图2－9开关稳压电源工作原理；五、稳压工作原理；稳压电路由VT553、N501、VT511、VT；当+B110V电压上升时，经取样电路使VT553；六、脉冲整流滤波电路；开关变压器T511次级设置五个绕组，经整流滤波或；七、待机控制；待机控制电路由微处理器N701、VT703、VT；待机时，微处理器N701(15)脚输出高电平5V；八、保护电路；1、输入电压
图 2－9开关稳压电源工作原理
五、稳压工作原理
稳压电路由VT553、N501、VT511、VT512等元件组成。R552、RP551、R553为取样电路，R554、VD561为基准电压电路，VT553为误差电压比较管。由于采用了N501的光电耦合器，使开关电源的初级和次级实现了隔离，除开关电源部分带电外，其余底板不带电
当+B110V电压上升时，经取样电路使VT553基极电压上升，但发射极电压不变，这样基极电流上升，集电极电流上升，光电耦合器N501中的发光二极管发光变强，N501中的光敏三极管导通电流增加，VT511、VT512集电极电流也增大，VT513在饱和导通期间的激励电流被VT512分流，缩短了VT512的饱和时间，平顶时间缩短，T511在VT513饱和导通期间所建立的磁场能量减小，次级感应电压下降，+B110V电压又回到标准值。同样若＋B110V电压下降，经过与上述相反的稳压过程，十B110V又上升到标准值。
六、脉冲整流滤波电路
开关变压器T511次级设置五个绕组，经整流滤波或稳压后可以提供＋B110V、B2＋17V、B3＋190V、B4＋24V、B5＋5V、B6＋12V、B7 + 5V等七组电源。行输出电路只为显像管各电极提供电源，而其他电路电源都由开关稳压电源提供，这种设计可以减轻行电路负担，降低故障率，也降低了整机的电源消耗功率。
七、待机控制
待机控制电路由微处理器N701、VT703、VT552、VT551、VT5 54等元件组成。正常开机收看时，微处理器N701(15)脚输出低电平0V，使VT703截止，待机指示灯VD701停止发光，VT552饱和导通，VT551、VT5 54也饱和导通，电源B4提供24V电压，电源B6提供12V电压，电源B7提供5V电压。电源B6控制行振荡电路，B6为12V，使行振荡工作，行扫描电路正常工作处于收看状态。同时行激励、N101、场输出电路都得到电源供应正常工作，电视机处于收看状态。
待机时，微处理器N701(15)脚输出高电平5V，使VT703饱和导通，待机指示灯VD701发光，VT552截止，VT551、VT554失去偏置而截止，电源B4为0V，B6为0V，B7为0V，行振荡无电源供应而停止工作，行扫描电路也停止工作，同时行激励、N101、场输出电路都停止工作，电视机处于待机状态。
八、保护电路
1、 输入电压过压保护
VD519、R523、VD518组成输入电压过压保护电路，当电网输入交流220V电压大幅提高时，使整流后的＋300电压提高VT513在导通时①端和②端绕组产生的感应电动势电压升高，VD519击穿使VT512饱和导通，VT513基极被VT512短路而停振，保护电源和其他元件不受到损坏。
2、尖峰电压吸收电路
在开关管VT513的基极与发射极之间并联电容C517，开关变压器T511的③端和⑦端绕组上并联C516和R525，吸收基极、集电极上的尖峰电压，防止VT513击穿损坏。
电源电路检修
2.3.1电源供给电路故障特和现象
`1电源供给电路故障特点
彩色电视机各个部分都要在合适的电源供给下才能正常工作，因此电源出了故障对整机各个部分都有影响，即不仅影响直接供电的行、场扫描电路，而且要影响由行扫描电路供电的部分。
.电源电路的故障总是与“三无”现象联系在一起。因开关电源的形式和故障部位不同。有时烧保险丝（整流管、开关管、滤波电容或热敏电阻击穿等)，有时不烧保险丝(开关电源的启动、反馈、稳压电路和开关变压器的次级有故障或负载短路)。
电源的质量与光栅、图像、色彩、伴音质量密切相关，而且还影响其稳定性。
电源电路的故障率较高。目前彩色电视机都采用开关电源供电，由于它工作在高电压、大电流和脉冲状态，加上无电源变压器隔离、底盘带电，所以容易发生故障，其故障率仅次于行扫描电路。开关电源的故障往往会使多个元件一起损坏，所以检修时对有损伤痕迹的元件应一起检查更换，对易损坏的元件最好都检查一下。
