開關電源原理
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇開關電源原理范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現更多的寫作思路和靈感。
開關電源原理范文第1篇
《開關電源原理與維修》是電類專業(yè)的一門專業(yè)課,開關電源具有重量輕、體積小、效率高、能耗低、溫度低和電壓調整范圍寬的特點,在電視機、背投彩電、微型計算機與儀器儀表等電路中得到了廣泛應用,但由于開關電源工作在高電壓、大電流、高功耗的特殊狀態(tài),因此這部分是整機系統中故障的多發(fā)單元。所以《開關電源原理與維修》課程對于電類專業(yè)的學生來說應該是著重掌握的一門知識。
1.理論教學
要學好本門課程,沒有扎實的專業(yè)理論知識,是不可能的;如果學生只能根據書本上列出的故障實例“按圖索驥”,則只能停留在維修工匠的水平。為了使學生能夠學好理論知識,教師可按以下方法來進行教學。
1.1激發(fā)學生的學習興趣
大二或大三的學生都接觸過計算機,而且有的學生還組裝過計算機,因此對微型計算機有關的硬件一般都有較大的興趣,但絕大部分學生都不知道微機主機開關電源輸出什么信號與電壓。所以第一次課可以從微機主機開關電源輸出的信號與電壓開始介紹,然后介紹各個信號與電壓的用處,誘導學生了解開關電源,提高學習本門課程的興趣和積極性。另外,在理論教學的過程中,不僅要講解原理,而且要與維修實例相結合,與實踐教學相結合,使學生能夠學以致用。
1.2原有知識的復習和新知識的學習
前面已經開過模擬電子線路與數字電子線路這兩門課,并且進行過相關的課程實驗,但由于大部分學生所學的知識普遍不太牢固,因此在《開關電源原理與維修》的理論教學中結合開關電源電路要對有關的知識進行復習,特別是模電的知識,如二極管、晶體三極管、三端穩(wěn)壓器的特性及主要參數,電壓比較器LM339的工作原理及用法等。有的知識要在原有的基礎上進行新的擴展及學習,如光耦合器、快恢復二極管、功率肖特基二極管、雙極型大功率晶體管、功率MOSFET場效應管、絕緣柵雙極晶體管、晶閘管、PWM集成控制器等。
1.2.1從框圖入手
開關電源具體電路各式各樣,但脈沖變壓器耦合開關電源方框圖都一樣,其基本結構如圖1所示。
它主要是由市電整流濾波電路,脈沖變壓器,開關管,脈沖控制電路,取樣、反饋及穩(wěn)壓控制電路和整流濾波輸出電路等組成的,其基本工作原理是:用脈沖控制電路控制開關管的導通與截止,當開關管導通時,市電經整流后的直流電轉換成磁能并存儲在變壓器中;在開關管截止期間,變壓器釋放磁能,輸出交流電壓,經整流濾波后輸出直流電壓,向負載供電。
學生開始學習時,首先從框圖入手,而不是直接對著復雜的具體電路,不會產生畏難情緒,當把框圖及其原理都弄懂后,再結合典型電路進行講解。
1.3掌握一兩種典型電路
現在國內市場上流行的微機主機電源品牌有幾十種,各種不同型號達幾百種之多,常見的PWM集成控制器型號就有二三十種之多,要求學生在有限的時間內都掌握它們的原理、特點與維修,既不可能,又沒必要,而且常見微機主機開關電源的基本結構、工作原理大致相同。所以在教學中,我們著重介紹一兩種國內最常見的PWM集成控制器及由它們所構成的典型開關電源電路,如PWM集成控制器TL494、KA7500及以之為核心所組成的開關電源電路,其它PWM集成控制器及組成的電路通過檢修實例的分析與介紹,檢修流程圖的使用等來進行學習;指導學生不僅能“按圖索驥”、快速解決教科書中提及的故障,而且能“舉一反三”、“駕一馭萬”。
