開關(guān)電源的原理與維修

*?2000-2011YOUNGASSOCIATES,INC.*上海揚(yáng)智嘉達(dá)企業(yè)管理有限公司電子技術(shù)培訓(xùn)-開關(guān)電源與變頻器控制基礎(chǔ)電子技術(shù)導(dǎo)師研修班培訓(xùn)系列教材賀壽剛shougang.he@6-目錄揚(yáng)智集團(tuán)3.開關(guān)電源的工作原理與用途4.典型變頻器驅(qū)動電源控制原理2.線性電源和開關(guān)電源比較1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)5.變頻器維修指南1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)培訓(xùn)目的：本次培訓(xùn)作為一個(gè)基礎(chǔ)知識講座，旨在使大家對開關(guān)電源的原理和變頻器驅(qū)動電源有一個(gè)基本認(rèn)識，熟悉變頻器驅(qū)動電源結(jié)構(gòu)和測試，以及了解開關(guān)電源和變頻驅(qū)動電源的可靠性等知識。培訓(xùn)時(shí)間：2小時(shí)14321.電腦電源2.三菱變頻器電源驅(qū)動3.臺工愛德利變頻驅(qū)動4.5.匯川變頻器電源驅(qū)動51.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)1.2

電阻色環(huán)識別與計(jì)算

電阻的單位：電阻的基本單位是“歐姆”，什么叫“1歐姆”？假如一段導(dǎo)線，兩端的電壓是1伏，此時(shí)流過導(dǎo)線的電流是1安培，那么這段導(dǎo)線的電阻就是1歐姆,簡稱“歐”。1000歐=1千歐（KΩ），1000千歐=1兆歐(MΩ)。歐姆的符號是“Ω”；千歐符號“ΚΩ”；兆歐符號“MΩ”。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)1.3

電阻色環(huán)識別練習(xí)常用電子元器件-半導(dǎo)體三極管

晶體三極管簡稱三極管，它的工作狀態(tài)有三種：放大、飽和、截止，因此，三極管是放大電路的核心元件——具有電流放大能力，同時(shí)又是理想的無觸點(diǎn)開關(guān)元器件。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)部結(jié)構(gòu)：NPN型和PNP型管；工作頻率：有低頻和高頻管；功率：有小功率和大功率管；封裝材料分：金屬殼、塑封管等材料：有鍺管和硅管等等。1.分類1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)2.結(jié)構(gòu)和符號

⑴三極管的結(jié)構(gòu)有三個(gè)區(qū)——發(fā)射區(qū)、基區(qū)、集電區(qū)；兩個(gè)PN結(jié)——發(fā)射結(jié)（BE結(jié)）、集電結(jié)（BC）；三個(gè)電極——發(fā)射極e、基極b和集電極c；1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)小功率三極管通常情況下，把集電極最大允許耗散功率PCM在1W以下的三極管稱為小功率三極管。中功率三極管中功率三極管主要用在驅(qū)動和激勵(lì)電路，為大功率放大器提供驅(qū)動信號。通常情況下，集電極最大允許耗散功率PCM在1～10W的三極管稱為中功率三極管。大功率三極管集電極最大允許耗散功率PCM在10W以上的三極管稱為大功率三極管。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)三極管器件的命名方式第一部分?jǐn)?shù)字字母字母(漢拼)數(shù)字字母(漢拼)電極數(shù)材料和極性器件類型序號規(guī)格號3—

三極管第二部分第三部分A—鍺材料PNPB—鍺材料NPNC—硅材料PNPD—硅材料NPNX—低頻小功率管G—高頻小功率管D—低頻大功率管A—高頻大功率管第四部分第五部分例：

