过载防饱和专利设计，能及时防范过载、开关变压器饱和、输出短路等故障。
2.采用内置功率三极管为开关管，同时利用其放大作用完成启动，并将启动电阻的功耗减少10倍以上。
3.内置斜坡补偿电路，热保护电路，斜坡电流驱动电路。
由于该电源使用了THX202H、光电耦合器PC817，三端取样集成电路TC431，所以电路简单，便于维修。
二、工作原理
1.开关电源输入回路
220V市电经开关由接线端CN2进入，L1、C3为交流电源滤波电路，该电路可以滤除来自电网的干扰，同时也可以滤除开关电源产生的噪声，以免对电网造成污染。
串联在市电输入回路中的NTC是一只型号为10D-11的负温度系数热敏电阻器，常温阻值为10Ω，气作用是减少开机浪涌电流，该机在接通电源的瞬间，NTC阻值为常温状态值10Ω，可以减小对电容C4充电的浪涌电流，当NTC流过电流后，温度升高，电阻值急剧下降，在设备正常工作时，NTC保持在低阻状态。并接在市电输入回路中的MY为470V压敏电阻器，其作用为过压保护，在雷击侵入或市电电压由于某种原因大幅度升高时，超过其击穿电压时，MY击穿短路，保险管F1熔断，切断电源，保护后面的电路，以免造成更大的损失。D1.R1.C5组成开关变压器T1初级反峰脉冲电压吸收回路，以保护IC1内部开关管不被击穿，当开关管从导通变为截止时，开关变压器初级线圈上产生很高的反峰脉冲电压，在反峰脉冲电压到来时，二极管D1导通，抑制IC1内部开关管集电极上的反峰脉冲电压，保护开关管不被击穿。D1导通时给电容C5充电，当IC1内开关管导通时，D1截止，C5通过R1放电，因而在下一次反峰脉冲电压到来时D1会再次导通。
2.开关电源启动过程
220V电源经整流后在C4两端得到约300V直流电压。该电压分两路输出，一路经开关变压器T1的初级绕组①-②加至IC1的⑦、⑧脚，既加至其内置电源开关管集电极，另一路经R10、R11加至IC1的①脚，也就是其内置电源开关管基极，为IC1提供启动电压。IC1内部开关管微导通，开关变压器T1的初级绕组①-②中有电流流过，经电磁感应，绕组③-④中有相应的感应电动势，经D6整流后形成一直流电压，由于正反馈作用，该电压逐渐上升，当上升至8.8V时，启动阶段结束，进行正常工作模式，开关电源的振荡频率由IC1②脚内电路与外接振荡电容C15决定。开关变压器次级各绕组经电磁转换分别输出各组额定电压，供给主板、显示等电路使用。
3.稳压工作过程
IC1④脚为稳压控制输入端，开关电源的稳压环路由IC2（PC817）、IC3（TL431）及其元件组成。稳压环路的取样电压直接取自开关变压器输出的+3V电压，当由于某种原因使开关电源输出的电压上升时，其+3V电压也同时上升，经R8、R5、R6分压后的电压也相应升高，该电压作用于取样集成电路IC3的R端（参考极），由于IC3内部的电路作用，将引起IC3的K端（阳极）电压下降，导致流过光电耦合器IC2内部发光二极管的电流增大，IC2中光敏三极管的c-e结内阻随之变小，这个变化由开关电源集成电路IC1的④脚进行检测，由IC1内电路处理后控制内部开关管的导通占空比，使其导通时间减少，流过开关变压器T1初级绕组的电流也相应减小，经电磁变换，促使T1次级各绕组感应电动势下降，从而迫使电压降至额定工作电压。当输出电压由于某种原因降低时，其稳压工作过程与之相反。IC1④脚正常工作电压约为1.8V。
三、故障检修
该电源可将负载拔掉后单独检修，既方便，又可以避免在为维修中造成对主板及其它电路的损坏。
实例1：一场雷雨后，开机整机不工作。
分析检修：打开机壳，检查保险管F1熔断，NTC烧断，压敏电阻MY裂开，其它元件检查未见异常，分析为雷击导致的过电压保护电路损坏，将上述元件更换后，拔掉负载，加电检测各组电压恢复，装机实验声图正常。
实例2：开机后整机不工作。
分析检修：打开机壳，检查保险管F1未熔断，通电测量+18V、+5V、+3V均无电压，C4两端+300V电压正常，检查启动电阻R10、R11，发现R10阻值为∞，分析为启动电路断路引起的无法启动，取两只510KΩ的电阻串联后接入，各组输出电压恢复正常，开机通电显示正常。观察损坏电阻R10外观完好，无过流发热现象，用夹子表笔连接测量，晃动电阻时表头偶尔跳变，确定该故障为电阻引线端虚接开路造成，属于元件质量问题。
实例3：开机无通电显示，频道指示灯微亮。
分析检修：打开机壳，测量各组输出电压均大大低于额定电压，目测发现C1有漏液，分析为电容容量下降引起的输出能力降低，更换后试机，各组输出电压恢复正常。
实例3：开机正常，工作约一小时后，画面马赛克逐渐增多，影响正常收看。
分析检修：在故障检测中发现+3V电压不稳定，手摸C11、C12均有不同程度的温度上升，分析为因为+3V电压波动造成解码异常，引起电压波动的原因是两个电容器容量降低引起的，拆下电容测量，与同规格的新电容相比，发现其充放电明显不足，容量降低严重，且重量变小，应该是由于元件质量不好，并且长时间工作造成的电解液干涸，导致容量的降低。将这两个电容分别更换为25V1000μF和25V470μF的电容后，试机恢复正常。该机开关电源次级电路中C7.C9也较易发生上述故障，建议采用高一耐压等级的优质电容一同更换，以绝后患。