2.實踐教學
實踐教學是理論教學的延續(xù),學生通過實踐教學能加深對相關理論知識的理解,另外學生相關動手能力的提高是本門課程的一個重要目標,只有學生能夠實際動手修好開關電源的實際故障,才能算是學好了本門課程,因此實踐教學是本門課程的重要組成部分。實踐教學應從以下環(huán)節(jié)著手。
2.1安全至上
由于微機主機開關電源由市電220V供電,因此實踐教學環(huán)節(jié)帶有一定的危險性,安全是進行正常教學的基礎及保證,因此從物質保證及安全教育方面著手進行。
2.1.1物質保證
實驗室環(huán)境應該保證安全、整潔、明亮、寬敞、通風,實驗室供電裝有觸電保護開關且能正常工作,實驗室地面及實驗桌上應有絕緣膠皮覆蓋,實驗桌上除必要的儀器儀表、開關電源外,不應有其它的雜物。
微機主機開關電源由于直接用電網市電220V進行整流濾波,因此PCB板上局部帶有高電壓,在加電進行檢測及維修時,一方面會給人身安全帶來危險,另一方面由于示波器等儀器外殼與PCB板的某些部位的靜電電位不等會造成電源短路,導致市電跳閘保護或開關電源及儀器內部元器件損壞。為此,在加電進行實踐教學演示及學生實驗時,應在交流市電與開關電源、示波器等儀器供電插座之間加入1∶1的隔離變壓器,實驗室采用了兩臺3000VA的隔離變壓器進行供電。
2.1.2安全教育
在實踐教學一開始就對學生進行“安全第一”、“人的生命是最寶貴的”的安全教育,在整個教學過程中,結合開關電源的電路特點,不間斷地進行有關的安全教育,實驗嚴格按照安全規(guī)程操作。在實驗時,要求學生除必要的書本、萬用表等,其余物品不能帶入實驗室。
在實踐教學演示及學生加電實驗時,嚴禁學生擁擠、圍觀,可進行分組演示及分組實驗。加電實驗時,必須先切斷開關電源的供電,把測試儀器探針(如示波器探針或萬用表表筆)的接地端與開關電源的地線接好,然后通電,再用“高電位”探針接到測試點測試,并且養(yǎng)成單手操作的習慣,這樣可以預防短路和觸電。更換元器件前一定要先切斷電源。
2.2必會的基礎操作技能
學生要想達到最終實際維修開關電源的目的,首先必須熟練掌握一些必備的基礎操作技能,如元器件的識別及測量,萬用表、示波器、晶體管圖示儀等儀器儀表的使用,元器件的焊接和拆卸,由電路實物繪制原理圖等。
2.3循序漸進
任何事務的學習都不可能一蹴而就,本門課程的學習也是一樣,實踐教學的安排也要循序漸進、由淺入深。最開始安排學生拆開關電源外殼,認識里面的元器件,練習如何用萬用表測試相關元器件,用晶體管圖示儀測試晶體管、場效應管,練習元器件的焊接和拆卸,逐步練習由電路實物繪制原理圖、讀圖,再用好的開關電源加電測試各組輸出電壓及信號,用示波器測量加電后正常情況下開關電源的各種波形,最終才是開關電源各種故障的實際維修。通過循序漸進、由淺入深的實踐教學環(huán)節(jié),一方面給學生逐步練習、逐步熟悉的機會,另一方面結合理論教學使學生對開關電源的認識逐步加深。
為適應社會對技能型人才的需求,為提高我校學生的整體素質,提高學生的就業(yè)率,根據高職高專學生的特點,我們對《開關電源原理與維修》理論與實踐教學方面進行了一定的探索,意在使學生能夠掌握夠用的理論知識和相應的實踐技能。
參考文獻:
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開關電源原理范文第2篇
關鍵詞：直播衛(wèi)星；開關電源；原理與檢修
在直播衛(wèi)星接收設備中衛(wèi)星接收機的故障率相當高達到90%以上，而衛(wèi)星接收機80%的故障都出在電源部份，可想而知我們從事工作人員要學習了解掌握電源部份工作原理及故障分析與檢修的重要性和必要性。本人從事廣播電視“村村通”工程建設及維修、維護工作多年，對該工程設備的性能和故障有所掌握，下面以東仕2000S型衛(wèi)星接收機開關電源電路為例，簡單介紹該衛(wèi)星接收機電源工作原理及檢修。
一、工作原理
（一）電源的啟動振蕩電路：220V市電電壓經D101整流C104濾波后產生的300V直流電壓分兩路輸出，一路通過開關變壓器T102①―②腳繞組加到開關管Q101的集電極，另一路通過啟動電阻R103加到Q101開關管的基極，使Q101開關管導通，T102初級繞組上產生①腳正、②腳負的感應電動勢，由于繞組間的電磁耦合T102正反饋繞組相應產生③腳正④腳負的感應電動勢，則T102③端產生的正脈沖電壓經D104、C107、R104加到Q101開關管的基極，使Q101開關管進一步導通并迅速進入飽和，Q101開關管飽和導通期間T102正反饋繞組上的感應電壓對C107充電，隨著C107充電的不斷進行，其兩端電位差升高，最后導致Q101開關管被截止。Q101的導通與截止時間，也就是開關電源的振蕩頻率主要取決于C107的充放電時間。
（二）電源的穩(wěn)壓電路：是由三端取樣精密穩(wěn)壓塊IC102、光電耦合器IC101及Q102脈寬調制管等元件組成、次級繞組+10V電壓作為取樣電壓。T102③腳繞組產生的電壓經D105整流后做為光電耦合器IC101的工作電源，當+10V電壓升高時三端取樣塊IC102的R端電壓升高，K端電壓降低，IC101內發(fā)光二極管發(fā)光增強，從而去控制調制管Q102的基極，最終控制Q101開關管使其導通時間縮短經T102開關變壓器磁耦合后，次級各繞組輸出電壓下降，達到穩(wěn)定電壓的目的。
（三）過流保護電路：①由R106、R105、Q102脈寬調制管組成，過流取樣電阻R106上電壓大小，經R105送至Q102脈寬調制管的基極，供過流檢測之用，當Q101開關管ce極電流超過這個設定值時，Q102脈寬調制管將導通，將開關管Q101基極短路至地，使開關電源停止振蕩從而起到保護的作用。②由D102、C105、R107組成的尖峰吸收保護電路，共主要作用是對開關變壓器因漏感產生的尖峰電壓進行箝位，以保護開關管Q101不被擊窄。
二、故障檢修
故障現象1、通電即燒F1保險管。
分析與檢修 此類故障一般發(fā)生在開關變壓器T102之前，應檢查C101、C103、C104、D101是否損壞，若無損壞請檢查Q101、R106、Q102。仔細檢查上述元件，即可排除故障。
故障現象2、F1未斷、無電壓輸出。
分析與檢修 這種故障應著重檢查啟動電阻R103以及正反饋支路C107、D105。啟動電阻R103功率值選用稍小，建議維修中用2W以上電阻更換即可。
故障現象3、開機后F1未斷、電源有異聲。