3AX313DG12B3DD6PNP低頻小功率鍺三極管NPN高頻小功率硅三極管NPN低頻大功率硅三極管

3CG

3AD3DK

PNP高頻小功率硅三極管PNP低頻大功率鍺三極管NPN硅開關(guān)三極管1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)貼片三極管的外形及特點(diǎn)采用表面貼裝技術(shù)SMT（SurfaceMountedTechnology）的三極管稱為貼片三極管。貼片三極管有三個(gè)引腳的，也有四個(gè)引腳的。在四個(gè)引腳的三極管中，比較大的一個(gè)引腳是集電極，兩個(gè)相通引腳是發(fā)射極，余下的一個(gè)引腳是基極。三極管的檢測指針式萬用表檢測三極管1.指針式萬用表檢測普通三極管指針式萬用表判斷普通三極管的三個(gè)電極、極性及好壞時(shí)，選擇R×100或R×1k擋位，常分兩步進(jìn)行測量判斷。(1)三顛倒，找基極；PN結(jié)，定極型三極管的內(nèi)部等效圖如圖所示，測量時(shí)要時(shí)刻想著此圖，從而達(dá)到熟能生巧。（2）判斷基極、集電極—順箭頭，偏轉(zhuǎn)大；測不準(zhǔn)，動嘴巴基極找到之后，判斷出PNP型或NPN型，再找發(fā)射極和集電極。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)

用指針式萬用表判斷三極管極性紅表筆是(表內(nèi)電源)負(fù)極黑表筆是(表內(nèi)電源)正極基極B的判斷：當(dāng)黑（紅）表筆接觸某一極，紅（黑）表筆分別接觸另兩個(gè)極時(shí)，萬用表指示為低阻，則該極為基極，該管為NPN（PNP）。在R100或

R1k

擋測量測量時(shí)手不要接觸引腳C、E極的判斷：基極確定后，比較B與另外兩個(gè)極間的正向電阻，較大者為發(fā)射極E，較小者為集電極C。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)常用電子元器件-半導(dǎo)體二極管1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)半導(dǎo)體二極管是在PN結(jié)上加接觸電極、引線和管殼封裝而成的。二極管有正極、負(fù)極兩個(gè)電極。

陽極（正極）二極管電路符號二極管結(jié)構(gòu)PNAK陰極（負(fù)極）

二極管的基本特性：單向?qū)щ娦訣RD正向電流ERD反向電流-+-+在二極管兩端加正向電壓在二極管兩端加反向電壓可忽略不計(jì)1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)國產(chǎn)二極管的型號命名分為五個(gè)部分:第一部分用數(shù)字“2”表示主稱為二極管；第二部分用字母表示二極管的材料與極性；第三部分用字母表示二極管的類別；第四部分用數(shù)字表示序號；第五部分用字母表示二極管的規(guī)格號。常用電子元器件-二極管二極管的型號命名及含義：2CZ52A

規(guī)格號序號整流管N型硅材料二極管1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)種類：（1）按制作工藝不同：點(diǎn)接觸型二極管、面接觸型二極管。點(diǎn)接觸型：點(diǎn)接觸型二極管的結(jié)面積小、電容小，適用于高頻、小電流的整流、檢波、混頻電路等面接觸型：面接觸型二極管的結(jié)面積大、結(jié)電容大，一般工作于低頻電路下，如整流電路。（2）按結(jié)構(gòu)材料分:

鍺二極管

硅二極管硅管與鍺管的區(qū)別：導(dǎo)通電壓不一樣，硅管的導(dǎo)通電壓為0.7V，鍺管的導(dǎo)通電壓為0.3V（3）按封裝形式不同：玻璃封裝、塑料封裝、金屬封裝二極管（4）按工作頻率不同：高頻二極管和低頻二極管（5）按二極管功率大小不同:大功率，小功率，中功率

。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)u2>0時(shí)D1,D3導(dǎo)通D2,D4截止電流通路:A

D1

RL

D3Bu2<0時(shí)D2,D4導(dǎo)通D1,D3截止電流通路:B

D2

RL

D4A輸出是脈動的直流電壓！u2橋式整流電路輸出波形及二極管上電壓波形uD4,uD2uD3,uD1u2D4D2D1D3RLuoAB1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)二極管的檢測歐姆檔，X1K檔位，測量結(jié)果值如下：1、正向阻值應(yīng)該在幾千歐阻值左右2、反向阻值應(yīng)該在無窮大檢波二極管、整流二極管的檢測檢波二極管選用量程：R*10、R*100或R*1K