检修开关电源供电的彩电，必须在交流市电与彩电电源输入端间接入1:1的隔离变压器，以确保人身和电视机的安全。
为防止地磁和机外杂散磁场的影响，在彩色电视机的电源部分都设置自动消磁电跑。如果ADC有故障，还会造成色纯度下降、会聚不良和出现色块或色斑故障现象。
2故障现象与原因
电源供给电路常见的故障现象有：无光栅无图像无伴音、光栅S型扭曲、光栅幅度扩大或缩小、光栅上呈现色块色斑、光栅上有黑横条干扰、光栅和伴音时有时无、伴音中出现“哼”声、开关变压器发出叫声等。
产生这些故障的原因有以下几种,
电源存在短路性故障，如整流管、开关管(或厚膜电路)击穿，滤波电容严重漏电或击穿，消磁线圈对地短路，负载短路，输出端过压保护管短路等，这时不仅电源无输出而且会烧保险丝。
.电源出现开路性故障，如电源开关接触不良，保险丝已熔断，启动电阻开路，整流管、开关管、驱动管、误差放大管开路，开关变压器及取样电路开路等。
因元件损坏使控制电路失控、保护电路失效，在这种情况下会造成输出电压偏高的故障。控制电路元件变质，也会使输出电压偏高或偏低，导致光栅幅度扩大或缩小。
滤波电容干枯失效、同步脉冲耦合元件开路，致使输出电压不稳、纹波太大。
输出电压调整电位器接触不良，或电路存在虚焊。
3重要在路电阻检测点（如三洋I2C总线控制彩色电视机开关电源）
①电源开关管VT513集电极与发射极之间的电阻
测量方法：用万用表电阻R×1挡，红表笔接发射极，黑表笔接集电极时，表针应不动；红表笔接集电极，黑表笔接发射极时，阻值在100Ω为正常。若两次测量电阻值都为0Ω，则电源开关管VT513已被击穿。
②保险丝FU501
电源电路中由于元器件击穿造成短路时；保险丝FU501将熔断保护。测量方法:用万用表电阻R×1挡，正常阻值为0Ω。如果表针不动，说明保险丝已熔断，需要对电源电路中各主要元器件进行检查。
③限流电阻R502
限流电阻R502也称为水泥电阻，当电源开关管击穿短路或整流二极管击穿短路时，会造成电流增大，限流电阻R502将因过热而开路损坏。
测量方法：用万用表R×1挡，阻值应为3. 9n。
4 重要电压测量点
①整流滤波输出电压
此电压为整流滤波电路输出的直流电压，正常电压值为+300V左右。检修时可测量滤波电容C507正极和负极之间的电压，如果无电压或电压低，说明整流滤波电路有故障。
②开关电源+B110V输出电压
开关电源正常工作时输出+B110V直流电压，供行扫描电路工作。检修时可测量滤波电容C561正、负极之间的电压。若电压为+110V，说明开关电源工作正常,若电压为0V或电压低，电压高于+110V则电源电路有故障。
③开关电源B2+17V、B3+190V、B4+24V、B5+5V、B6+12V、B 7+5V各电源直流输出电压。可以通过测量B2 ～B7各电源直流输出端电压来确定电路是否正常。
2.3.2 常见故障及检修方法
故障现象1：待机指示灯不亮，无光栅、无图像、无伴音(“三无”)
当电视机出现“三无”故障时，要首先检测行扫描电路的行输出管是否击穿和行输出级供电端＋110V电压。经检测行输出管未击穿，测量行输出级供电端电压不正常，应检查电源电路。检修电源电路时，首先接入假负载，断开R233与, T471的连接，接入一个220V15 ~40W的灯泡。开关稳压电源经过维修后，测量假负载与地线之间电压为＋110V，可拆下假负载，焊上R233与T471的连接。
检修程序1：
① 测量＋B1101f供电端电压为0 V，测量B2～B7各电源电压也为0V。
② 检查电源开关管VT513是否击穿损坏，用万用表电阻R×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，若两次测量都为0Ω，说明VT513已击穿短路。
③用在路电阻检测法检测保险丝FU501和水泥电阻R502，这两个元件可能会同时损坏。检测脉宽调整管VT512，这个元件很有可能损坏。
④将损坏的元器件拆下，用相同规格的元器件代换。
检修程序2；
①测量+B110V供电端电压为0V，测量B2~B7各电源电压也为0V。
②检查电源开关管VT513是否击穿损坏。用万用表电阻R×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，一次测量表针不动，一次测量为100Ω左右，说明VT513未
击穿损坏。
③测量滤波电容C507正、负两端直流电压为0V，说明整流滤波电路有故障。