分析與檢修 這種故障分為兩種情況：一種是通電只聽“嘰”的一聲，便再無聲響，這時用萬用表監(jiān)測+10V電壓有沒有建立，這是因為次級電路有短路現象，可依次斷開D107、D108、D109試驗，若斷開某一路時+10V電壓恢復正常，則說明該支路有短路故障存在，檢查出故障元件更換即可。另一種情況是加電后電源發(fā)出連續(xù)的“嘰……嘰”聲，這時用萬用表監(jiān)測+10V電壓，發(fā)現電壓在3～8V之間變化，這種故障一般多為過流取樣電阻R106阻值變大所至，檢查更換即可。
除以上三種故障現象而外還有可能出現輸出電壓偏離正常值的情況，電壓輸出過高或過低，一般是取樣電壓反饋網絡出現故障，應著重檢查R109、R110、R111、R112、IC101、IC102等相關元件。D106特性不良及C109、C111漏電會導致輸出電壓異常升高，檢修時應細心排除。
三、元器件代換
開關電源原理范文第3篇
輸入：AC 110V～220V；
輸出：+24V 2.6A。
我們知道在日常工作中，由于電源故障而出現的拉條、滾道等各種影響安全優(yōu)質播出的現象屢見不鮮，本文簡單分析了該電源的工作原理、檢修方法和維修實例，供同行維護中參考，希望對維護工作有所幫助。
一、電源核心元件介紹
本電源采用了脈寬調制集成電路UC3842A，三端可調分流基準源電路TL431與光電耦合器PC817等相關元件組成，現分別做簡單介紹：
1.UC3842是開關電源用電流控制型脈寬調制集成電路，其主要特點有：
（1）內含欠壓鎖定電路；
（2）低啟動電流（典型值為0.12mA）；
（3）內置基準電源；
（4）有驅動電流達1A的推挽輸出級。
為其內部方框圖與引腳功能見圖2和表1
2.德州儀器公司生產的TL431是一個有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調分流基準電源。其外形與塑封三極管相同，它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意設置從2.5V-36V范圍內的任意值。TL431是一種并聯穩(wěn)壓集成電路，因其性能優(yōu)良、使用簡單，因此廣泛的應用于各種電源中，其三端分別為參考端R、陽極A、陰極K。圖3為其符號及外形示意圖。
二、電路工作原理
1.交流輸入與整流電路
AC220V電壓經保險管F，送到由C1、L1、C2組成的線路濾波器，濾除電路中串入的個高頻干擾后，經橋式整流模塊DS1整流，C4濾波，在C4兩端得到300V左右的直流電壓。RV1為壓敏電阻器，起過過壓保護作用。RT1為NTC80，該元件是一個具有負溫度系數性能的熱敏電阻器，在電路中起到在開機瞬間限流的作用。
2.啟動與振蕩
開機后，經整流濾波器得到的300V電壓分為兩路：一路經過開關變壓器B1初級繞組①-②繞組直接送至開關管Q1的漏極D。另外一路通過啟動電阻R4送到U1（UC3842）的⑦端為U1供電，使U1內部振蕩電路得到電源開始工作，U1⑥腳輸出開關激勵脈沖使Q1進入開關狀態(tài)，變壓器B1初級繞組①-②繞組中便有高頻脈沖電流流過，開關變壓器③-④繞組也會產生一個高頻感應電壓，該交變電壓經D2整流、C11濾波后得到約18V左右的直流電壓，送到U1的供電端⑦腳，在正常工作后替代由300V經啟動電阻R4送來的啟動電壓，為U1內部電路提供工作電源，使開關電源能夠穩(wěn)定工作。同時開關變壓器B1次級⑤-⑥繞組也將感應出相應的交變電壓。
3.穩(wěn)壓電路
該電源穩(wěn)壓電路由U2（TL431）和P1（PC817）及相關元器件組成。其穩(wěn)壓過程如下：
