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3只12V/400W的防雨LED电源相似的故障现象不一样的故障维修 [复制链接]

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— 本帖被 青柠 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-09-25) —
近来,有空就玩开关电源,大多是3842系列芯片和494、7600芯片的,也有个别其它芯片的,但其它芯片的型号太杂,配件不太好备,真的不好玩。常常找不到芯片资料,也常常会有芯片烧了但找不到替换的芯片,TB上找到有卖的,但一片芯片几毛钱,邮费要好几块。
今天要修的这3只电源,是TL494芯片的,3只一样的电源,铁壳装,防雨型,不是防水,只要安要求安装雨是下不进去。看图吧:


这型号标的,我是看不懂,到底是360W还是400W,也没有标输出电流,不过从用料及跟其它同类型电源对比,这个应该是12V33A,400W的。

输入输出端:


左侧的这个矩形口是散热风道口,里面是散热风机。

开盖很方便,往接线柱方向一拉就打开了:


就是典型的494芯片半桥结构的开关电源,两个串联的高压滤波电容,一个主开关变压器和一个驱动变压器,一个低压输出电感,3只低压输出滤波电容。

现在开始一只一只地维修这3只一样的电源。为了述说方便,我把这3只电源分别编号为:一号电源、二号电源和三号电源。
这个电源的电路比较典型,所以就没有跑线路,直接网上找了一张电路图,基本跟这个电源的电路一致:


图中红色框中的是驱动电路,绿色框中的是输出低电压也即输出短路保护电路,这是我划的,下面分析中要用到。

一号电源:


输出电感和3只16V3300μF的滤波电容:


标着12V400W的主开关变压器和电源管理芯片TL494:


交流输入端的保险管和NTC电阻(5D-15):


保险管和NTC电阻均完好,看来故障不会太严重。


散热风道:


两只主开关三极管,TO-3P封装的13009:


两只输出整流双二极管,TO-247封装的MBR30100:


从这4只功率器件的型号和封装看,这个电源的功率还是比较实的。
还有一个110/220V输入电压切换开关:


实际上这个开关多余了,这种很山寨的产品,难不成还要出口到市电110V的国家?


继续拆下底座:


底座上还有一张透明的绝缘垫,这要好评,许多山寨电源是没有这个的。
看看背面:


焊接也不错。
特写看一下散热风道:


用的是离心式风扇,一般电源都是用轴流风扇。
继续拆,拆下散热器部分:


好了拆得差不多了,下面开始维修。


初步检查:
①修开关电源,为了保险,不扩大故障范围,我一般先检查输入和输出端有没短路或电流过大。方法是用维修电源在输入端(即AC220的L、N接线端子)输入一个电压(我一般用30V左右),看电流大小;在输出端输入一个与被修电源额定输出电压相同的电压,看电流大小。这样基本可以判断,输入和输出端是否存在短路。经检查,这个电源输入、输出端没有短路。
②交流输入端串接40W白炽灯(以下简称为串灯),上电,灯不亮,无输出电压。
③测整流桥整流滤波输出为210V,这个电压不正常,正常情况下应该是310V左右。
④仔细查看两只高压滤波电容(250V680μF),其中一只微有鼓包:


拆下这只微有鼓包的电容,测得容量只有3.5μF显然已经失容了。
由于没有680μF的高压电容,暂时用两只250V220μF替换后,串灯,上电,灯闪亮一下后灭了,但仍无输出电压,再测高压整流滤波电压已经是306V了。
(两只电容要保持基本一致的参数,否则影响后续开关电路的性能,所以两电容一起更换了)

分析:①两串联的滤波电容,其中一只失容后,总容量大幅减小,上电时充电电流小,所以串接灯泡不亮,滤波电压也大幅降低。
②到目前为止,仍然无输出电压,说明整流滤波之后电路仍然存在故障。


继续检查:
1.检查电源管理芯片是否损坏:给TL494的电源脚12脚外接12V的电源,正极加在辅助绕组整流二极管的负极,也即上面电路图中VD9和VD10的负极,测得13脚、14脚的基准电压为4.98V正常,基本可以判定TL494没有损坏。
2.用万用表二极管档在线测两主开关管,其中半桥上臂开关管的Vbe=0.23V,Vbc=0.43V,这不正常。拆下这个管子,测CE间已经击穿短路,电阻测只有500欧左右,BE间也击穿。

