核心安全警告(必读!)
- 高压危险! 隔离型电源的输入端(AC 220V)与输出端(低压直流)之间通过变压器隔离,但输入端在未断电时,任何地方都可能带有致命的高压。在维修前,必须完全断开电源,并等待大容量滤波电容(通常在输入端,体积较大)充分放电。
- 放电操作: 断电后,用一个大功率(如5W/1kΩ)的电阻,或者带绝缘手柄的螺丝刀,去短接电容的两个引脚,确认其已无存储电荷。
- 使用隔离变压器: 强烈建议维修时在市电输入端加一个1:1的隔离变压器,这可以防止因设备发生故障(如火线零线接反)导致设备外壳带电,保护维修人员的安全。
- 使用隔离探头: 如果需要带电测量,必须使用高压差分探头或隔离示波器,普通示波器探头直接测量高压电路极易损坏设备并引发危险。
维修实例:一台恒流LED驱动电源(输入220VAC,输出36V/1A)无输出
第一步:初步检查与问诊
- 外观检查: 观察电源外壳有无烧焦、变形、裂痕的痕迹,闻一下有无焦糊味。
- 询问用户: 了解电源的故障现象,是突然完全没反应,还是时好时坏?是否闻到过异味?是否遭遇过雷击或电压不稳?
- 连接测试: 将电源连接到正常的LED灯负载上,确认故障现象,用万用表测量输出端,确认确实没有电压输出。
第二步:断电与安全准备
- 断开电源: 拔下电源插头。
- 拆除外壳: 使用合适的螺丝刀打开电源外壳,注意观察内部结构,特别是散热片、高压部分和低压部分的布局。
- 放电: 找到输入端的X电容和主滤波电容(通常是两个串联的450V以上电解电容),用螺丝刀或电阻对其进行放电,确保安全。
第三步:静态电阻测量(判断严重性)
这一步的目的是在不加电的情况下,大致判断电路是否有明显的短路或开路故障,特别是功率器件是否损坏。

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测量输入端电阻:
- 将万用表打到电阻档(如200kΩ档)。
- 红黑表笔分别接电源的L(火线)和N(零线)输入端。
- 正常情况: 刚开始会有一小充电过程(阻值从无穷大下降),然后稳定在一个较大的阻值(通常在几百kΩ到MΩ级别),说明输入整流桥和滤波电容没有明显短路。
- 故障情况: 如果阻值很小(接近0Ω或几kΩ),说明输入回路存在严重短路,可能是整流桥击穿、X电容短路或后续电路(如PFC)短路。
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测量输出端电阻:
- 将万用表打到电阻档(如200Ω档)。
- 红黑表笔接电源的直流输出端(+和-)。
- 正常情况: 应该有一个较小的阻值(几欧姆到几十欧姆),这主要是输出滤波电容和LED负载的等效电阻,如果输出端完全开路(如LED灯损坏),阻值会很大。
- 故障情况: 如果阻值为0Ω,说明输出端存在短路,可能是输出电容短路或输出电路有其他短路点。
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关键功率器件测量:
- 整流桥: 用二极管档分别测量四个二极管的正向压降(应在0.4V-0.8V之间)和反向特性(应显示OL或溢出),任何一个二极管正反向都导通或都截止,说明已损坏。
- 开关管(MOSFET): 这是故障率最高的器件之一,用二极管档测量D-S极、G-S极、G-D极之间的PN结。
- 正常N-MOSFET: D-S之间是一个寄生二极管,正向有压降(0.4-0.8V),反向应截止,G-S和G-D之间是绝缘的,正反向都应显示无穷大。
- 故障MOSFET: 如果D-S正反向都导通(阻值很小),或G-S、G-D之间短路,说明MOSFET已击穿。
本实例假设: 经测量,输入端正反向电阻正常,输出端也无短路,但测量到开关管D-S极已击穿短路,这非常典型,是电源损坏最常见的模式之一。

第四步:故障定位与排查(根据测量结果)
既然开关管已击穿,我们需要找出导致它击穿的根本原因,直接更换开关管后再次通电,很可能在“开机的瞬间”伴随着“砰”的一声,开关管再次被炸毁,必须排查驱动电路和周边元件。
一个典型的隔离型驱动电源架构如下:
AC输入 -> EMI滤波 -> 整流滤波 -> 功率因数校正 -> DC-DC变换器(开关管+变压器+驱动电路) -> 输出整流滤波 -> 反馈电路
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移除损坏的开关管: 将击穿的MOSFET从电路板上拆下,这样,我们可以在不损坏新MOSFET的情况下,对驱动电路进行通电测试。
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检查驱动电路(关键!):
(图片来源网络,侵删)- 驱动芯片: 找到驱动芯片(如常见的OB2232, VIPer12A, L6562等及其衍生型号),检查其VCC供电脚(通常通过一个启动电阻从高压取电)的电压,通电后,VCC脚应该能建立稳定的工作电压(如12V-20V)。
- 输出驱动信号: 如果VCC正常,用示波器测量驱动芯片的输出引脚(通常是图腾柱输出脚),在电源正常工作时,这里应有高频的PWM脉冲波形。
