开关电源在变频电路中的作用

控振荡器的定时端，通过接上适宜的RC网络，使输出的PWM波控制在20KHZ―100KHZ之间。

a―12脚、3脚是输出取样反馈端，用于测试开关电源的输出，以便进行PWM调制控制，从而达到稳压的目的。在变频器系统中，开关电源需要输出：一组5V/DC、一组±12V/DC、四组20V/DC等多组电压。其中5V/DC主要用作主板及控制板的供电，±12V/DC用作霍尔测试器件的供电，四组20V/DC用作IGBT的触发供电。变频器的型号及品牌不同，其开关电源的电压值也不尽相同，但基本构架是一样的，在此仅以下图为例讲一讲开关电源的工作原理。

a―2如图a―2所示：电源经D1―D4、C1、C2整流滤波之后，通过降压电阻R3到了UC3844的7脚电源正端，为其供电，UC3844通过测试当7脚电压大于10V时，控制内部压控振荡器开始工作，通过R8、C5将PWM的频率控制在要求范围之内。此时6脚输出PWM信号去控制开关管Q1的通断，R10是开关管的电流测试电阻，通过测试R10的电压值来实时调整PWM的脉冲宽度，从而达到自动稳压的目的。在图中变压器的副绕组通过D6、C7、C8整流滤波之后到了UC3844的7脚，加强了UC3844的驱动能力。C9、R11、D5是开关管的滤波吸收网络，目的在于吸收变压器的反向脉冲，保护开关管。

AC-1――AC-4是开关变压器的次级输出绕组，通过D7、D8、D9、D10、C10、C11---C17进行整流滤波后输出对后级电路进行供电。知道了开关电源的原理之后，让我们来看看如果开关电源出现问题应当怎么样进行维修。开关电源的几个维修步骤如下：1、测试整流电路D1―D4是不是击穿或断路，滤波电路的电容是不是损坏，平衡电阻R1、R2是不是正常，降压电阻R3是不是烧断或阻值增大失效（断电情况下探测）。2、测试开关管b-e结、c-e结是不是有击穿短路现象、测量开关变压器各个绕组是不是有短路现象，以确定开关管、及开关变压器的好坏（断电情况下探测）。3、测试次级输出绕组的整流滤波元件，重点察看滤波电容是不是鼓包或损坏，以排除次级电路短路的可能。4、测试吸收回路D5、R11、C9是不是正常（断电情况下探测）。5、在确定上述元件正常的情况下，我们可以把开关电源板从变频器上取下单独对其进行加电实验。用调压器缓缓地调至开关电源的额定电压值，此时应能听到变压器起振时的吱吱声，如没有听到起振的声音，用万用表测试UC3844的电源正、负级之间是不是有12V―16V左右的直流电压。6、在确定UC3844的供电端电压正常后，可用示波器察看一下UC3844的6脚是不是有PWM波输出到开关管的触发端（依据电路设计的不同，PWM波的频率一般在20KHZ―100KHZ之间）。7、如果没有PWM波输出，则更换定时元件C5、R8、C6或UC3844。经过上述几个步骤的排除，开关电源应当可以正常工作了。在变频器中，开关电源的种类很多，但基本原理都是一样的，比如说每个PWM管理芯片都有供电端、定时元件RC网络、输出PWM波的端口等，只要我们知道了它们的工作原理，按照一定的办法步骤都能够把故障排除掉。

案例1：台达变频器（故障现象：上电无显示）经测试发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，因此确定为开关电源板故障。按照上述维修步骤对开关电源板进行测量。在进行第一步测量时，发现直流母线560V到PWM调制芯片之间的的330KΩ/2W的降压电阻损坏，标称330KΩ/2W的电阻，实际测量值达2MΩ以上，因此PWM调制芯片得不到启动的电源，所以无法起振工作。为谨慎起见又测试了开关管、变压器、整流二极管及滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电实验，OK！开关电源起振，输出各组电压正常，装回变频器后开机实验正常，此变频器修复完毕（注：维修人员在维修中，一定要养成习惯：发现坏元件后不要急于更换试机，一定要把功率大的、容易坏的元件都测一下，确定没问题后再试机，这样既安全又保险）。

案例2：台安变频器（故障现象：上电无显示）经测试发现电源主回路、充电电阻、主回路接触器都正常，故障确定在电源板。按照维修步骤对开关电源板进行测量。第一步测量通过，第二步测量时发现开关管c-e结击穿，将其拆下，然后测试变压器、及整流二极管、滤波电容等关键器件，在确定没问题之后上电实验，输出各组电压正常，装机探测正常，故障排除。

装上新的开关管上电实验，随着调压器电压的升高，可以听到起振的吱吱声，就是有点响，把电压调到额定电压后测量输出电压低于正常值，不到2分钟，猛然闻到一股烧焦的味，保险丝就断了，赶快断电发现开关管很烫手，测量发现其已经击穿。

拆下开关管通电实验，测量PWM调制芯片的电源端对地有12V左右的电压，用示波器看芯片的PWM输出端，发现有PWM波输出且频率在30KHZ左右，也正常。因此怀疑刚换的开关管质量不行，又换上一只，上电实验，结果又把管子给烧了，断电后无意之间碰到了吸收回路的元件，发现烫手，可是在测量的时候正常啊，于是又测一遍，还是正常。干脆把吸收回路先拆了，又换上一只管子通电实验，发现变压器的吱吱声小了，测量各组输出电压也正常。运行了20分钟开关管也没再烧，断电后触摸开关管微热，属正常起热状态，因此判断故障在吸收回路，更换吸收回路元件，故障排除。

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