在开始任何维修之前,请务必阅读并遵守以下安全须知!

安全第一
- 断开电源! 在进行任何内部检查或测量之前,务必将电源线从墙上插座拔下。
- 放电! E3632A 内部有大容量的滤波电容,即使在断电后很长时间内,电容上仍可能存有危险的高压电压,必须使用带绝缘手柄的跨接线或大功率电阻(如 10Ω/50W)对主滤波电容进行彻底放电。
- 使用绝缘工具! 使用带有绝缘手柄的螺丝刀和万用表。
- 熟悉高压区域! 在电源内部,主变压器、整流桥、主滤波电容、功率开关管(MOSFET/IGBT)和相关的驱动电路都属于高压危险区域,切勿随意触碰。
- 如果您没有经验,请寻求专业帮助! 如果您不熟悉开关电源的维修原理和操作,强烈建议将设备送回 Keysight 官方服务点或信誉良好的维修中心,强行维修可能导致设备彻底损坏,甚至造成人身伤害。
维修流程:从简到繁,由外而内
当遇到“不受控”问题时,不要急于拆机,按照以下步骤进行排查,可以高效地定位问题所在。
第一步:软件与外围因素排查(最常见)
很多时候,“不受控”问题并非由硬件故障引起。
- 重启设备: 这是最简单也是最有效的一步,完全断电(拔掉电源线),等待几分钟,让内部电容完全放电,然后重新开机,这可以清除临时的软件或固件错误。
- 固件问题: Keysight 电源有时会因固件 Bug 出现不稳定,访问 Keysight 官网,查找您的 E3632A 型号,检查是否有可用的固件更新。注意:固件更新操作需谨慎,务必按照官方指南执行,避免中途断电导致设备变砖。
- 设置问题:
- 启用了列表模式或序列模式: 检查是否无意中启用了列表模式,并且列表中的设置点导致输出跳变。
- 启用了远程感应: 如果远程感应线缆连接不良、开路或接错,会导致电源为了补偿压降而不断增大输出电压,表现为“失控”,请确保远程 Sense+ 和 Sense- 线缆正确、牢固地连接到负载的相应端子上。
- 过压保护/过流保护设置不当: OVP/OCP 设置得太接近实际工作点,可能会引起保护电路的频繁动作,导致输出不稳定。
- 负载问题:
- 负载不稳定或振荡: 这是非常常见的情况!电源本身是好的,但您连接的负载(一个正在研发的电路板)可能存在短路、接触不良或内部振荡,导致电源的输出电流/电压来回波动。请断开所有负载,使用一个 “假负载” (如大功率电阻或电子负载)来测试电源。 如果接上假负载后,电源恢复正常,那么问题就在您的负载上。
- 环境因素:
- 温度过高: 确保设备通风良好,周围没有遮挡物,环境温度在规格范围内,过热会导致元器件性能漂移,触发保护或引起振荡。
- 电磁干扰: 附近是否有大功率电机、变频器或无线发射设备?强烈的 EMI 可能干扰电源的控制电路。
第二步:自检与校准
如果软件和外围因素都排除了,下一步是利用设备自身的诊断功能。
- 执行自检:
- 按住前面板上的 `
Setup` 键,然后开机,设备会运行一个内置的自检程序。 - 观察屏幕上的信息,如果自检失败,通常会显示错误代码(如
Err xxx),这个代码是定位问题的关键线索,请查阅用户手册中关于错误代码的说明。
- 按住前面板上的 `
- 执行校准:
- 不受控有时与测量或控制环路校准偏移有关,进入校准菜单(通常需要密码,老型号可能是
588)。 - 可以尝试执行一次快速校准或完全校准,校准过程需要高精度的标准源作为参考。如果您没有校准设备,此步骤可跳过,直接送修。 校准过程本身也可能揭示某些测量通道的异常。
- 不受控有时与测量或控制环路校准偏移有关,进入校准菜单(通常需要密码,老型号可能是
第三步:硬件拆机检查与测量
如果以上步骤都无法解决问题,那么很可能是硬件故障。在进行此步骤前,请务必确保已执行“安全第一”中的所有警告。
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初步目视检查:
- 打开机箱,仔细观察电路板。
- 寻找烧毁痕迹: 检查功率电阻是否发黑、炸裂;MOSFET/IGBT 是否有烧焦的迹象(通常会有裂纹或变色);保险丝是否熔断。
- 检查电容: 查看电解电容是否有“鼓包”、“漏液”或顶部“冒顶”的现象,这是开关电源最常见的故障点之一。
- 检查连接器: 检查排线、接插件是否松动、氧化或脱落。
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测量关键电压(上电后测量,极度危险!):
- 主直流总线电压: 在主滤波电容两端测量,对于 E3632A(输出 0-20V),这个电压通常在 30V-40V DC 左右,如果此电压严重偏低或为 0,可能是前级整流滤波电路(整流桥、限流电阻、EMI 滤波器)有问题。
- 辅助电源电压: 开关电源需要一个稳定的低压辅助电源(如 +12V, +5V)来给控制电路(MCU、运放、光耦等)供电,找到辅助电源的输出,测量其电压是否正常且稳定,如果辅助电源异常,整个控制电路都会工作失常。
- 参考电压: 在控制板上找到精密基准电压源(通常是 TL431 或类似的芯片),测量其输出是否稳定且准确(2.5V 或 5V),这个电压是整个电压/电流控制的“标尺”,如果它漂移,输出自然会失控。
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分析与定位故障模块: E3632A 的“不受控”通常由以下几个核心模块引起:
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A. 反馈环路故障(最常见)
- 原理: 电源通过一个“负反馈”系统来稳定输出,它通过采样电阻测量输出电流,通过电阻分压网络测量输出电压,然后将这些信号与基准电压比较,误差信号经过补偿网络(运放)放大后,控制 PWM 控制器,从而调整功率开关管的占空比,使输出稳定。
- 故障点:
- 电压/电流采样电阻: 阻值漂移或开路,这会导致控制电路收到的反馈信号错误。
- 误差放大器/补偿网络: 用于稳定反馈环路的运放及其周围的 RC 补偿网络,如果运放损坏,或补偿电容/电阻失效/开路,会导致环路不稳定,产生振荡。
- 隔离光耦: 在初级和次级(高压和低压)之间传递反馈信号,光耦老化或失效会导致信号传输失真或中断。
- PWM 控制器 IC: 如 UC384x 系列芯片,如果其内部的误差放大器或比较器损坏,也会导致失控。
- 如何排查: 使用示波器测量关键点波形,观察输出电压/电流波形是否振荡,追踪从输出端经分压电阻 -> 运放反相输入 -> 运放输出 -> 光耦 -> PWM 控制器的信号路径,看哪个环节的信号异常。
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B. 功率输出级故障
- 原理: 由 MOSFET、驱动电路、变压器、整流桥和滤波电容组成。
- 故障点:
- MOSFET: 性能不良,导致导通损耗增大或开关特性变差,引起发热和输出异常。
- MOSFET 驱动电路: 驱动芯片或周边元件(如上拉/下拉电阻、加速电容)损坏,导致 MOSFET 开关不充分(如处于线性区),引起巨大发热和输出振荡。
- 输出整流二极管: 二极管正向压降增大或反向漏电流过大,影响效率和输出稳定性。
- 输出滤波电容: 容量下降或等效串联电阻增大,导致滤波效果变差,输出纹波变大
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