【关键词】工作原理分析；常见故障分析；故障检测实例
目前，计算机、DVD、彩电等家用电器电源大部分采用开关电源，这些家用电器出现的电路故障大部分由开关电源损坏引起。笔者长期从事家用电子专业理论与实操教学，对开关电源接触较多，下面以长虹G2136（K）彩电开关电源为例，深入介绍该电源的工作原理和典型故障分析与检修。
一、工作原理分析
电源原理图如图1所示。
1.整流滤波电路
电源设计有两级滤波器。L502、C501、C502组成一级型低通滤波器，防止电网高频干扰进入机内。L503、C507、C518再组成一级低通滤波器，抑制开关电源本身产生的高频干扰信号，防止其串入电网造成干扰。VD501～VD504、C507组成桥式整流滤波电路，C503～C506四个小电容分别并联在四个整流二极管两端，起分流和过滤作用，防止高频浪涌电流损坏二极管。
2.消磁电路
RT501、XC216组成开机消磁电路。开机瞬间，消磁回路电流很大，电流在消磁线圈中产生交变磁场，对显像管屏幕进行消磁。消磁电阻RT501是个正温度系数热敏电阻，因为电流热效应，阻值随温度上升而增大，当温度达到居里点后，电阻值趋向无穷大，这时消磁回路呈开路状态。
3.启动电路
220V交流电经整流滤波后产生约300V直流电压，经T511的绕组③、⑦绕组加到开关管V513集电极。同时300V直流电压经R520、R521、R522、R524加到V513基极，为V513提供基极电流IB，V513具备导通条件，产生集电极电流IC。IC流过T511的③、⑦绕组，因互感效应在反馈绕组产生①为正②为负的感应电动势，感应电动势经反馈支路C514、R519、VD517、R524向开关管V513提供持续的基极电流，使得IB迅速增大，导致IC增大，这一正反馈过程促使V513迅速进入饱和状态，开关电源启动工作。VD517的作用在于加大电源启动时由正反馈绕组提供给V513的基极电流，加快V513进入饱和状态。因为在开机瞬间C517电压不能突变，可保护V513防止大电流冲击损坏，还具有吸收激励尖峰电压的作用。
4.振荡电路
电源启动后，开关管V513进入饱和状态，300V直流电压加在变压器T511的绕组③、⑦上，反馈绕组①、②感应出上正下负电压对电容C514充电，使C514两端产生上负下正的电压，促使C513基极电位下降，开关管V513退出饱和状态，V513集电极电流急剧下降，绕组③、⑦和反馈绕组①、②的电压极性变成上负下正，强烈正反馈过程促使V513基极电位进一步下降，其集电极电流迅速下降，V513迅速从饱和导通状态进入截止状态。这时初级绕组存储的磁能开始通过次级绕组和负载放电。由于V513截止，C514两端电压经VD517R519进行放电，一定时间后，在启动电路作用下，最终使开关管V513再次回到初始状态，开关电源完成了一个周期振荡过程。如此循环工作，电源进入稳定的振荡过程。
5.受控振荡及稳压电路
为了稳定开关电源输出电压，必须使振荡处于受控状态，受控振荡主要靠开关稳压电路中的误差取样电路R561、R562、R563、RP551，误差放大管V553，光耦VD515及V511、V512等组成。通过对130V电压取样误差放大，经过光电耦合器的隔离，由V511、V512管控制电源开关管V513的导通时间长短来实现，实际是通过控制开关电源振荡频率来实现。
6.保护电路
过压保护电路由VD518、VD519、R523、V512组成，当输入电压升高，正反馈电压随着升高，V519反向击穿导通，反馈电压经VD518、VD519、R523给V512提供较大的IB，V512饱和导通后对V513进行分流，迫使其截止，电源处于待机保护状态。
过流保护电路由R526、R515、V512组成，当开关管V513电流过大时，感应电动势上升导致其基极电压升高，因R526、R515串联分压，使V512基极电压上升而进入饱和状态，将V513基极和发射极完全旁路，控制V513在截止状态，开关电源停止工作，实现过流保护。
二、开关电源常见故障分析
1.烧保险丝
产生此故障主要原因是：整流二极管击穿、大滤波电容击穿、开关管击穿、消磁电阻短路、负载短路等导致电路中电流过大，一般通过电阻测量法查出。
2.输出电压全部为0V
输出电压全部为0V时，故障可能在以下电路：启动回路、开/待机控制电路、保护电路、振荡控制电路和整流输出电路等。在检修该类型故障时，本着先易后难逐步深入检测的原则，细心观察电源部分元器件是否有烧毁，变色变味迹象，然后利用万用表检测各关键点、关键元件电压、电流或阻值是否正常。根据检修经验，出现较多故障有：开/待机控制电路不正常；启动回路的电阻烧断；保护或振荡控制电路的三极管损坏；整流滤波电路的保险电阻烧断等。
3.输出电压整体偏低
因有电压输出，所以启动电路、开/待机控制电路基本正常。该类型故障一般由振荡稳压控制电路不正常造成，在检修时，重点检测反馈绕组的反馈回路、光耦控制回路和取样控制回路等部分电路元器件是否有损坏。如电源的稳压二极管、光耦等是最容易损坏的元器件。
4.开关管发热，容易烧坏
产生此类型故障时，开关管通常很快烧坏。在开关电源中，开关管是工作在开关状态，发热量很小，当进入放大状态时产生的热量急剧增大，最终过流或过热损坏。所以针对此故障应重点检测振荡电路。