當由于某種原因引起輸出電壓升高時，穩(wěn)壓取樣電阻R25與R26中點電壓也相應升高，從而使U2的參考極R端電壓也相應升高，這樣就導致U2的陰極K端電壓下降。此時光電耦合器P1內部光電二極管亮度增強，光電轉換后使P1內部光電三極管導通狀態(tài)發(fā)生變化，U1的①腳電壓成比例下降，經過U1①腳連接內部的電流檢測比較器反相端去控制脈寬鎖存器，進而控制U1內部振蕩器輸出驅動脈沖寬度，經U1的⑥腳送至開關管Q1的柵極，改變其工作狀態(tài)，縮短導通時間。開關變壓器B1初級繞組①-②繞組的高頻脈沖電流減少，其次級⑤-⑥繞組中的感應電壓也相應的降低至額定值，起到穩(wěn)定電壓的作用。
如果輸出電壓由于某種原因降低時，其穩(wěn)壓過程與上述過程相反。
4.保護電路
該電源中，R3、C3、D1、R2、C23組成了雙尖峰脈沖電壓吸收回路，主要用于吸收由于變壓器漏感而產生的尖峰脈沖電壓，以達到保護開關管Q1的D-S極間不被過高的反峰電壓擊穿損壞。
R8、R11與U1的③腳內部電路組成了開關管過流保護電路，當開關管Q1的D-S極間電流異常增大時，取樣電阻R8兩端電壓升高，該電壓經R11送至U1的③腳電流檢測端，③腳連接內部的電流檢測比較器同相端去控制脈寬鎖存器，減小驅動脈沖的寬度，使電源處于間歇狀態(tài)，當③腳電壓達到1V時，UC3842將切斷驅動脈沖輸出，開關電源停振，以保證開關管Q1的安全。
R13、R17、C12、R15、Q2、Q3、U1的③腳內電路組成了軟啟動電路，其工作過程為：開機后，+300V電源經R4使U1啟動工作，U1的⑧腳輸出5V電壓通過R13、R17為C12充電，充電前C12正端為低電平，Q2、Q3導通，U1的⑧輸出的5V電壓經Q2、Q3的c-e結加至U1的③腳，使U1不輸出驅動脈沖，當經過一段時間后，C12充電完畢，正端變?yōu)楦唠娖剑琎2、Q3截止，U1的③腳變成低電位，U1輸出驅動脈沖，開關電源開始正常工作。其軟啟動時間取決于R13、R17、C12的充放電時間常數。
三、檢修思路與方法
1.無輸出電壓
無輸出電壓應先檢查保險管F是否熔斷。如熔斷，應檢查壓敏電阻器RV1，整流橋DS1，開關管Q1以及C4等相關元件。如果F完好，則應檢查測量C4兩端+300V電壓是否正常，無+300V電壓故障教易判斷排除。+300V電壓正常，應著重檢查啟動電阻R4是否變大或斷路，R18、D2是否損壞，R8阻值增大也會造成該類故障。U1的⑦腳17V和U1的⑧腳5V兩個電壓是很重要的監(jiān)測點。U1的⑦腳電壓低于10V一般為U1內部電路損壞，Q1擊穿損壞后也會導致損壞U1，R8則更無法幸免，R8與R7為易損元件。
2.輸出電壓偏離正常值
該類故障多是穩(wěn)壓電源電路相關元件故障造成的，在斷電情況下?？蓪Ψ€(wěn)壓電路中取樣電阻R25、R26電壓調節(jié)電位器RP1、U2、P1等相關聯元件進行檢測。U2、P1用替換法，參閱圖3中的參數表實測數據，一般即可排除故障。
四、故障檢修實例
1.無電壓輸出
檢修：開蓋檢查，發(fā)現壓敏電阻器RV1爆裂，F1熔斷，將上述元件換新后，在路測量電路無短路現象，斷開負載加電試機，24V輸出正常，加負載開機正常，故障修復。
分析：壓敏電阻器的電阻體材料是半導體，它的主要作用可以抑制電路中經常出現的異常過電壓，保護電路免受過電壓的損害。在開關電源中，其作用是用于吸收周期出現的連續(xù)脈沖群。由于器件本身的老化特性或者外電沖擊電壓的作用，會導致阻值下降，使電源接近短路狀態(tài)，導致電流增大，保險管F熔斷。