R*1電流較大，R*10K電壓較高整流二極管：都可以檢測好壞：正向電阻小，反向電阻大反正都為0，短路都為無窮大，開路。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)二極管的測量及好壞判斷

1、二極管的測量

將萬用表打到蜂鳴二極管檔，紅表筆接二極管的正極，黑筆接二極管的負(fù)極，此時(shí)測量的是二極管的正向?qū)ㄗ柚?，也就是二極管的正向壓降值。不同的二極管根據(jù)它內(nèi)部材料不同所測得的正向壓降值也不同。

2、好壞判斷

正向壓降值讀數(shù)在300--800為正常，若顯示為0說明二極管短路或擊穿，若顯示為1說明二極管開路。將表筆調(diào)換再測，讀數(shù)應(yīng)為1即無窮大，若不是1說明二極管損壞。

正向壓降值在200左右時(shí)，為穩(wěn)壓二極管；快恢復(fù)二極管的兩讀數(shù)都在200左右正常。二極管的代換原則1、主板上的二極管只要大小、模樣相同即可代換，如紅色的玻璃管。2、不同用途之間的二極管不能代用，硅二極管和鍺二極管之間也不能代用。3、更換二極管時(shí)要認(rèn)清正負(fù)極，不能接反，否則電路不能正常工作。4、二極管為開路故障時(shí)可以先不拆下，直接用一個(gè)新的二極管并聯(lián)上去（焊在原二極管的引腳焊點(diǎn)上）。5、懷疑二極管擊穿或性能不良時(shí)，一定要將原二極管拆下，再焊上新的二極管。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)練習(xí)題：寫出下列元器件標(biāo)志含義：

（1）2AP9的含義是________________________；（2）2CW11的含義是________________________；（3）2DW17C的含義是________________________；（4）2DLG的含義是________________________；（5）2CP31的含義是________________________；（6）2CZ11D的含義是________________________；（7）2CK84的含義是________________________。電容的定義

電容器就是一種存儲電荷的容器，簡稱電容。它是一種儲能元件，在電路中用于濾波、耦合、隔直、旁路、調(diào)諧、能量轉(zhuǎn)換和延時(shí)等。屬于全球用量最大的電子元器件之一，基本可以說有電路的地方就會有電容。

1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)電容的分類

根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)電容就會有不同的分類，比如可以按照安裝形式可以分為插件和貼片，按照極性可以分為有極和無極等等，也可以根據(jù)材料分為鋁電解、鉭電解、瓷片、云母、滌綸等等。

1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容1名稱：高頻瓷介電容

符號：CC

電容量：1--6800p

額定電壓：63--500V

主要特點(diǎn)：高頻損耗小，穩(wěn)定性好

應(yīng)用：高頻電路名稱：低頻瓷介電容

符號：CT

電容量：10p—4.7u

額定電壓：50V--100V

主要特點(diǎn)：體積小，價(jià)廉，損耗大，穩(wěn)定性差

應(yīng)用：要求不高的低頻電路1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容2名稱：聚酯（滌綸）電容

符號：CL

電容量：40p--4u

額定電壓：63--630V

主要特點(diǎn)：小體積，大容量，耐熱耐濕，溫度特性好，穩(wěn)定性略差。

應(yīng)用：要求不高的低頻振蕩電路1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容3

名稱：聚苯乙烯電容

符號：CB

電容量：10p--1u

額定電壓：100V--30KV

主要特點(diǎn)：穩(wěn)定，低損耗，體積較大

應(yīng)用：對穩(wěn)定性和損耗要求較高的電路1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容4

名稱：聚丙烯電容

符號：CBB

電容量：1000p--10u

額定電壓：63--2000V

主要特點(diǎn)：性能與聚苯乙烯相似但體積小，穩(wěn)定性略差

應(yīng)用：代替大部分聚苯或云母電容，用于要求較高的電路。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容5