三、故障检修实例
实例1：
故障现象：开机，工作指示灯不亮，开关电源无电压输出。
分析和检修：先观察开关电源的元器件无烧毁变色变味迹象，接着用万用表测量输出电压全部为0V。本着先易后难的原则，直接测量C507主滤波电容两端电压，发现有约300V，再测量开关管V513的基极无负压，首先检测启动电路。关机，电阻法测量启动电路的各个元件。在测量前，先对主滤波电容进行放电，用自制的灯泡负载对C507进行放电，彻底放完后再检测。发现R521阻值为2M欧姆，已严重变值，按图纸参数更换后，开机，电源输出全部正常，工作一段时间后电压依然保持稳定，故障彻底排除。
实例2：
故障现象：开机，工作指示灯不亮，开关电源无电压输出。
分析和检修：该机是因遭受雷击后才无法工作，先观察开关电源的元器件无烧毁变色变味迹象，测量C507主滤波电容两端有约300V的电压，检测启动电路正常，测量V513基极电压为0V，初步判断故障在振荡控制、稳压控制或者保护电路。断开负载，接上灯泡做负载，通电检测V513基极依然没有负压。断电，电阻法测量V513基极对地阻值为0，存在短路。根据图纸分析可知，重点检测与基极有关的元件，检测振荡和反馈电路的元件正常，当检测V512的C和E极阻值时发现为0，拆下认真检测时果然其C和E极已击穿短路。由于V512的C和E极击穿，造成V513基极电位始终为0V，最终导致开关电源不工作。试用相同参数的三极管更换，开机，电源指示灯亮，开关电源输出正常，故障排除。
实例3：
故障现象：开机，电源瞬间有微弱电压输出，但立即变为0V。
分析和检修：先观察开关电源的元器件无烧毁变色变味迹象，接着用万用表监测输出电压，开关接通一瞬间有电压输出，还没来得及看大小立即变为0V。根据原理分析，能够有瞬间输出，说明启动电路基本正常，但电源不能维持振荡，可能是因为保护或自身电路出问题。把所有负载断开，接上一灯泡做负载，通电，故障依旧，不是因为保护而停振。检查开关管基极有关元件，重点检测振荡控制元件，当检测C514时发现其容量偏低，试用相同参数的新电容更换，再开机时电源工作一切正常，试机一段时间后正常，故障排除。原因是C514已经接近开路，电源在启动一瞬间有电压输出，但不能建立振荡，所以电压立即变为0V。
实例4：
故障现象：开机后图像在垂直方向上有S形扭曲。
分析和检修：先观察开关电源的元器件无烧毁变色变味迹象，用万用表检测各组输出电压值和正常值相差不大。根据原理分析此类故障多数由电源滤波不良而造成，直接用示波器观察开关管V513基极波形，发现除了有正常调制的脉冲信号外，还看到低频脉冲信号，果然是由于低频干扰存在纹波而造成图像S扭曲。关机，用电阻法检测整流滤波电路和与V513基极有关的各个元件。首先检测C507、C518主滤波电容，用仪表检测C507的容量由原来的100uF变成60uF，试用一原参数电容更换，发现图像正常，故障排除。
四、结束语
通过对长虹G2136（K）彩电开关电源原理分析和故障检修，我不断总结和积累经验，举一反三，深刻体会到“维修”是一门理论与实践紧密结合的技术，促使我今后加强专业理论的学习，进而指导实际检修操作。
参考文献
[1]钱如竹，主编.大屏幕彩色电视机速修方法与技巧[M].人民邮电出版社，1999，10.
1观察
将电源部分的盖板开启，故障不论大小，均应实施细心地观察，最详尽地了解其结构不布局。1）看电路。为全面了解电源的具体电路布局情况，我们通常需要从找其核心部件入手，同时可结合图2进行相关考察，这些部件包括有：高压整流桥块、滤波电容、开关管以及变压器等。2）看故障。众所周知，几乎所有的大电流高电压的电器元件都是比较容易被损坏的，所有在考察故障的时候应首先重点考察这些易损坏部件的情况，若发现有保险管发黑、整流桥断裂、滤波器出现鼓胀和漏液、开关管与整流管及相关电路板有发热迹象等。结合具体故障表象再通过对这些异常情况的观察，我们就可以初步对故障发生的原因做出判断并制定维修计划。
2测量
测量的具体内容是通过万用表来进一步判断发生有故障的元件以指导维修操作。1）不加电测量。在不加电的情况下测量关键部位的通断情况，这些部位包括：a.保险丝、整流桥、R101；b.高压滤波电容器、开关管；c.低压整流二极管、输出滤波电容器；d.C301的真实电容量是不是与其自身的标注量保持在统一水平。2）加点测量。当采用静态测量无法对故障部位做出准确判定时，在确定无明显短路的情况下，我们可以再进行加电下的某些测试：a.输入端的交流电压；b.整流后的310V电压；c.CT3-1与CT3-2的电压；d.控制电路电压；e.输出电压。通过以上几方面的测试，应该基本可以判断故障的发生部位。就维修来看，电源的主电路相对更为简单，其故障点也能更容易做出判断。但如果不是主电路发生故障，再考察310V电压也无发生异常，同时CT3-1与CT3-2也检测不到电压，则需要进行控制电路的检查。
3控制电路相关故障维修
1）检查不到PWM驱动脉冲为控制电路最普遍的故障之一，其检修流程详见图3。2）+48V输出偏高或偏低，检修流程见图4。
4维修实例
