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LD7536贴片电源不工作,如何快速排查故障?

安全第一:维修前的准备工作

开关电源内部存在高压,即使在断电后,大容量的滤波电容(如C1、C2)中仍可能储存着足以致命的电荷,维修前必须做好以下准备:

LD7536贴片电源不工作,如何快速排查故障?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 隔离电源:将待修电源与市电完全断开。
  2. 放电操作
    • 找到一个功率合适的电阻(如1kΩ/5W)。
    • 用其两端分别接触电源输入端的大容量滤波电容(通常是两个并联的400V以上电解电容)的正负极脚,进行放电。务必确认电容两端电压已降到安全电压(如低于36V)以下
  3. 使用隔离变压器:强烈建议使用隔离变压器,它可以将市电与维修台面隔离,防止因设备漏电或意外触碰火线而触电。
  4. 使用绝缘工具:使用带绝缘手柄的螺丝刀、镊子等。
  5. 单手操作:在测量高压点时,尽量用单手操作,另一手不碰触任何金属部分,以减少电流通过心脏的风险。

LD7536 芯片简介与核心电路

要修好电源,首先要了解它的核心部件。

LD7536 芯片引脚功能

LD7536 是一个 8 脚的 SOP-8 封装芯片。

引脚 名称 功能
1 FB 反馈 电压反馈输入端,通过光耦或电阻分压反馈输出电压,用于稳压。
2 ISENSE 电流检测 电流检测输入端,通过一个电阻检测开关管(MOSFET)的电流,用于过流保护和恒流控制。
3 COMP 补偿 误差放大器输出端,外接RC网络进行环路补偿,稳定电源工作。
4 CS 软启动 软启动控制端,外接电容,上电时缓慢提升占空比,减少冲击。
5 GND 芯片地,也是整个控制电路的参考地。
6 OUT 驱动输出 驱动脉冲输出端,直接驱动开关管(MOSFET)的栅极。
7 VCC 电源 芯片工作电源供电端,通常通过一个辅助绕组或高压降压电阻供电。
8 HV 高压启动 高压启动电流输入端,芯片内部高压恒流源从此脚为VCC电容充电,芯片启动。

核心工作流程

  1. 启动阶段:市电通过整流桥和滤波电容变成高压直流,高压通过一个启动电阻(通常阻值很大,如100kΩ~1MΩ)加到 LD7536 的 HV (8脚),内部高压恒流源开始工作,为 VCC (7脚) 外部的电容充电,当VCC电压达到芯片的启动阈值(约16V)后,芯片开始工作。
  2. 振荡与驱动:芯片开始从 OUT (6脚) 输出PWM脉冲,驱动开关管(MOSFET)导通,能量通过开关变压器传递到次级。
  3. 供电切换:开关变压器的辅助绕组会感应出一个电压,通过整流和滤波后,为VCC脚提供持续的工作电压,当这个电压高于VCC电容上的电压时,会取代启动电阻,成为芯片的主要供电来源,这个过程称为“自馈电”。
  4. 稳压与保护
    • 稳压:次级输出电压经过光耦反馈到 FB (1脚),如果输出电压升高,光耦导通增强,FB脚电压降低,芯片内部会减小OUT脚的占空比,使输出电压回落,反之亦然。
    • 过流保护:当开关管电流过大时,在 ISENSE (2脚) 上的检测电阻上的电压会超过阈值,芯片关断输出,实现保护。
    • 欠压锁定:如果VCC电压因某种原因过低(如负载过重),芯片会停止工作,等待VCC电压恢复。

系统性维修流程(从易到难)

维修开关电源,遵循“先外后内,先静后动,先电源后负载”的原则。

第一步:外观检查与静态测量

  1. 目视检查

    LD7536贴片电源不工作,如何快速排查故障?-图2
    (图片来源网络,侵删)
    • 保险丝:检查输入保险丝是否熔断,如果熔断,说明后级电路存在严重短路。
    • 电容:检查是否有鼓包、漏液、炸裂的电解电容,这是最常见的故障点之一。
    • 电阻:检查是否有烧黑、开裂的电阻,特别是启动电阻、限流电阻和功率电阻。
    • 芯片:检查LD7536、MOSFET、整流桥等是否有明显烧毁的痕迹。
    • PCB:观察PCB板是否有发黑、烧断的铜箔。
  2. 静态电阻测量(断电后)

    • 输入端电阻:用万用表二极管档或电阻档测量输入端(保险丝后)的对地电阻,正常情况下应有数kΩ的阻值,如果接近0Ω,说明后级整流桥、滤波电容、开关管等有严重短路。
    • VCC对地电阻:测量VCC滤波电容正极对地的电阻,如果阻值很小,可能是LD7536芯片或其外围元件损坏。

第二步:上电动态测试(关键步骤)

警告:此步骤务必在做好所有安全措施后进行!建议使用一个 60W/220V的白炽灯泡 作为假负载串联在电源输出端,以防短路炸件。

  1. 测量VCC电压

    • 上电后,首先测量 LD7536的VCC (7脚) 电压。
    • 电压正常(约12-20V):说明启动电路和自馈电电路基本正常。
    • 电压很低或为0
      • 检查启动电阻是否开路。
      • 检查VCC滤波电容是否失效或短路。
      • 检查辅助绕组的整流二极管和滤波电路是否开路。
      • 检查LD7536芯片本身是否损坏。
    • 电压过高:检查VCC稳压二极管(如果有的话)是否开路。
  2. 测量OUT (6脚) 驱动波形

