晟辉智能制造

12V开关电源雷击后如何快速修复?

第一部分:安全第一!

在开始任何维修之前,请务必遵守以下安全准则:

12V开关电源雷击后如何快速修复?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 断电与放电:将电源插头从插座上拔下,对于大功率电源,内部的大容量滤波电容(C1)会储存高压电,即使断电后也可能有危险,必须用一个大功率电阻(例如1kΩ, 5W)或螺丝刀的绝缘柄,对电容进行短路放电。
  2. 隔离操作:在维修台上进行,确保工作区域干燥、整洁,避免金属工具造成二次短路。
  3. 使用隔离变压器:强烈建议在电源输入端串联一个隔离变压器,这可以确保你的设备与市电完全隔离,在维修时即使发生意外触电,也能大大降低危险,如果没有,操作时务必格外小心,不要同时接触电路板上任何带电部分和接地的部分。
  4. 个人防护:佩戴绝缘手套和护目镜。

第二部分:初步观察与故障分析

断电并放电后,开始进行“望闻问切”。

  1. 观察(望)

    • 保险丝:这是第一道防线,如果保险丝熔断,说明电路存在严重短路,如果保险丝完好,则可能是后级元件被高压击穿,或者控制电路损坏导致电源无输出。
    • 外观:仔细检查电路板上的所有元件,寻找烧毁、炸裂、发黑或变形的痕迹,常见的有:
      • 输入整流桥:通常由四个二极管组成,容易被浪涌击穿。
      • 输入滤波电容(X电容):可能被击穿,导致外观鼓包或漏液。
      • 开关管(MOSFET或三极管):这是最容易损坏的元件之一,击穿时会留下明显的烧焦痕迹。
      • TVS/压敏电阻:这些是专门用来吸收浪涌的“牺牲品”,如果它们损坏(通常表现为开路或短路),说明它们成功保护了后级电路,这是好事。
      • 输出整流二极管:也可能被击穿。
      • 输出滤波电容:鼓包或漏液。
  2. 闻(闻)

    闻一下电路板和元件,是否有烧焦的糊味,这可以帮助你定位发热过度的区域。

    12V开关电源雷击后如何快速修复?-图2
    (图片来源网络,侵删)
  3. 问(问)

    向用户了解故障现象:是直接就坏了,还是打雷后就没反应了?有没有冒烟或异响?


第三部分:分段检测与维修

根据初步观察的结果,我们可以分段进行检测,维修的基本原则是:先修复输入部分,再修复输出部分,最后检查控制部分。

修复输入端

输入端是浪涌冲击的第一站,损坏率最高。

12V开关电源雷击后如何快速修复?-图3
(图片来源网络,侵删)
  1. 测量保险丝

    • 用万用表的电阻档(二极管档)测量保险丝,如果开路(无穷大),说明后级有严重短路。
    • 如果保险丝完好,可以暂时不换,继续向后检测。
  2. 检查输入滤波电路

    • 压敏电阻/TVS二极管
      • 压敏电阻:用电阻档测量,正常时应为无穷大,如果阻值很小或为零,说明它已被击穿,需要更换,更换时,注意其标称电压和通流量,参数要与原装的一致。
      • TVS二极管:用二极管档测量,正常时应类似于一个普通二极管,有单向导通特性,如果正反向都导通或都截止,说明已损坏。
    • X电容:用电容档或二极管档测量,如果短路或漏电严重,需要更换,注意其耐压值(通常为275V AC或更高)。
    • 共模电感:通常不易损坏,但可以简单测量其通断。
  3. 检查整流桥

    • 用二极管档测量整流桥的四个二极管,每个二极管都应有一个正向压降(约0.5-0.7V)和反向截止(显示OL或1)。
    • 如果发现任何二极管正反向都导通或都截止,说明整流桥已损坏,需要更换。
  4. 检查输入滤波电容(主电容)

    • 放电! 再次确认主电容已经放电。
    • 用电容档测量其容量,是否与标称值相符(如220μF),如果容量下降严重或漏电,需要更换。
    • 如果保险丝熔断,且以上元件都检查正常,那么很可能是开关管被击穿了。