2.輸出電壓時有時無，輸出電源指示燈S1閃爍
檢修：斷開負載后故障表現依舊，測試C4正端+300V正常，U1的⑦腳電壓在10V～15V之間變化，斷電測量發(fā)現R18開路損壞，換新元件后試機正常，加負載開機工作正常，故障修復。
分析：R18是保證U1的供電的一個重要器件，其作用參見電路原理的啟動與振蕩，由于其阻值小，電流持續(xù)，容易損壞，建議更換功率高一個量級的器件。
作者簡介：
開關電源原理范文第4篇
工作原理
高斯貝爾GSR-VD33數字衛(wèi)星接收機電源為典型的自激式開關電源，220V交流市電經保險管和由L1、C1組成的抗干擾抑制電路，濾除電網中干擾信號后通過VD1-VD4整流、E1濾波得到約300V直流電壓。300V直流電壓一路經開關變壓器B1初級繞組①-②加至開關管VQ5（BUT11A）的集電極，另一路通過啟動電阻R1加到VQ5基極，使VQ5導通。VQ5導通后，VQ5集電極電流在B1初級繞組①-②上產生感應電壓，由于繞組間的電磁耦合，B1反饋繞組③-④產生感應電壓，感應電壓經VD6、R5加到VQ5基極，使VQ5迅速進入飽和導通狀態(tài)，在此期間，C4被充電，隨著C4兩端充電電壓的不斷升高，反饋電流逐漸減小，直至VQ5基極電位降至關斷值，使VQ5關斷截止。在VQ5截止期間，C4經R5放電，當C4放電達一定程度，C4兩端電壓不足以使VQ5保持截止狀態(tài)，啟動電壓經R1加至VQ5基極，VQ5又進入導通狀態(tài)，如此循環(huán)，形成開關電源的振蕩過程。在開關電源循環(huán)振蕩過程中，開關變壓器次級各繞組輸出交流電壓，分別經整流、濾波、穩(wěn)壓等電路處理后，得到不同的穩(wěn)定電壓為主板各功能電路提供電源。
該開關電源穩(wěn)壓調節(jié)電路主要由IC1（4N35）、IC2（TL431）和VQ3（9013）等組成，當由于某種原因引起輸出電壓升高時，3.3V輸出電壓隨之升高，取樣電路將這一升高的變化量送到電流比較放大器IC2的控制端R，經內部電路比較放大，輸出端K電壓下降，IC1內部發(fā)光二極管電流增大，發(fā)光管亮度增強，使VQ3導通程度加深，加快C4充放電速度，縮短VQ5導通時間，使開關電源輸出電壓下降。當某種原因引起輸出電壓下降時，穩(wěn)壓過程和上述相反。
C9、R2、VD5組成尖峰吸收電路，用于限制高頻變壓器漏感產生的尖峰電壓，保護開關管。VQ2、R3組成過流保護電路，當VQ5電流增大時，R3兩端壓降也增大，最終使VQ2導通，分流VQ5基極正反饋電流，使VQ5集電極電流減小，對VQ5起到過流保護作用。
常見故障分析
1、通電后，立即燒保險。
此類故障應從市電輸入端檢查入手，用測電阻的方法很容易發(fā)現故障點。重點檢查抗干擾電路中C1、濾波電路中的E1有無漏電，橋式整流電路中整流二極管VD1-VD4有無短路，VQ3、VQ5是否已擊穿。
2、通電后，不燒保險，但無任何顯示。
此故障一是由于300V電壓未加入主變換電路，另一原因是主變換電路未工作。檢修時先測量E1兩端有無300V直流電壓，若E1兩端無300V電壓，應檢查L1、NTC是否斷路。若E1兩端有300V電壓，而VQ5集電極無電壓，則是開關變壓器初級繞組①-②斷路；若主變換電路未工作，則應檢查相關振蕩電路元件，重點檢查啟動電阻R1和C4是否已損壞等。