④检测保险丝FU501和水泥电路R502同时开路或其中一个开路。故障原因有：整流二极管VD503~ VD506其中一只或多只击穿短路，滤波电容C507击穿，消磁电阻击穿短路，保险丝质量不佳自动熔断。
⑤测量滤波电容C507正、负两端电压为0 V，测量保险丝FU501、水泥电阻R502均无损坏，故障原因有：电源开关SW501损坏，插头U902至整流电路间连线断路，交流电网电源无220V电压。
检修程序3；
①测量+B110V输出端为0V ，测量B2 ~B7各电源电压为0V，测量VT513未损坏。
②测量滤波电容C50 7正、负两端直流电压为+300V，正常。这是由于开关电源停振而引起无输出电压的故障。开关电源停振有时是一种较难维修的故障，原因是影响电路停振的因素较多，因此检修时可按下述故障原因1～6条仔细地逐一予以排查。
由于开关电源停振，滤波电容C507储存的＋300V电能关机后无放电通路，检修时很可能给人造成触电危险，因此关机后要注意将电C507放电。放电后也可以在C507的正、负极上焊接两100kΩ 2W的放电电阻，待开关稳压电源维修好以后再焊下来。
造成自激振荡停振的原因有：
①起动电阻R520 、R 52 1、R522开路，振荡器无起动电压。
②正反馈元件R519、R524开路，电容C514开路或失效，无正反馈电压。
③＋B110V、B2~B7各路输出电路出现短路，例如整流二极管击穿、滤波电容击穿短路，负载短路，使开关变压器T511①~②端的正反馈绕组反馈电压下降而停振。
④调宽、稳压电路出现故障，将正反馈电压短路，故障原因有VT512、VT511击穿短路，光电耦合器损坏，VT553击穿短路及周围相关元件损坏。光电耦合器损坏有时测量不出来，可用相同型号的新件替换。
⑤电源开关管VT513性能下降，放大倍数降低，可以用型号相同的电源开关管替换试验。 ⑥对可能造成停振的其他元器件逐一检查，例如限流电阻R510开路，二极管VD516、VD518、VD519击穿短路，电阻R511开路，开关变压器T511内部绕组短路等。
检修程序4：
①测量+B供电端电压为110V，正常。
②测量B5+5V电压为0V，说明故障原因是由无+5 V电压引起的。
③故障原因有 R569开路，VD554开路，C564无容量失效，N553开路损坏，B5+5V负载短路(可用断路法分别断开各负载电路检查)
故障现象2：待机指示灯不亮，无光栅、无伴音(“三无”)。经检测行输出管击穿，拆下行输出管接入假负载，测量假负载与地线之间电压为＋125V～＋175V左右。
检修程序：
稳压调宽电路出现故障，故障原因：. R555、R552开路，光电耦合器N501开路或损坏,VT511、VT512、VT533、VD561开路损坏。N501可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象3：开机后待机灯亮，按遥控开/开机键，待机灯灭，无光栅、无伴音。
检修程序1：
①观察显像管灯丝已点亮，说明电源电路、遥控开关机电路、行电路工作正常。无光栅、无伴音，说明进入了总线保护。
②检修方法见后面章节,“I2C总线控制接口的总线进人方法、数据调试和检修”中故障现象1 。
检修程序2：
①测量＋B电源电压为0V。
②故障原因：滤波电容C561无容量失效，整流二极管VD551开路。
故障现象4：图像水平幅度小，垂直有S状扭曲。
故障原因：
＋300V滤波电容G507无容量失效，整流滤波电路输出脉动电压，可用相同规格的电容器替换。
故障现象5：图像水平幅度小。
检修程序：
①测量＋B电源供电端电压为70～90V。
②检查稳压调宽电路元件如R553、R556开路，VT553、VD561击穿短路，VT511、VT512、光电耦合器N501是否性能不良，可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象6：图像局部色纯度不良。
检修程序；
检查消磁电阻是否产生虚焊和开路，如有上述故障可进行补焊，消磁电阻失效可以用型号相同的消磁电阻替换。
故障现象7：开关稳压电源输出略高或略低于+110V。
检修程序：
调整RP551使输出电压回到+ 110V。
思考与练习
一、 填空题
1、开关稳压电源主要由开关调制器、和等电路组成。
2、开关稳压电源的特点是调整管处于开关状态，由脉冲发生器产生的来控制其开关。等正脉冲到来时，调整管