1）整机不能启动。故障现象：合不上3kv配电装置中断路器QT。故障分析：当发生有此类故障的时候，应首先对该电源的三相380V电源的连接状态进行检查，若装置中的断路器QT处于“断”的位置，则会合不上QT，提示在发射机的内部已经发生有短路的情况。此时可将个路负载逐一断开，观察是否有某一路在断开后可合上短路器，则基本可确定此路发生了故障，再针对此部分进行检查后对其损坏部分进行维修回更换后即可将故障排除。2）无PWM脉冲。故障现象：开关电源未发现有48V输出且其面板无显示。故障分析：在对机器内部进行观察与测量后，并未发现有明显故障部位，在通电情况下检查310V电压无异常，检测辅助电源5V、18V均正常，故可确定为PWM驱动脉冲出现问题。进一步测量SG3525的1、2、8脚电压无异常表现，因此可将发生电路损坏的部位锁定在SG3525内部电路，将其更换后故障排除。3）保险丝很容易被烧毁。故障现象：发射机在其开机后出现功率变低的情况，进一步检测发现其中的一个开关电源并未处于工作状态。因为该发射机为一对一的供电模式，故在某功放未投入工作的情况下，其输出功率自然下降。进一步测量开关电源的交流供电情况，当电压为220V的时候显示为正常，但不见有亮着的面板指灯，提示电源的内部可能是故障的源头。将此电源拔出检查发现其保险丝有明显发黑迹象并烧断，此时检查C108、C308与整流桥等均未发现异常情况，更换保险丝后进行48V下的空载，将开关电源推进发射机的时候，发现指示灯在亮后很快又熄灭，经检查发现同位置的保险丝又已经被烧断。检查功放电路无故障，功放不插入，把已更换保险的电源先放入机器，电源正常，再插入功放，发射机工作正常。一旦关机后，再次开机的时候此故障又会出现，在更换电源后未发生此故障，估计是开关电源存有隐藏的内部故障。故障分析：此故障只有在加负载的情况下出现，估计保险丝的烧毁是因为开机电路发生有故障的缘故，经过对此部分电路进行检查后发现，C110有漏液的情况，且已经将一根引线腐蚀段开，继而会导致继电器在开机后立即吸合，继而未正常进过一个加载缓冲的过程，在开机电路过大的情况下，保险丝有较高几率被烧毁，针对此情况，我们在将机器的电容更换后再未发生此故障。
作者：李瑞 单位：新疆博州广播电视台
关键词： 电源系统 模拟主轴 主轴方向信号 抑制电磁干扰 PMC
数控机床电气控制系统是比较复杂的控制过程，理清和深入剖析这一系统的每一个组成单元对我们认识、应用和维修数控机床都有深远意义。
一、数控机床电源系统（主电路）
1.数控系统的工作电源
电压要求：DC 24V或AC 24V。
方法：系统变压器+开关电源。
电压信号变化为AC380V—AC220V—DC24V—CNC装置。
作用：将数控系统和电网之间的直接的电联系切断（电气隔离），以避免电网电压波动及线路故障对数控系统产生干扰和影响。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。
信号变化为AC220V—整流DC300V—高频信号—开关管导通与关断—CNC装置。
2.主轴驱动装置的电源供给
（1）模拟主轴
方案：空气开关+变频器+交流电机。
（2）数字主轴
方案：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
3.进给驱动装置的电源供给
开环控制：380/85V的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。
半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
4.数控系统PMC的I/O电源：采用开关电源（DC24V）
数控机床PMC的输入、输出回路需要24V的直流电源，可以采用一个开关电源提供，但是这个开关电源一定要和为数控系统供电的开关电源共地；如果为数控系统供电的开关电源容量足够，那么也可以同时作为PMC的I/O电源。
5.刀架电机电源供给：采用空气开关
6.冷却电机和电机的电源供给：采用空气开关
7.机床照明和电柜风扇的电源供给
机床照明一般采用AC 36V或AC 24V，由于这两个电压都不是标准电压，因此需采用照明变压器为照明灯具供电。
二、主轴驱动控制系统的组成
主轴驱动系统一般采用变频器+主轴电机的方式，下面是这一系统的组成和信号处理方法。
1.主轴速度信号的处理
主轴运行指令（如M03 S1000）—编译、运算和逻辑处理—主轴速度信号（0—+10V或者4—20mA）—变频器。
2.主轴方向信号的处理
单极性模拟主轴：0—10V，主轴电机的旋转方向则由PLC控制。
双极性模拟主轴：-10V—+10V，而主轴电机的旋转方向不由PLC控制，而是由速度信号的正、负极性决定。
3.主轴速度检测的处理
主轴控制系统一般设计为速度控制系统，目前主轴速度检测最常用的做法是采用脉冲编码器作为检测元件。
4.主轴驱动器故障监控处理
现在使用的变频器和交流伺服驱动器一般具有故障自诊断功能并提供有故障监控可编程I/O端口，其输出形式有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出等形式。I/O端口之间实质上是一种开关关系，开、关的状态分别对应驱动器正常与否；由于数控机床的M、S、T三大辅助功能都是由PLC控制的，故可以将这一开关量作为数控系统PLC的一个输入点，以此监控驱动器是否正常或就绪。自诊断功能实质上反映的是可编程I/O端口开、关的状态。