名稱：云母電容

符號：CY

電容量：10p—0.1u

額定電壓：100V--7kV

主要特點(diǎn)：高穩(wěn)定性，高可靠性，耐高溫，溫度系數(shù)小

應(yīng)用：高頻振蕩，脈沖或高溫等要求較高的電路1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容6

名稱：鋁電解電容

符號：CD

電容量：0.47u--10000u

額定電壓：6.3--450V

主要特點(diǎn)：體積小，容量大，損耗大，漏電大

應(yīng)用：電源濾波，低頻耦合，去耦，旁路等1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容7

名稱：鉭電解電容符號：CA

電容量：0.1--1000u

額定電壓：6.3--125V

主要特點(diǎn)：體積小，損耗低、漏電小

應(yīng)用：在要求高的電路中代替鋁電解電容1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容8*名稱：獨(dú)石電容

電容量：0.5PF--1UF主要特點(diǎn)：電容量大、體積小、可靠性高、電容量穩(wěn)定，耐高溫耐濕性好等。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于電子精密儀器。各種小型電子設(shè)備作諧振、耦合、濾波、旁路。獨(dú)石又叫多層瓷介電容，分兩種類型，1型

性能較好，但容量小，一般小于0.2U，另一種叫

II型，容量大，但性能一般。1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)分類介紹—認(rèn)識電容9*

名稱：陶瓷介質(zhì)微調(diào)電容器

符號：

可變電容量：0.3--22p

主要特點(diǎn)：損耗較小，體積較小

應(yīng)用：精密調(diào)諧的高頻振蕩回路1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)電解電容的失效問題電解電容的概況重要性：多用于電源濾波，一旦短路，后果嚴(yán)重優(yōu)點(diǎn)：電容量大，價(jià)格低缺點(diǎn)：壽命短，漏電流大，易燃延長壽命的方法：降溫使用，選用標(biāo)稱溫度高的產(chǎn)品1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)電解電容的失效問題--十度法則溫度應(yīng)力－時(shí)間模型的簡化：十度法則

內(nèi)容：從室溫算起，溫度每升高10度，壽命減半。應(yīng)用舉例：推算鋁電解電容壽命105C，壽命1000h（標(biāo)稱值）55C,壽命1000*2e5=32000h35C，壽命1000*2e7=128000h=128000/365/24=14.81年電解電容的失效問題--失效機(jī)理漏液：電容減小陽極氧化膜損傷難以修補(bǔ)，漏電流增大。短路放電：大電流燒壞電極電源反接：大電流燒壞電極，陰極氧化，絕緣膜增厚，電容量下降長期放置：不通電，陽極氧化膜損傷難以修補(bǔ)，漏電流增大。電解電容的失效問題--改進(jìn)措施降溫使用，不做短路放電，電源不反接，經(jīng)常通電1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)電容頻率特性研究注：以上數(shù)據(jù)使用的HP4195網(wǎng)絡(luò)分析儀測試得出，能測試的頻率范圍是100KHz到500MHz常用電容的主要性能參數(shù)1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)目錄揚(yáng)智集團(tuán)3.開關(guān)電源的工作原理與用途4.典型變頻器驅(qū)動電源控制原理2.線性電源和開關(guān)電源比較1.培訓(xùn)簡介與電子技術(shù)基礎(chǔ)5.變頻器維修指南2.1線性電源的特點(diǎn)

線性電源一般用工頻變壓器將市電高壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓交流電，再經(jīng)整流濾波成為一個(gè)直流電壓，然后利用有源器件導(dǎo)通電阻的可變性將這個(gè)直流電壓降至設(shè)定的輸出電壓。下圖為一個(gè)簡單的線性串聯(lián)穩(wěn)壓電路：隨著電子元件和磁性元件的發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備使用了開關(guān)電源。因?yàn)殚_關(guān)電源有相比線性電源1000倍以上的開關(guān)頻率，因而在重量、體積、效率等方面具有明顯的優(yōu)勢。開關(guān)電源的使用越來越廣泛，如郵電