開關電源原理范文第5篇
關鍵詞：繼電保護；開關電源；電源故障；改進后的電源
中圖分類號：TG434.1 文獻標識碼：A
引言
近年來，停電事故的后果日益嚴重，大型停電事故主要是由連鎖故障引起的。如1996年7月美國西部電網(wscc)和1998年6月美國中部大陸電網(MAPP)解列事故，2003年8月美、加大停電事故、2003年的英國倫敦大停電等。而造成這些大規(guī)模停電事故的罪魁禍首正是繼電保護系統的隱性故障降引，有資料表明世界上大約有75％的大的停電事故都和保護系統的不正確運作有關，繼電保護的隱性故障已經成為電力災難性的一種機理。
1 繼電保護隱性故障
繼電保護隱性故障是指系統正常運行時對系統沒有影響的故障，而當系統某些部分發(fā)生變化時，這種故障就會被觸發(fā)，從而導致大面積故障的發(fā)生。隱性故障在系統正常運行時是無法發(fā)現的，但是一旦有故障發(fā)生，繼電器正確切除故障后，電力系統潮流重新分配，在這樣的運行狀態(tài)下就可能會使帶有隱性故障的保護系統誤動作。從而有可能造成連鎖故障，擴大事故范圍。
2 開關電源工作原理
用半導體功率器件作為開關，將一種電源形態(tài)轉變?yōu)榱硪恍螒B(tài)，用閉環(huán)控制穩(wěn)定輸出，并有保護環(huán)節(jié)的模塊，叫做開關電源。
高壓交流電進入電源，首先經濾波器濾波，再經全橋整流電路，將高壓交流電整流為高壓直流電；然后由開關電路將高壓直流電調制為高壓脈動直流；隨后把得到的脈動直流電，送到高頻開關變壓器進行降壓，最后經低壓濾波電路進行整流和濾波就得到了適合裝置使用的低壓直流電。
電源工作原理框圖如圖1所示。
3 故障現象分析
由于繼電保護用開關電源功能要求較多，需考慮時序、保護等因素，因此開關電源設計中的故障風險較高。另外供電保護裝置又較民用電器工作條件苛刻，影響繼電保護開關電源的安全運行。本文著重分析了兩種因設計缺陷而造成故障的開關電源。
3.1 輸入電源波動，開關電源停止工作
3.1.1 故障現象：外部輸入電源瞬時性故障，隨后輸入電壓恢復正常，開關電源停止工作一直無輸出電壓，需手動斷電、上電才能恢復。
3.1.2 故障再現：用繼電保護試驗儀，控制輸入電壓中斷時間，通過便攜式波形記錄儀記錄輸入電壓和輸出電壓的變化?？刂戚斎腚妷褐袛鄷r間長短，發(fā)現輸出存在如下三種情況：
a)輸入電源中斷一段時間(約100～200ms)后恢復，此后輸入電壓恢復正常，開關電源不能恢復工作。(此過程為故障情況)，具體時序圖見圖2所示。
b)輸入電壓長時中斷(大于250ms)后恢復，+5V、+24V輸出電壓均消失，此過程與開關電源的正常啟動過程相同。具體時序圖見圖3所示。
c)輸入電壓短暫中斷(小于70ms)后恢復，+5V輸出電壓未消失，而+24V輸出電壓也未消失，對開關電源正常工作沒有影響。具體時序圖見圖4所示。輸入電壓消失時間短暫，由于輸出電壓未出現欠壓過程，電源欠壓保護也不會動作。
3.1.3 故障分析：要分析此故障，應先了解該開關電源的正常啟動邏輯和輸出電壓保護邏輯。輸入工作電壓，輸出電壓+5V主回路建立，然后由于輸出電壓時序要求，經延時約50ms，+24V輸出電壓建立。
輸出電壓欠壓保護邏輯為：當輸出電壓任何一路降到20％乩以下時，欠壓保護動作，且不能自恢復。