- 无信号: 可能是驱动芯片损坏,或其VCC供电电路有问题(如启动电阻开路、VCC滤波电容失效)。
- 信号异常: 如波形幅度不足、频率不对等,也指向驱动芯片或其外围元件问题。
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检查启动与供电电路:
- 启动电阻: 这是一个大阻值(如100kΩ-1MΩ)的电阻,从高压母线连接到驱动芯片的VCC脚,如果它开路,驱动芯片无法启动,用万用表测量其阻值是否正常。
- VCC滤波电容: 驱动芯片VCC脚通常有一个小容量的电解电容(如10uF/50V),如果它失效(容量减小或ESR增大),会导致驱动芯片供电不稳,工作异常甚至损坏。
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检查RCD缓冲电路(Snubber Circuit):
- 在开关管D-S极之间,通常会有一个由电阻、电容、二极管组成的RCD缓冲电路,它的作用是吸收开关管关断时变压器漏感产生的尖峰电压,防止VDS过高击穿开关管。
- 如果这个电路中的二极管(通常是快恢复二极管)或电容失效,尖峰电压就无法被有效吸收,极易导致开关管反复击穿,需要仔细检查这些元件。
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检查变压器:
变压器本身故障率相对较低,但不能完全排除,初级绕组开路、短路或与次级绕组/屏蔽层短路,都会导致电路无法工作,用万用表电阻档测量各绕组的通断和阻值是否正常。
本实例排查:
- 经检查,启动电阻正常。
- VCC滤波电容外观鼓包,测量发现其已失效(容量几乎为0)。
- RCD缓冲电路中的二极管用二极管档测量正常。
- 初步判断:VCC滤波电容失效导致驱动芯片供电不稳,工作异常,最终引起开关管因驱动信号问题或过热而击穿。
第五步:更换元件与修复
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更换所有损坏和可疑的元件:
- 必换: 击穿的开关管(MOSFET)。
- 必换: 失效的VCC滤波电容(更换规格必须相同或更高,如耐压值更高)。
- 建议更换: RCD缓冲电路中的电容(CBB电容,易因高压尖峰而性能下降),为了保险,也可以一同更换快恢复二极管。
- 可选更换: 输出端的整流二极管(肖特基二极管,故障率也较高)、输出滤波电容。
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焊接与清洁: 使用电烙铁小心地更换元件,注意焊接质量,避免虚焊或短路,清理焊点周围的助焊剂。
第六步:上电测试(半载测试)
这是最关键也最危险的一步!
- 连接假负载: 不要直接接LED灯,LED灯是恒流负载,在电源启动瞬间等效为短路,对电源冲击很大,应使用电子负载或大功率水泥电阻作为假负载,对于36V/1A的电源,可以选用一个36Ω/5W以上的电阻(P=V²/R=36²/36=36W,所以建议用50W/36Ω电阻,或几个并联),使其工作在半载或轻载状态。
- 隔离变压器: 将维修的电源接入隔离变压器的次级,隔离变压器再接入市电。
- 限流/调压: 如果有条件,可以使用可调交流源,将输入电压从0V开始慢慢升高,观察电源的反应,或者,在输入端串联一个一个合适的灯泡(如100W的白炽灯)作为限流保护,如果电路有短路,灯泡会立刻点亮起保护作用。
- 通电测试:
- 先不接假负载,通电测量VCC电压是否建立正常。
- 接入假负载,通电测量输出电压是否稳定在36V左右。
- 用示波器观察驱动芯片的输出波形和MOSFET的VGS、VDS波形,是否正常。
- 测试一段时间,触摸关键元件(如MOSFET、变压器、整流桥)的温度是否在正常范围内。
本实例结果:
- 更换元件后,通电,VCC电压建立正常。
- 接入假负载,输出电压稳定在36.2V,纹波正常。
- 驱动波形和MOSFET波形均正常。
- 连续测试30分钟,各元件温升正常。
第七步:满载与老化测试
- 更换负载: 取下假负载,连接上额定的LED灯负载。
- 长时间老化: 让电源在满载状态下运行数小时(如4-8小时),再次检查电压稳定性、纹波和温升,确保电源在各种负载下都能稳定工作。
隔离LED驱动电源维修要点
- 安全第一: 永远不要在未放电和未采取防护措施的情况下触碰高压部分。
- 由简到繁: 先静态测量,判断大致故障范围,不要一上来就通电。
- 抓住核心: 开关管和驱动电路是故障高发区,找到根本原因(如驱动供电不稳、尖峰吸收失效),而不是简单地更换开关管。
- 善用工具: 万用表是基础,示波器是解决疑难杂症的利器,隔离变压器和假负载是安全测试的保障。
- 更换原则: 更换损坏元件的同时,必须更换其周边的关联元件和易损元件,特别是滤波电容和尖峰吸收电路的元件。
- 测试验证: 修复后必须进行严格的带载测试,确保电源的稳定性和可靠性。
希望这个详细的实例能对你有所帮助!维修开关电源需要理论知识和实践经验相结合,多看、多测、多思考,你一定能掌握这项技能。