修复输出端

如果输入端修复后(或保险丝完好),电源仍然无输出,问题可能出在输出端。

  1. 检查输出整流二极管

    用二极管档测量,如果击穿短路,会导致PWM控制芯片的过流保护电路动作,使电源无输出,更换同型号的二极管。

  2. 检查输出滤波电容

    • 检查是否鼓包、漏液。
    • 用电容档测量容量,如果失效,会导致输出电压纹波变大,甚至无法启动。
  3. 检查输出保险丝(如果有)

    有些电源在输出端也有小电流保险丝,检查它是否熔断。

检查控制与驱动电路

这是最复杂也最关键的部分,如果输入输出端元件都修复了,但电源还是不工作,问题就在这里。

  1. 检查启动电阻

    在电源未通电时,测量从高压直流母线(主电容正极)到PWM控制芯片VCC引脚之间的几个大阻值电阻(通常在100kΩ - 1MΩ之间),这些电阻为芯片提供启动电压,如果其中一个开路,芯片就无法启动。

  2. 检查PWM控制芯片

    • 这是最核心的“大脑”,常见型号有 UC384x 系列、TL494 等。
    • VCC供电:通电后(在确保输入端无短路的前提下),测量芯片的VCC引脚是否有稳定的供电电压(通常在12-20V之间),如果没有,检查启动电阻、VCC滤波电容以及相关的稳压二极管。
    • 输出:测量芯片的输出引脚(通常是图腾柱输出,驱动开关管),正常情况下,应有脉冲信号,如果完全没有,且供电正常,则芯片很可能已损坏。
  3. 检查反馈电路

    • 反馈电路负责将输出电压的变化告诉控制芯片,以稳定输出。
    • 光耦:这是最常见的反馈元件,用二极管档测量光耦的输入端(发光二极管部分)和输出端(光敏三极管部分)。
      • 输入端:应是一个正常的二极管特性。
      • 输出端:c-e极之间应截止,如果用万用表电阻档测量,c-e极之间阻值很小,说明光耦已击穿。
    • TL431:这是一个精密稳压集成电路,常用于反馈回路,测量其各引脚电压是否正常,或将其拆下测量好坏。
  4. 检查开关管

    • 即使外观看不出问题,也可能被软击穿,将开关管从电路板上焊下,用万用表二极管档仔细测量其三个极(G, D, S 或 b, c, e)之间的电阻。
    • 对于MOSFET,G-S和G-D之间应完全截止,D-S之间在未触发时应截止,如果D-S之间电阻很小,说明已击穿。

第四部分:修复后的测试

在确认所有损坏元件都已更换后,不要立即连接负载进行测试!

  1. 假负载测试

    • 在电源的输出端,接一个假负载,一个12V的汽车灯泡(如21W/5W)或一个大功率电阻(例如10Ω/10W)是理想的选择。
    • 绝对不要空载测试! 很多开关电源在空载时无法正常工作,可能导致电压失控而再次损坏元件。
  2. 逐步上电测试

    • 将隔离变压器接入市电,然后将待修电源的输入端接到隔离变压器的输出端。
    • 先通电瞬间,观察是否有打火、冒烟现象,如果没有,可以持续通电。
    • 用万用表测量输出电压是否为稳定的12V,如果电压正常且稳定,说明修复成功。
  3. 连接真实负载测试

    假负载测试通过后,可以断电,然后连接你的真实设备,再次通电测试,确保一切正常。


雷击损坏的常见元件顺序

  1. 第一梯队(易损件)压敏电阻/TVS二极管 -> 保险丝 -> 整流桥 -> X电容
  2. 第二梯队(核心元件)开关管 -> PWM控制芯片
  3. 第三梯队(后级元件)输出整流二极管 -> 输出滤波电容 -> 光耦

维修提示

  • 更换原则:更换元件时,尽量使用与原参数相同或更好的元件,耐压值不能低,电流容量不能小。
  • 静电防护:在焊接和更换MOSFET、PWM芯片等静电敏感元件时,要佩戴防静电手环。
  • 找不到原因:如果按照以上步骤检查后,仍然找不到故障点,或者修复后一通电就再次烧毁保险管,建议放弃维修,因为可能存在一些隐蔽的、难以检测的损坏,继续维修可能会造成更大的损失,甚至有安全风险。

希望这份详细的指南能帮助你成功修复12V开关电源!

分享:
扫描分享到社交APP
上一篇
下一篇