5.主轴驱动器制动处理：制动组件
主轴驱动器一般都内置有制动组件，在机床主轴要求快速制动时，若内置的制动单元或电阻不足以消耗、吸收再生电能而导致直流部分过压时，外接制动组件，加快消耗再生电能的速度。
6.接地处理：抑制电磁干扰
数控机床工作环境中的电磁和噪声干扰是很严重的，作为精密加工设备的数控机床，其主轴驱动器必须采取有效的抗干扰措施。
变频器主要采取正确的接地措施。变频器的接地处理有两个方面：一是对变频器主回路PE端子正确接地，以提高变频器抑制噪声干扰的能力并减小变频器对外界电气设备的干扰。二是将变频器的控制信号线（采用双绞线或屏蔽线）屏蔽层接地，以排除外界对控制信号传输的干扰。
三、进给驱动控制系统的组成
常用的进给驱动控制系统的方式为：
开环控制：380/85V的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。
半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
1.指令信号的处理过程
进给指令（如G01 X100 Z-20 F200）—编译、运算和逻辑处理—指令脉冲信号（0—+10V或者4—20mA）—交流伺服驱动器—交流伺服电机。
2.编码器反馈信号的处理
编码器输出信号的反馈方式主要有2种：可以将编码器输出信号直接送入数控系统的编码器反馈接口；也可以将将编码器的输出信号先送至交流伺服驱动器，再由交流伺服驱动器反馈至数控系统的编码器反馈接口。
四、交流控制电路
交流控制电路主要采用接触器和继电器控制的线路，主要有：电源启动/停止控制（采用接触器）、变频器电源控制（可选）、交流伺服驱动器电源控制（可选）、刀架的正反转控制（对车床而言）、冷却控制、控制，电柜风扇、照明等。控制方式主要通过交流接触器的通断控制。
五、PMC控制电路
1.PMC定义
PMC其实就是PLC（可编程逻辑控制器），但是因为机床控制PLC是专门用于控制机床的，其中有多条专用指令，故而叫做PMC——可编程机床控制器。
2.数控机床PMC的信号处理
3.PMC控制内容
主要有：M、S、T功能（主轴速度大小由主轴驱动系统控制）、操作信号处理、急停控制、坐标轴控制、主轴控制、刀架控制、冷却控制、导轨等。
以上是我对数控机床电气控制系统第一组成部分的一些具体的分析，希望对研究数控机床电气控制系统的初学者有所帮助。
参考文献：
[1]廖兆荣，杨旭丽.数控机床电气控制.北京：高等教育出版社，2008.
[2]邓三鹏.数控机床故障诊断与维修.北京：机械工业出版社，2009.
[3]GSK928TE数控系统使用手册.
关键词：电气设备；故障；检修；原则；方法
Abstract: In production or life, when the circuit fails, the device will not be able to work normally. Therefore, at such situation, we should quickly find out the cause of the malfunction based on the specific characteristics of the failure, and then eliminate.
Key words: electrical equipment; failure; maintenance; principles; method
中图分类号：TH183.3文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
一、对电气设备检修时所遵守的十项原则
1．先动口再动手：对于产生故障的电气设备，不要急于马上动手去维修，首先应详细询问用户故障产生时的现象及前后经过。对于比较生疏的设备，应先熟悉电路结构特点及原理，遵守相应的操作规则。在拆卸前要熟悉了解每个电气部件的位置、功能、以及连接方式和与周围其他器件的关系，在没有电气设备组装图纸及电气原理图的情况下，要边拆卸，边画草图，并做上标记，以防组装时装错，产生新的故障。2．先查机械后查电气：一定在机械零件确定无故障后，再对电气方面进行检查。首先听机械运行是否有杂声；二看传动装置是否有松脱、咬死等现象；三摸机械装置是否有发热、转动不良等现象。如采用手盘动减速箱，或皮带轮能否转动，再听其声，就能粗略判断其传动是否良好。如存在故障，它将会造成电机发热、过载。在对电路故障检查时，还要查看机械的运作与线路的关系，是否有微动开关、传感器等元器件。它与电气运行的程序是否合拍。以免造成误判。
3．先做清洁再维修：对于一些老、旧、污染较严重的电气设备，应先对设备按钮、接触点、接线端进行清洁，用万用表检查其是否导通、有无破皮或碰壳现象。然后，再对测量其对地的绝缘电阻是否正常。最后再检查控制键是否失灵。大多数老旧电气设备的许多故障都是由导电尘垢及电线松脱、破损接地所引起的，经清洁后和检修后，故障自然解除。