，其集电极电流流经开关放大器的一次绕组，输出端的二极管处于
状态，电能转变为
能；当调整管截止时，输出端的二极管
。输出直流电压的高低可由调整管的
3、开关稳压电源有调宽式与调频式两种。“调宽”与“调频”都是制控制调整管开关的 而言，前者周期固定而可调，后者是与一般为
二、 选择题
1、一台电视机出现开机烧断熔丝现象，故障的可能原因是（ ）。
A、消磁电阻开路
B、电源整流管短路 C、行输出短路 D、电源启动电阻开路
2、在开关电源开路中，开关管输出的是（ ）信号。
C、脉动直流
3、某电视机出现“三无”现象，与此故障有关的电路是（ ）。
C、伴音电路
4、电源中的开关管基极启动电阻若断路，开机后将会出现（ ）的故障现象。
B、烧开关管
C、电源不正常
D、电源输出电压升高
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变频器的控制电路，要正常工作，需要一个的动力源，提供能源供应，开关电源，即是一个能量总仓库。开关电源要为驱动电路提供电源，控制IGBT的开通和截止；提供常规电流、电压、温度检测电路的+15V、-15V电源，CPU主板和操作显示面板所需的+5V工作电源；控制端子所需的24V电源，包含控制继电器线圈的24V供电，为几路电源，可称为电源系统的“主干”但仅有其上几路电源（可以称为本源电源），还是不够的，实际电路中，还据以上几路电源，“衍生”出更多的电源，从电源主干主分出的“枝节”，有的可以称之为基准电压源、将复位与电源功能合一的复位电源等等。做为一名维修者，光看到“本源电源”，检修本源电源是不够的，还会学会检修“衍生电源”，才能使看自己的修理能力上到一个新的层次，才会发现，甚至一些疑难故障的形成，只是部分“衍生电源”失常而已，掌握这些“衍生电源”的检测方法，处理某些故障，便有了事半功倍的效果。
下文以海利普HLPP001543型变频器的控制电源系统为例，看看究竟由哪几部分电路，构成了整个的电源系统。
1、开关电源电路：
开关电源的供电，取自550V直流回路，经噪声滤波器引入至开关电源电路。功率开关管振荡逆变、脉冲变压器电压转换，完成直-交-直转换，取向多路低压直流电，供控制电路。本机电源电路是一个单端反激式电路，一次侧电路由开关管、分流管等到元件组成，T19为开关管，采用功率三极管，这是一个电压、电流双闭环控制自激振荡电路，T20为T19的基极电流分流管，完成电压闭环控制，用于稳压稳定输出电压，晶体管T17用于电流闭环控制，用于限制T19的流通电流，起到限流和过载保护作用。
开关（或脉冲）变压器二次侧的整流滤波电路，提供CPU主板和驱动板控制电路的+5V、=15V、-15V和12V控制端子供电，图1只画出二次侧电源电路的一部分，另一部分，则用于专门对驱动电路的电源供应，一般是分为6路，或合并于4路。见图2。
2、驱动电路的6路供电电源和+5V*电源：
1）IGBT驱动电路的六路供电电源：
驱动电路的供电，一般也是由开关电源提供，本机电路由开关变压顺六个独立的二次绕组电压，经整流滤波，取得约25V的直流电压，供驱动IC的电源端子，25V电压再经R、Z稳压电路，分为+16V和-9V两路正、负电源，提供IGBT的正/负驱动/截止控制电流通路。+16V电源，用于驱动IGBT使之开通，-9V电源控制IGBT的截止。驱动IC实质上为光耦合器电路，输出侧由25V电源供给。输入侧发光二极管的供电，需另一个供电电源。
2）驱动电路输入侧的+5V*电源：
这算是第一路有点特殊的供电电源了。+5V*电源取自主板的+5V供电，变频器上电后的停机状态，测输出基本上接近+5V，晶体三极管T16处于饱和状态，管压降仅为0.1V左右，输入、输出电压值近似相等。严格说来，这不是一路稳压电源，电路具有恒流源特性。R79、T80、Z7提供了T16的稳定Ib电流，电路的负载电压取决于负载电路的变化，但输出电流值近似恒定，保障驱动IC的输入侧内部发光二极管产生稳定的光电流，提高传输信号的陡峭度。变频器起动后，测输出电压变为4.2V左右。
图2电路的软故障表现：
1）当六路驱动电源的滤波电容如C6、C7电容的容量下降或失容时，对IGBT的驱动能力不足，造成空载或轻载时变频器运行正常，带一定负载后，IGBT导通内阻变大，管压降上升，电机振动剧烈，输出偏相、使、保护电路频报OC故障等。此时检测驱动输出的触发信号和逆变功率电路，往往表现正常。
