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uc2842开关电源维修有哪些常见故障?

UC2842 简介

简单了解一下它,这有助于理解维修逻辑。

uc2842开关电源维修有哪些常见故障?-图1
(图片来源网络,侵删)
  • 核心功能:它是一款电流模式的 PWM 控制器。
  • 内部主要模块
    1. 精密基准电压源:提供一个稳定的 5V 基准电压。
    2. 振荡器:通过外部的一个电阻和一个电容设定开关频率。
    3. 误差放大器:通过反馈电压(通常是输出电压分压后得到)与内部 2.5V 基准比较,产生误差信号。
    4. 电流比较器:这是电流模式控制的核心,它检测开关管电流(通过一个采样电阻)和误差放大器的输出信号,当采样电阻上的电压超过误差信号时,关断输出。
    5. 触发器/锁存器:控制最终的 PWM 输出。
    6. 图腾柱输出:能提供大约 1A 的峰值电流,直接驱动 MOSFET 或双极型晶体管。
  • 保护功能
    • 过流保护:通过电流比较器实现。
    • 欠压锁定:当 Vcc 电压低于 10V 左右时,芯片不工作,防止异常。
    • 输出关断:当第 3 脚电压超过 1V 时,强制关断输出。

安全第一!

在开始任何维修之前,请务必遵守以下安全准则:

  1. 隔离电源:开关电源输入端是高压,必须使用隔离变压器进行维修,否则设备外壳会带高压,有触电危险。
  2. 放电:断电后,用大功率电阻对高压滤波电容(通常是 330uF/400V 左右)进行放电,防止残余电荷电击或损坏万用表。
  3. 使用隔离探头:如果需要用示波器观察波形,请使用高压差分探头,普通探头容易造成短路。
  4. 单手操作:测量高压时,尽量用单手操作,另一手不碰任何金属部分,减少电流经过心脏的风险。

维修思路与流程

维修开关电源,遵循“先外后内、先易后难、先静态后动态”的原则。

第 1 步:外观检查

  • 保险丝:检查是否熔断,如果保险丝发黑或熔断,说明后级电路存在严重短路。
  • 元器件:观察有无明显烧焦、鼓包、裂痕的元器件,特别是电容、电阻、二极管和开关管。
  • PCB 板:检查有无因打火或过流导致的发黑、烧蚀的痕迹。

第 2 步:测输出端电阻值

不通电的情况下,用万用表电阻档测量电源输出端(如 +12V, +5V, +3.3V 端口)对地(COM)的电阻。

  • 阻值正常:应有一定的阻值,说明后级负载没有短路。
  • 阻值极小(接近 0Ω):说明输出端存在短路故障。此时绝对不能通电! 必须先排除短路故障,否则会再次烧毁元件,常见的短路点有:
    • 输出整流二极管(肖特基二极管)击穿。
    • 输出滤波电容击穿。
    • 后级负载板短路(如果可以断开负载测试)。

第 3 步:关键电压点测量(静态)

如果输出端没有短路,可以通电进行初步测量。建议使用一个 60W/220V 的白炽灯泡作为假负载,串联在市电输入端,起到限流保护作用。

uc2842开关电源维修有哪些常见故障?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 测量 Vcc 电压(第 7 脚)

    • 这是 UC2842 的供电脚,正常工作时,Vcc 应在 12V-18V 之间。
    • Vcc 电压为 0:检查启动电阻(通常是一个几百 KΩ 的大电阻,从高压 B+ 通过它给 Vcc 电容充电)、Vcc 滤波电容是否击穿或失效。
    • Vcc 电压很低(如几伏):可能是芯片内部短路,或者 Vcc 负载过重(如 Vcc 滤波电容漏电)。
  2. 测量基准电压(第 8 脚)

    • 正常工作时,第 8 脚应有一个稳定的 +5V 电压输出,这是判断芯片是否基本工作的一个关键点。
    • Vcc 正常但 5V 没有,基本可以判断 UC2842 芯片已损坏
  3. 测量反馈电压(第 2 脚,VFB)

    • 正常工作时,第 2 脚电压应非常接近 5V(误差放大器的基准电压)。
    • 2.5V 偏差很大,说明反馈环路有问题,需要检查光耦(PC817 等)和 TL431(或类似的精密稳压源)及其外围电路。

第 4 步:动态分析与波形测量(核心步骤)

如果静态电压基本正常,但电源仍然无输出或输出电压不正常,就需要进行动态分析。

uc2842开关电源维修有哪些常见故障?-图3
(图片来源网络,侵删)
  1. 检查振荡器(第 4 脚,RT/CT)

    • 用示波器观察第 4 脚,应该能看到一个锯齿波,这个波的频率决定了开关电源的工作频率。
    • 如果没有锯齿波,可能是外部定时电阻或电容开路、短路,或者芯片内部振荡器损坏。
  2. 检查电流检测(第 3 脚,Isense)

    • 这是过流保护的输入脚,正常工作时,此脚电压应该非常低,通常在 0V-0.5V 之间。
    • 如果此脚电压持续高于 1V,芯片会锁定输出,停止工作,这通常意味着:
      • 开关管(如 MOSFET)已击穿短路。
      • 电流采样电阻(通常是一个很小的,如 0.1Ω-0.33Ω 的贴片电阻)阻值变大或开路。
      • 开关管栅极驱动电阻开路,导致开关管无法正常开关,电流过大。
    • 重点排查:用万用表二极管档测量开关管 D-S 极或 C-E 极之间是否短路。
  3. 检查输出驱动(第 6 脚,Output)

    • 在正常工作状态下,第 6 脚应该输出一个方波 PWM 信号
    • Vcc、5V、振荡器都正常,但第 6 脚没有输出,很可能是 UC2842 损坏
    • 如果有输出但波形异常(如上升/下降沿缓慢、幅度不足),可能是图腾柱输出能力下降,或者栅极驱动电阻不匹配。
  4. 检查开关管

    • 测量开关管(MOSFET 或 IGBT)的三个极之间是否短路。
    • 测量栅极 G(或基极 B)对源极 S(或发射极 E)的电阻,不应为 0 或无穷大,否则可能已损坏。

常见故障现象与原因分析

故障现象 可能原因 检查要点
完全无输出,保险丝熔断 输入整流桥击穿
PFC 电路(如有)开关管击穿
主开关管击穿
输出整流二极管击穿
输出滤波电容击穿
断开电源,测量上述元件的对地电阻。
重点排查开关管和整流桥。
完全无输出,保险丝完好 启动电阻开路
Vcc 滤波电容失效
UC2842 损坏
反馈环路开路(光耦、TL431 坏)
负载短路(但假负载测试后仍无输出)
测量 Vcc 电压(第
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