4．先查电源后查设备：电源不正常将会引起负载不正常，负载不正常也会引起电源不正常。因此电源部分引起的故障在电气设备整个故障中所占的比例较高，电源是维修部分的重中之重。所以先检修电源是否正常，往往是检修的首要步骤，它可提高维修的效率。特别是电子技术发展迅速的今天，要掌握开关电源的检修，要熟练掌握串联、并联、复合式开关电源的原理，对常用的几十种电气原理图，应倒背如流，而且能够在没有电气原理图的情况下，徒手画出印刷电路板的原理图。检验你对开关管的型号、封装，集成电路的参数，以及色环电阻的色标、电路板的电路走向、原理的掌握程度，这需要深厚的理论基础知识，和丰富的实践经验。
5．由大变小：初识电路图时，我们常常从表面上看好像我们已经对电路图看“懂”。但一旦上阵维修时，却像狗咬刺猬，无从下手。其实我们没有将图纸吃透看懂。一张复杂的电路图，是由许多基本电路组成的，将这些基本电路吃透弄懂。融会贯通加后以“组合”也就变成了一张“大”图纸了。如开关电源电路它是由整流电路、振荡电路、反馈电路、稳压电路等基本电路组成。然后再将基本电路细分，整个开关电源是否变“小了”。这时，再对故障“对症下药”，故障也就手到拈来。由大变小它体现了对基本电路的熟练成度。如果能小到对其电路已是“目无全牛”。哪故障也就无处藏匿了。。
6．先静态后动态：设备在未通电的状态下，用万用表（红、黑表笔互换）测量其电源、负载电阻值，判断是否存在短路现象，在确认无短路的情况下，方可通电试验。以免故障扩大。在通电后，首先应利用仪器、仪表查找故障原因（如万用表，示波器），采用测量关键点电压、电流的数值，关键线路的波型的有无。进一步缩小故障范围，最后对其所包含的元器件，进行检查，找出其故障点。
7．先查后查内部：先不要急于更换损坏的设备部件，在对设备电路如反馈电路、稳压电路是否正常。如开关电源输出的电压过高、过低都会造成负载工作不正常，这时一定要检查反馈电路、稳压路是否正常。经过认真确认正常时，再考虑更换设备损坏的部件。
8．先“特殊”后“普通”：所谓“特殊”就是所承受的电压高、电流大的元器件、运转时频繁起动设备部件。这类元器件会因筛选质量不严，或自身承受的电压、电流过高击穿损坏。如开关电源中的电源管；电视机中的行扫描中的行管。这都是易损元件。频繁起动的部件，如交流接触器的触点。而因这类元器件所引起的设备故障，据统计一般占电气设备常见故障的50%左右，所以要先查这部分。反之，为电路的普通部分。这部分出现故障机率较小。如电视机中的遥控电路中的电脑芯片所组成的电路。这类故障，应在电源正常情况下，检查其晶振及电脑板正常工作需满足的条件，故障，也就迎刃而解了。当然这类故障相对于特殊故障来说，要难一些。但积累相当的经验，掌握其规律后，这样的故障也就土崩瓦解了。
9．先查直流再查交流：在检修时，必须先对直流回路静态工作点进行检查，然后再检查交流回路动态工作点。如电视机有图像无声音。用万用表检查其功放电路的直流静态工作点正常后，用人体的“交流电荷”注入功放电路，看扬声器是否发出声响，从而判断故障所在处。就是一个很好的实例。
10．先排除故障后进行调试：对于故障和调试并存的电气设备，应先将故障排除后，再调试，还必须在电气线路熟悉的前提下进行调试。如电视机的中放中的谐振电路出现故障后会导致无声音，无图像。更换中周后，用示波器将RCL回路调试致谐振点，使声音、图像质量最佳。
二、电气故障检修的一般方法
1检修前的故障调查当工业机械发生电气故障后，切忌盲目随便动手检修。在检修前，通过问、看、听、摸、量来了解故障前后的操作情况和故障发生后出现的异常现象，以便根据故障现象判断出故障发生的部位，进而准确地排除故障。
问：询问操作者故障前后电路和设备的运行状况及故障发生后的症状，故障是经常发生还是偶尔发生；是否有响声、冒烟、火花、异常振动等征兆；故障发生前有无切削力过大和频繁启动、停止、制动等情况；有无经过保养检修或改动线路等。
看：察看故障发生前是否有明显的外观征兆,如各种信号；有指示装置的熔断器的情况；保护电器脱扣动作；接线脱落；触头烧毛或熔焊；线圈过热烧毁等。
听：在线路还能运行和不损坏设备的前提下，可通电试车，细听电动机接触器和继电器等电器的声音是否正常。
一、基于工作任务重构教学内容
当前,与企业相结合进行基于工作过程的课程开发与设计是高职课程建设的方向。《电力电子技术》课程应针对维修电工所从事的涉及电力电子的典型工作任务,如筛选电力电子元器件、识读电力电子图纸、根据电气线路图安装接线、系统调试、运行维护、故障诊断维修等进行分析,归纳总结出任职所需要的工作能力,然后围绕维修电工所涉及的岗位任职能力要求,按照认知规律和技能养成规律以及高职学生的特点,选择设计教学项目。本课程以电力电子器件在变频器、感应加热电源、交流开关中的应用,主电路安装调试,基本控制电路的信号分析与检测等为主要教学内容。依据岗位要求和职业标准,将课程分为认识电力电子器件、直流调速装置应用与检修、中频感应加热电源安装与调试、开关电源、工业调温电炉、变频器六个教学项目。每一个教学项目均以典型应用实例为载体,根据具体情况设立若干任务,内容涉及工业、民用的多个领域。
(一)认识电力电子器件项目