更改邏輯前，因輸入電壓快速通斷而引起的電源欠壓保護誤動作，其根本原因是延時電路沒有依據輸入電壓的變化及時復位，使得上電時的假欠壓信號得不到屏蔽，從而產生誤動作，如圖2所示。
3.1.4 解決措施：采取的措施是在保護環(huán)節(jié)上增加輸入電壓檢測電路，并在延時電容上并接一個電子開關，只要輸入電壓低于定值(開關電源停止工作前的值)，該電子開關便閉合，延時電路復位，若輸入電壓重新上升至該設定值，給保護電路供電的延時電路重新開始延時，電源重啟動時的假欠壓信號被屏蔽，徹底解決了由于輸入電壓快速波動所產生的電源誤保護。從而避免了圖2的情況，直接快速進入重新上電邏輯，此時的輸出電壓建立過程見圖3所示。邏輯回路見圖5所示。
3.1.5 試驗驗證：用繼電保護試驗儀狀態(tài)序列模擬輸入電源中斷，用便攜式波形記錄儀記錄輸出電壓隨輸入電壓的變化波形。調整輸入電壓中斷時間，發(fā)現調整后的電源僅出現b)、c)兩種情況，不再出現a)即故障情況。
3.2 啟動電流過大，導致供電電源過載告警
3.2.1 故障現象：電源模塊穩(wěn)態(tài)工作電壓為220V，額定功率為20.8W，額定輸出時輸入電流約為130mA。當開關電源輸入電壓緩慢增大時，導致輸入電流激增，引起供電電源過載告警。
3.2.2 故障分析：經查發(fā)現輸入電壓為60V時，電源啟動，此時啟動瞬態(tài)電流約為200mA，穩(wěn)態(tài)電流為600mA，啟動時穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為600士200mA，造成輸出電流激增。而由于條件限制，此電源模塊的供電電源輸出僅為500mA，因此造成供電電源過載。
由于開關電源工作需要一定的功率，設計中由于未考慮到電源啟動時，輸出回路的啟動需要一定的功率，而啟動電壓比較低，所以功率的突增，必然帶來開關電源啟動瞬態(tài)電流的激增，電流的激增對供電電源有較大的沖擊。
3.2.3 解決措施：啟動需要的功率一定，如果要減小啟動電流，可以考慮增加啟動電壓的門檻。將開關電源的啟動電壓提高到130～140V。
3.2.4 試驗驗證：調整開關電源的啟動電壓后，通過試驗儀模擬輸入電壓緩慢啟動。當開關電源在滿載情況下，試驗中緩慢上升輸入電壓(上升速率5V／s或10v／s)，從0～130V啟動，啟動時穩(wěn)態(tài)電流降低到200～220mA，穩(wěn)態(tài)電流大約為200士l00mA，因而啟動時穩(wěn)態(tài)電流和瞬態(tài)電流將為400士loon迭，啟動電流較改進前減小300nA，不會對供電電源造成太大的沖擊?？捎行П苊廨斎腚妷核查g降低時，給整個供電回路造成較大的電流沖擊。
結束語
從以上問題分析可知，開關電源設計時，需要關注電能變換的各個環(huán)節(jié)，開關電源的輸出電壓建立和消失時序和電源的保護功能，是緊密聯系的，當其中的某一環(huán)節(jié)存在缺陷時，開關電源就不能正常工作。因此在開關電源設計前，應重點進行兩種工作：
考慮諸如此類的問題，如啟動功率一定時，啟動電壓門檻過低，會產生輸出電流瞬態(tài)突增的現象。
在設計后盡可能依據繼電保護用開關電源行標，經專業(yè)測試部門驗證。從而設計出穩(wěn)定可靠的開關電源。
參考文獻
[1]沈曉凡，舒治淮，劉軍，等．2007年國家電網公司繼電保護裝置運行情況[J]．電網技術，2008，32(16).