    LD7536贴片电源不工作,如何快速排查故障?-图3
    (图片来源网络,侵删)
    • 如果VCC电压正常,用示波器测量 LD7536的OUT (6脚) 是否有PWM脉冲波形。
    • 有波形:说明LD7536基本在工作,问题可能在次级或反馈环路。
    • 无波形
      • 检查 FB (1脚)ISENSE (2脚)COMP (3脚)CS (4脚) 电压是否异常,特别是FB脚,如果电压过高(接近VCC),光耦未工作,会导致无输出。
      • 检查 GND (5脚) 是否虚焊。
      • 检查OUT脚到MOSFET栅极的电阻是否开路。
      • 检查MOSFET是否击穿短路(导致芯片保护)。
      • 最终怀疑是LD7536芯片损坏。
  3. 测量关键点电压

    • FB (1脚):正常工作时,此脚电压通常在2.5V左右(参考芯片内部基准电压),如果电压远高于或低于此值,说明反馈环路有问题。
    • ISENSE (2脚):正常时电压接近0V,如果电压过高,说明电流检测电阻开路或MOSFET电流过大。
    • 光耦:测量光耦的初级(发光侧)是否有电压(约1V左右),次级(受光侧)在正常工作时应有微弱的导通压降。

常见故障与维修方案

故障现象一:完全无输出,保险丝熔断

  • 原因分析:后级电路存在严重短路。
  • 维修方案
    1. 断开电源,对主滤波电容放电。
    2. 用万用表二极管档测量:
      • 整流桥四个二极管是否击穿。
      • 主滤波电容是否击穿。
      • 开关管(MOSFET)的D-S极是否击穿(这是最常见的原因)。
    3. 如果以上元件损坏,更换后,务必检查导致它们损坏的根源
      • MOSFET击穿:检查栅极的驱动电阻是否阻值变大;检查LD7536的OUT脚输出波形是否正常;检查尖峰吸收电路(RCD电路)的元件是否失效。
      • 整流桥击穿:检查输出端是否存在短路故障。

故障现象二:完全无输出,保险丝完好

  • 原因分析:启动电路或自馈电电路故障。
  • 维修方案
    1. 测量VCC电压,这是判断故障范围的关键。
    2. VCC电压为0
      • 检查启动电阻是否开路(最常见)。
      • 检查VCC滤波电容是否失效或短路。
      • 检查辅助绕组相关的整流二极管、滤波电容是否开路。
    3. VCC电压低且不稳定
      • 检查VCC滤波电容容量是否下降。
      • 检查负载是否过重(可以断开次级所有负载,只接假负载测试)。
      • 检查LD7536芯片是否性能不良。
    4. VCC电压正常,但OUT无输出
      • 重点检查 FB反馈回路,可能是光耦损坏,或次级采样电阻、稳压管(如TL431)损坏,导致反馈信号异常,芯片处于保护状态。
      • 检查 ISENSE电流检测回路,电流检测电阻是否开路。
      • 检查 COMP补偿端 的电容是否漏电或短路。
      • 更换LD7536芯片试试。

故障现象三:输出电压低

  • 原因分析
    1. 负载过重。
    2. 滤波电容容量下降,导致纹波大。
    3. 反馈环路有问题,导致输出电压被拉低。
    4. 自馈电电压不足,导致芯片工作在欠压边缘。
  • 维修方案
    1. 断开次级所有负载,接上假负载,测量电压是否恢复正常,如果恢复正常,说明是负载问题。
    2. 检查输入和输出的主滤波电容,测量其容量是否正常。
    3. 检查反馈环路
      • 测量光耦是否正常。
      • 测量次级稳压电路(如TL431)的各脚电压是否正常。
      • 检查反馈到FB脚的电压是否正常。
    4. 检查VCC电压是否偏低。
    5. 检查MOSFET 的导通内阻是否变大(不常见,但可能)。

故障现象四:输出电压高且不可调

  • 原因分析:反馈环路开路,导致芯片失去稳压能力,输出电压飙升到最高。
  • 维修方案
    1. 重点检查光耦:其发光侧或受光侧是否开路。
    2. 检查次级稳压电路:特别是采样电阻和TL431,是否开路或损坏。
    3. 检查FB到光耦之间的连线或PCB铜箔是否断裂。
    4. 检查LD7536的FB脚内部电路是否损坏。

维修实例与技巧

实例:一个手机充电器,指示灯不亮,无输出。

  1. 外观检查:保险丝完好,电容无鼓包。
  2. 静态测量:输入端对地电阻正常,约5kΩ,初步判断后级无严重短路。
  3. 上电测试(带假负载)
    • 测量VCC电压,发现为0V。
    • 怀疑启动电路故障。
  4. 启动电路排查
    • 找到从高压端(滤波电容正极)连接到LD7536的HV脚的那个大电阻(通常在标号R1或RST的位置)。
    • 用万用表测量其阻值,发现为无穷大,已开路。
  5. 更换与验证
    • 查找该电阻的阻值(例如1MΩ/0.5W),更换一个同规格的新电阻。
    • 再次上电测试,VCC电压恢复正常(约18V)。
    • 用示波器测量OUT脚,有PWM波形输出。
    • 测量输出端,电压恢复正常(如5V/2A)。
    • 拆除假负载,接上手机,充电正常,故障排除。

技巧总结

  • 先看,后量,再测:外观检查往往能发现明显问题。
  • VCC是命脉:绝大多数不工作的故障,根源都在VCC供电上。
  • 反馈是灵魂:电压不稳、不准的故障,十有八九出在反馈环路。
  • 善用假负载:保护电源和维修人员安全,并能有效区分是电源问题还是负载问题。
  • 波形比电压更重要:对于开关电源,用示波器看关键点的波形(如OUT、VCC、FB)能提供比万用表电压更丰富的信息。

希望这份详细的指南能帮助您成功维修LD7536电源芯片,祝您维修顺利!

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