了解半控型、全控型电力电子器件的结构、工作原理,熟悉导通关断的条件和主要参数,掌握器件的主要特性、特点和使用场合,初步具有根据不同应用正确选择开关器件的能力。
(二)直流调速装置应用与检修项目
掌握可控整流电路的波形分析和参数计算,掌握有源逆变电路的工作原理并了解逆变失败原因,熟悉检测和保护环节,能对调速装置的常见故障进行分析处理。
(三)中频感应加热电源安装与调试项目
熟悉感应加热装置的应用及组成,掌握中频感应加热电源逆变主电路工作原理,了解使用中的注意事项,能够对感应加热设备进行调试、故障分析与排除。
(四)开关电源项目
了解开关电源的过压、过流保护及软开关技术,熟悉开关电源构成及各环节的作用,掌握开关电源核心技术DC/DC变换的工作原理,能够对开关电源的典型故障进行分析检修。
(五)工业调温电炉项目
熟悉工业调温电炉的构成及各环节的作用,了解交流开关的应用,掌握交流调压、交流调功电路的基本原理和波形分析,了解三相交流调压电路,熟悉工业加热系统的安装调试与维修。
(六)变频器项目
熟悉变频器基本结构、工作原理和PWM控制技术,熟悉变频器的参数设定与应用技术,能进行变频器简单主电路的分析与计算。
二、基于工作过程实施教学
课程以典型应用案例为主线,采用“教、学、练”一体的教学模式和“一生,二熟,三出巧”的以多重循环来强化核心技能的教学手段开展教学活动。在教学过程中,严格按照职业岗位工作步骤,即资讯计划决策实施检查评价六个环节进行,逐步培养学生作为工作者的工作态度、职业道德、团队协作能力和沟通能力以及其他可迁移能力[2]。在实施过程中,让学生熟悉从事该行业工作应该遵守的职业规范与工艺标准等。下面以中频感应加热电源安装调试项目的教学过程为例进行介绍。
(一)资讯
下发项目任务书、引导文、评价表等,指导学生学习相关知识。项目目标:熟悉中频感应加热电源构成环节及各环节作用,掌握主电路的工作原理和过压、过流保护,了解使用中的注意事项,熟悉中频感应加热设备常见故障表征、常见故障处理和日常维护方法,熟练掌握用示波器和万用表测量关键工作点信号,具有安全意识、团队协作能力、组织管理能力等。针对项目提出的一些技术要求,学生通过各种方式学习相关知识;教师结合案例集中介绍项目实施的目的和内容,解答学生提出的问题,帮助学生掌握完成该项目应该掌握的知识和技能。
(二)计划
根据项目内容和教学条件将学生分组。小组讨论总体设计和制作方案,包括整体设计方案、实现方法等。把工作任务进行分解,明确分工,同时谋划实施的具体细节。考虑安全、可靠性、成本等因素,确定详细设计制作方案,包括感应加热电源系统原理图、维修流程图、维修工具清单、仪器仪表清单、元件明细表、进度等。
(三)决策
小组提交实施计划和方案,教师检查,各组评议确定方案是否可行及提出改进办法,优化方案,直到方案可行,确定后按小组具体实施。
(四)实施
指导教师介绍实施本项目所需设备和仪器、项目实施步骤,强调实施过程中的注意事项,要求学生熟悉所使用设备、仪器的功能与使用方法。学生按照自己拟定的计划,完成加热电源安装调试和故障定位排除,完成项目要求的功能使用。在该过程中,小组成员应分工明确、协调一致,提高动手能力;教师根据学生的实施情况进行相关指导。
(五)检查
检查分为学生自检、小组互检,发现问题及时处理,并记录相关调试和检查步骤以及故障现象和处理方法。
(六)评估
项目实施完成后,指导教师检查数据、记录的波形,安排分组演示和介绍,由教师和其他组同学打分。在六步骤实施过程中,为了激发学生的学习兴趣,可灵活使用项目教学法、案例教学法、讲练结合法、资料检索对比法、现场教学等多种教学方法[3]。同时要有针对性地给予必要的提示、引导,及时收集共性的问题,讨论,达到总结和强化的目的。
【关键词】开关电源；检修；彩色电视机
一、开关电源的组成和作用
开关电源是彩色电视机整机的能源供给电路，电路主要由抗干扰电路、整流滤波电路、振荡电路、稳压控制电路、保护电路、待机控制电路等组成，振荡电路由开关变压器、开关调整管、启动电路、正反馈电路构成。开关电源在整机中的作用是将220V交流电直接整流、滤波获得300V脉动的直流电压，再由开关调整管、开关变压器、控制电路去控制调整管，输出稳定的直流电压，供给行扫描电路、场扫描电路、伴音功放、解码器公共通道、调谐器等电路，作为它们的工作电压。开关电源电路供整机各部分的工作电压如下：
（1）102～140V电压，一般是供给行推动电路，行输出电路；
（2）25～57V电压，供给场输出级；
（3）12V电压，供给公共通道集成电路、解码电路、遥控板电路；
（4）16～24V电压，供给伴音功放电路；
（5）主电源电压经并联型稳定电路后得到33V电压供给预选器；
（6）5V电压，供给微处理器（CPU）。
二、检修开关电源的步骤
开关电源的电路比较复杂，工作原理比较难理解，并且工作在大电流、大电压的状态中，是故障率比较高的一部分电路，是电视机检修的重点和难点。因此掌握开关电源的检修技巧非常重要。
一台彩色电视机在开机的时候如果发现电源指示灯不亮，我们就要怀疑是开关电源出现了问题。因此第一步就是断开电源线，拆开电视机后盖，卸下电路板，在这过程中要注意对高压包放电，高压包里面的电量虽然不多但有很高的电压，是个很危险的地方。高压包放电的方法是：用一根万用表表笔的一端连接捆绑着显像管上的地线，另外一端去接触高压帽里面的簧片，听到“啪”的响声就是放电了。