2）当+5V*电源异常——通常由于T16断路或R79开路等故障，造成+5V*为零。六路驱动IC全部失去输入侧供电，驱动电路停止工作。此时CPU能正常发送触发脉冲，操作显示面板能正常显示输出频率，面板运行指示灯点亮，变频器表现出“正常工作”的状态，但测量U、V、W三输出端，无输出电压，电机不转。这也是论坛帖子中反映较多的变频器的一个故障现象，此种故障现象由+5V*电源异常所引起的机率是较大的。
3、CPU（微控制器）所需的各路电源：
图3 CPU外围电源电路
1）CPU的常规工作电源为+5V，CPU对电源的要求比较苛刻，要求不高于5.3V和低于4.7V，开关电源输出的这一路电源也比较稳定。CPU内部数字和模拟电路的供电往往是独立的，以避免产生相互干扰。相关电源引入脚应有+5V的稳定供电；
2）CPU的“复位电源”，这是第2路较为特殊的电源，变频器上电瞬间，由U1产生一个“瞬态”低电平的脉冲信号，然后恢复+5V的“常规”电压值。U1为专用CPU复位芯片，兼有“看门狗”功能，对CPU的供电电压有监视功能，当电压下降至某一阀值时导致CPU程序紊乱时，输出复位信号，强制CPU复位（处于工作停止状态）；
3）CPU还常常需要一个基准电压信号，一般是由基准电压源T431对+5V“调压”输出2.5V的基准电压，送入CPU的VREF基准电压端，本机电路是由R28、C26简单滤波后引入+5V作为CPU的基准电压。
送入CPU的模拟信号有电压检测信号，模块温度检测信号和输出电流检测信号等，CPU内部在进行模/数转换时，需要与一个稳定的基准电压相比较，以确定输入信号的大小和幅度。CPU的56脚输入信号即起到这个作用。
CPU外围电源电路异常时的软故障表现：
1）当+5V偏低时或复位电路不良时，出现操作面板数码管显示5个8（闪烁），CPU进入强制复位状态，操作按键等无反应。程序死机。
2）当基准电压异常时，如C26的漏电，使56脚基准电压降低时，CPU内部模/数转换数值增大，检测电路所送入的正常信号，被CPU误判为异常信号，上电即报出OU、OC或OH信号。拒绝起动运行。此时检测各路故障检测电路，输出信号往往是正常的。但通过操作显示面板调看直流电压值等参数，却被吓一跳：直流电压达到了700V！检修人员对CPU芯片本身产生怀疑，但更换CPU芯片（内部写有程序）也无济于事，当然更换主板，能解决问题。怀疑CPU不良时，不要漏掉对CPU的VREF脚的基准电压进行检查。
4、其它电源电路：
1）像CPU需要一路基准电源一样，电压、电流、温度检测电路多由运算放大器组成，对输入各种检测信号也需要与一稳定的基准电压相比较，以获得可定量的检测信号，产生模拟（用于检测量显示）和数字（故障报警）信号，送CPU电路。
图4 检测电路共用的VREF（-2.5V）基准信号
有的变频器的电压、电流和温度检测电路，需要+5V、-2.5V、+10V等多路基准电压信号，本机电路，电压、电流、温度检测电路共用一路-2.5V基准信号，该路基准电压信号，由输入+5V信号，经2倍反相衰减电路（由运算放大器构成）产生-2.5V的稳定电压，供各种检测电路作为基准信号使用。
2）变频器的控制端子，常常需要一路+10V电源，作为频率调节外部电位器的供电。而开关电源本身无此路电源输出，往往由稳压或运放电路对开关电源输出的+15V进行处理，得到+10调速电源。本机+10V电源电路如下：
图5 控制端子的+10V电源电路
由2倍压放大电路U14，对输入+5V电压信号进行放大，R123的左端电压总是“试图保持”2倍的5V电压，电路本身有“稳压效果”，能在一定范围内适宜外接负载的变化而保护+10V输出不变。
以上两路电源电路不良时，会造成的软故障现象：
1）当-2.5V基准电压偏高或偏低时，会造成如CPU的VREF引脚电压变化一样的后果。出现电压、电流、温度显示值全都偏高或偏低时，说明不可能是各路检测电路都同时坏掉了，而是一个共同的原因在起作用——往往是具有电源性质的电路产生了故障！需检查CPU引脚的基准电压和检测电路的基准电压有无失常。基准电压的偏离，可能会使保护动作失效，也可能会导致故障检测电路，误报故障，使电路进入停机保护状态。
2）端子控制电压+10V失常或消失后，产生端子频率调整失效的失效或调不到最高转速等故障现象。
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