用拆机配对的两13009三极管替换掉原来的两只主开关管(一只好的一只坏的)后,串灯,上电,灯闪亮后灭,输出电压12V,正常。
撤去串接灯泡,直接上电,并用电子负载测试,输出电压稳定,负载性能良好。到此,这个电源维修完成。

坏了换下的元件:



下一楼继续维修二号和三号电源。
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只看该作者 1楼 发表于: 09-23
二号电源维修:

故障现象:NTC电阻已炸裂,保险管完好,当然也就没有输出了。

换上NTC电阻:



虽然与一号电源是一个型号,但还有不同的,你看一号电源的高压滤波电容是紫红色的,而这个是黑色的。


虽然换上了NTC电阻,但还是要按步就班地检查:
①用维修电源在输入端(即AC220的L、N接线端子)输入一个30V电压,看电流大小;在输出端输入一个与被修电源的额定输出电压12V,看电流大小,没有发现输入和输出端有短路现象。
②交流输入端串接40W白炽灯(以下简称为串灯),上电,灯闪亮后灭了,但无输出电压。
③测整流桥整流滤波输出为310V,正常。
④检查主开关管:断电的情况下,用万用表的二极管档在线测两主开关管,两管的Vbc、Vcb均为0.14V,两管的BE、EB均为开路,拆下两开关管测得两管的BE间均已开路,两管的BC间均已短路;测两管的基极电阻(1.5欧)均已开路。

⑤检查电源管理IC:断电的情况下,给TL494的电源脚12脚外加12V电源,测13脚和14脚的基准电压为4.98V,正常,说明TL494基本正常。
⑥用两只拆机配对的13009三极管替换原来的两只D209L开关管,并更换两只基极电阻后,串灯,上电,灯闪亮后灭,输出电压从3点几伏慢慢地升到12V。
到这里,似乎修理完成了,其实还远没有。
撤掉串接的灯泡后,上电,加负载,输出电压马上就降下来了,负载能力很弱,电源还没有修好,还存在其它的故障点。

为了快速地判断故障,还是请出我的模拟示波器:
⑦用示波器测驱动电路的波形:为了安全,还是外加辅助电源供电来测量。这时首先要断开输出低电压(短路)保护电路,也就是断开上一楼电路图中的二极管VD17,使保护电路不起作用。然后,给TL494的电源脚12脚外加12V电源,再用示波器测得8脚和11脚的波形为:


再测驱动变压器初级中间抽头处(即上一楼电路图中驱动变压器2脚处)的波形为:


两驱动三极管(电路图中V3和V4)的C极波形分别为:



从以上波形可以看出,两驱动三极管电路中,矮梯形波的这个三极管或其周边电路有损坏(即电路图中V3管及周边电路)。
⑧检查驱动三极管电路:拆下两驱动三极管,并交换安装位置后,按第⑦步测两驱动管C极波形,两测试点的波形不变,说明两驱动管是好的,故障在周边电路。
⑨检查怀疑故障驱动电路(V3周边电路):测V3的基极各电阻正常,检查并联在V3的CE极间的稳压二极管ZD2(上一楼参考电路图中是开关二极管VD13),反向压降只有2.1V,而根据元件上标的型号1N4752,它的稳压值应该是33V,显然这个管子已经损坏,把对应驱动管V3的CE极电压钳位在了2.1V上,所以出现了上面很矮的梯形波,难以驱动对应的主开关管,使整个电源只输出半个周期的波形。
⑩用33V稳压管更换后,再按第⑦步测驱动变压器初级中间抽头处波形为:


两路驱动的波形一样了。
以上波形都是在断开主开关管的情况下测的,也就是驱动变压器空载的情况下测量的,接上两只主开关管后,再按第⑦步测驱动变压器初级中间抽头处波形为:


看来驱动电路也正常了。
再串灯,上电,灯闪亮后灭,输出电压12V,正常。
撤去串接的灯泡,上电,接电子负载,输出电压12V很稳定,负载能力良好。


二号电源的战果:


损坏两只主开关管D209L、1只NTC电阻、2只主开关管上1.5欧的基极电阻、1只驱动电路中的33V稳压二极管。
仔细看这两主开关管还是不一样的:

看背面的焊盘看不出有维修的痕迹,看来是山寨厂家本来就这样搭配的。


三号电源:
故障现象:保险管、NTC电阻均完好;串灯,上电,灯闪亮后灭,但无输出电压。
检查:
①串灯,上电,测整流桥整流滤波输出为308V,正常。
②检查主开关管:断电的情况下,用万用表的二极管档在线测两主开关管(3DD13009),两管的BE间均为开路,拆下两开关管测得两管的BE间均已开路,两管的BC间均已短路,两管CE间未发现短路;测两管的基极电阻(1.5欧)均已开路。
③检查电源管理IC:断电的情况下,给TL494的电源脚12脚外加12V电源,测13脚和14脚的基准电压为4.98V,正常,说明TL494基本正常。
④一时找不到配对的功率管,同时也为了万一又烧坏,就暂时用两只中功率的13003三极管替换原损坏的3DD13009,更换两主开关管基极电阻后,串灯,上电,灯闪亮后灭,输出12V,正常。


⑤为了验证不配对的功率管对电路的影响,还是用示波器测量一下波形。
为了安全,还是外加辅助电源供电来测量。首先要断开输出低电压(短路)保护电路,也就是断开上一楼电路图中的二极管VD17,使保护电路不起作用。然后,给TL494的电源脚12脚外加12V电源,再测测驱动变压器初级中间抽头处(即上一楼电路图中驱动变压器2脚处)的波形为:(即上一楼电路图中驱动变压器2脚处)的波形为:


两路驱动波形有很小的变化,波峰不一致,一路略高一路略低。
后来在一块相电源板上找到了两只配对过的13009三极管,替换上面的13003管子后,再按上面的方法测量测驱动变压器初级中间抽头处的波形为:


这样两路驱动波形就一致了。看来没配对的管子对电路还是有一定影响的,但在开关电路中,影响应该不是很大吧。
焊好主开关管后:



左侧的6个大焊点就是两只主开关管的焊点,没清洗过,我这焊工还可以吧?

三个电源全部维修完成:


这个电源,虽然山寨,但总体上还是不错的,用料也很足,修好后测试负载能力也很好。


总结:
1.三个电源都没烧保险管,其中两只连NTC电阻都完好没烧,但3只电源都烧了主开关管。
2.有一只主开关管损坏的时候,就没有输出电压;而两只主开关管完好,有一路驱动信号没有的情况下,仍然有额定的输出电压,只是负载能力小。


全贴完,谢谢围观!
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vyvy2001 M币 +13 - 10-10
xiaoxuanfeng M币 +20 楼主,想请教一下,给TL494外接12V电源的时候,正极接12脚,那负极接哪里,是接地吗? 10-06
mr.laoa M币 +1 優秀文章 10-01
teatime M币 +15 優秀文章 09-29
adsnet M币 +8 優秀文章 09-28
zhwj8025 专家 +1 謝謝分享,详细,精彩 09-28
zhwj8025 M币 +20 謝謝分享,详细,精彩 09-28
铁皮屋 M币 +1 優秀文章不错的维修教学帖子,这样的帖子就应该是精华中的精华 09-28
jazzy_zhou M币 +15 楼主作业标准,训练有素 09-27
黯然销魂 M币 +9 电源做工用料没有亮点,鼓风机+管道散热不错 09-27
离线hanbaoju

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只看该作者 2楼 发表于: 09-23
留个记号  有类似坏电源在手 可以参照维修
离线kygggg

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只看该作者 3楼 发表于: 09-23
先马克一下
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只看该作者 4楼 发表于: 09-23
不错  值得鼓励  思路很清晰
离线williamgarci

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只看该作者 5楼 发表于: 09-23
歡迎探討,这样的好帖子应该多出现。
离线cccw

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只看该作者 6楼 发表于: 09-23
優秀文章,跟踪学习,以备后用。。。
离线城北路

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只看该作者 7楼 发表于: 09-23
维修思路清晰,可做后续维修参考,楼主辛苦了
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只看该作者 8楼 发表于: 09-24
大神,顶礼膜拜了
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只看该作者 9楼 发表于: 09-24
这个电源,我试了,调整电阻,电压10.6----14.4,调低风扇转速跟着低,反之则高