第二步就是仔细观察卸下的电路板，看看保险丝是否烧断烧黑，元器件是否有烧焦、炸裂的痕迹。如果保险管完全变黑，表示流过保险丝的电流太大而导致电路中有严重的短路现象，这后面的整流二极管、电源大功率管就很有可能击穿短路了。
第三步，根据第二步的观察，以及由此作出的判断，就要检查开关电源中的一些关键元器件是否损坏，特别是那些容易损坏的半导体器件，比如，保险电阻是否烧断，电源开关管、电源调整管是否击穿短路，行管是否击穿短路等。在这一步中要注意一个问题，因为测量元器件是否损坏，使用的是电阻档，尤其是测量电源开关管的c、e极，连接的是滤波电容的正负极，滤波电容的电压有300伏，如果电路损坏导致电容无法放电，用万用表的电阻档测量时，就很有可能烧坏万用表，因此必须先放电再测量。从谨慎的角度起见，凡是容量较大的电容，都要考虑放电之后再测量。放电的方法是：用两个串联的额定电压220V的灯泡，直接接到滤波电容的两端，看灯泡又亮变暗，直至熄灭，这就说明滤波电容上的电放完了。放完电之后，就可以用万用表的的电阻档进行测量了，另外，这些元器件的损坏，一般是断路或者是击穿，因此可以在电路板上直接测量。二极管的好坏可以用万用表R*10欧姆档测量，正反电阻一大一小，说明二极管正常，正反电阻都很大或者都很小说明这个二极管断路或者击穿了；用万用表R*10欧姆档测量电源开关管、电源调整管的c极和e极的正反电阻，和b极和e极的正反电阻，这些初步检查出有问题的元器件就要把同型号的更换上去。
第四步，就是接上假负载，开关电源的主要负载是行输出电路，用假负载把开关电源和行电路分隔开来，这是维修开关电源的一个基本步骤。方法就是用一个100W的灯泡接在+B的电源上。另外，从安全的角度起见，最好也把其他电路的电源也断开，如场电路、小信号、微处理器的供电电路等等，主要是防止开关电源的稳压电路出现了问题，导致电压升高而损坏这些的电路。这也是一个必须小心处理的一个步骤，否则会人为地扩大故障。
三、检修开关电源要注意假负载的三种情况
上面这四步步骤做完之后，就可以通电试验了。一般就不会出现冒烟、烧断保险丝等短路性的故障了。但这个开关电源还可能表现出三种情况，对于这些情况我们还要测量、分析和判断，进一步确定故障的位置。
1.灯泡正常发光
对于这种情况，说明开关电源也就修好了。
2.灯泡不发光
碰到这种情况首先要测量滤波电容两端的电压，如果有300V的电压，则说明前面的整流滤波电路是正常的。这部分出现问题的很少。进一步就是要检查振荡电路工作是否正常。振荡电路分三部分，就是放大电路、选频电路和反馈电路，如果这些电路不正常，振荡电路就没有办法正常工作。对于放大电路，必须设置合适的静态工作点，因此，电源开关管的基极应该有0.7V左右的电压，电源开关管的集电极极应该有300V左右的电压，否则，放大电路就不正常，就要检查那些启动电阻是否断路，通过测量启动电阻的对地电压就可以判断，还要检查电源开关管旁边的二极管是否击穿，如VD517，从而导致电压电流没有办法加到电源大功率管的基极，这是一个常见的故障。放大电路正常之后，我们就要检查选频电路和反馈电路，选频电路很简单，就是电容和线圈，通过观察和简单检测就可以判断。这部分电路一般很少出问题。反馈电路就是一个电容和一个电阻，可能的故障原因就是松焊、电阻变值和电容失效。松焊可以用观察法来解决，电阻变值可以用万用表测量电阻来解决，电容失效可以用代换法来解决。仔细观察那些电解电容，如果管脚、外壳外形有异常的，都要换掉，电解电容有问题，会产生各种各样的难以估计的故障现象。经过前面的各种检测，换掉可疑的元件，确保振荡电路没有问题之后，灯泡就会发光了。
3.灯泡发光不正常，偏暗或者偏亮
如果灯泡发光正常，+B电压正常，那么问题就解决了。如果灯泡发光不正常，电压偏高和偏低，可以先调节一下开关电源中稳压电路的可调电阻，看能否将+B电压调节正常，若不能调整正常就应该对稳压电路进行检查。但稳压电路的故障不会很多，最可能的故障是元器件松焊，半导体器件损坏，调节+B电压的电位器损坏，光耦损坏等。元器件松焊可以用观察法解决，半导体器件损坏可以用万用表在路测量电阻的办法解决，电位器和光耦的损坏，可以用代换法来解决。最后，换上损坏的器件，调整电位器，使+B电压正常，拆下假负载，接上各路电源，通电试机。至此，开关电源的检修工作结束。
电视机总是自动关机的原因及解决办法如下：
原因一：电视机虚焊会引起电视机关机。
解决方法：将电视机机壳拆开，认真检查电视机的开关电源和行扫描输出电路处的焊点，着重检查的是体积较大的元件和温度较高的元件，以此来找出电视机虚焊点。
原因二：电视机的X射线保护电路导致电视机自动关机。
解决方法：测量X射线保护脚的电压时，电压一般高于3V，表明电视机外接大电阻阻值变质，在维修的时候，可以直接把这一地方的脚短路到地。
原因三：电视机出现过压保护时同样会导致电视机自动关机。
解决方法：电视机出现过压保护，是因为电视机开关电源出的电压过高所引起的，所以在进行维修时，应该先从电源电压过高问题进行维修。
（来源：文章屋网 ）
