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STR-G6653维修故障如何排查?

第一部分:芯片概述与引脚功能

芯片特点

  • 控制模式:电流模式 PWM 控制器。
  • 内置功能:内置大功率 MOSFET(开关管)、振荡器、误差放大器、过流保护(OCP)、过压保护(OVP)、欠压锁定(UVLO)等。
  • 优点:外围电路简单,集成度高,维修相对方便。
  • 缺点:内置MOSFET损坏时,通常需要整块更换。

引脚功能 (采用 5 脚或 7 脚封装,以常见的 5 脚为例)

引脚 符号 功能说明
1 (B) Source (源极) 内置 MOSFET 的源极,同时也是控制电路的接地端,通常接初级地。
2 (S) Drive (驱动极) 内置 MOSFET 的栅极驱动端,外接 RC 电路可以改善驱动波形,抑制振铃。
3 (GND) Ground (地) 控制芯片的接地端,通常与 Source (1脚) 在内部相连,但在外部PCB布局上可能分开,以提高抗干扰能力,维修时需确保良好接地。
4 (FB) Feedback (反馈) 稳压反馈输入端,此脚电压决定了输出电压的高低,通常通过光耦将次级电压反馈到此处,电压越高,输出电压越低,正常工作电压通常在 1-2V 之间。
5 (VCC) Supply (电源) 芯片的工作电源输入端,通过一个启动电阻从高压直流端获取启动电压,然后由辅助绕组供电以维持工作,正常工作电压范围通常在 10-20V

第二部分:STR-G6653 电源工作原理简述

理解工作原理是维修的基础:

STR-G6653维修故障如何排查?-图1
(图片来源网络,侵删)
  1. 启动阶段:通电后,市电经过整流滤波得到约 300V 的直流高压,此高压通过一个大阻值启动电阻(如 100kΩ-1MΩ)给 STR-G6653 的 VCC (5脚) 提供一个初始电压,芯片开始工作。
  2. 振荡阶段:芯片内部振荡器开始工作,从 Drive (2脚) 输出驱动脉冲,使内置的 MOSFET 间歇性地导通和截止。
  3. 能量传输:当 MOSFET 导通时,电流流过开关变压器初级绕组,将能量存储在变压器中,当 MOSFET 截止时,能量通过次级绕组释放,经过整流滤波后提供给负载。
  4. 稳压阶段
    • 次级输出的电压经过分压电阻采样。
    • 采样电压与一个基准电压(通常由 TL431 等精密稳压源产生)进行比较。
    • 比较结果通过光耦反馈到 STR-G6653 的 FB (4脚)
    • 芯片根据 FB 脚的电压动态调整 Drive 脚输出的脉冲宽度(占空比),从而稳定输出电压。
  5. 保护阶段
    • 过压保护:当 VCC 电压过高时,芯片会停止工作。
    • 过流保护:当检测到 MOSFET 电流过大时,芯片会提前关断 MOSFET,防止烧毁。

第三部分:常见故障现象与维修思路

故障现象 1:完全不通电(保险丝熔断)

原因分析: 电源初级回路存在严重短路。

  1. 市电输入部分:压敏电阻、X电容、整流桥短路。
  2. STR-G6653 芯片本身:内置 MOSFET 击穿短路,这是最常见的原因。
  3. 其他相关元件:尖峰吸收电路(RCD电路)中的电容、二极管短路。

维修步骤:

  1. 断开电源,拔下插头,对大容量滤波电容进行放电操作。
  2. 目测检查:观察保险丝是否熔断,压敏电阻是否鼓包、开裂。
  3. 测量电阻
    • 用万用表电阻档(二极管档或低阻档)测量交流输入端的电阻,正常情况下应有几十千欧的阻值(压敏电阻的漏电阻),如果阻值很小或接近0,说明输入回路有短路。
    • 测量300V 滤波电容的正负极之间电阻,正常应为无穷大,如果阻值很小,说明电容短路。
    • 关键一步:将 STR-G6653 的 VCC (5脚)Source/B (1脚) 从电路板上断开(焊下来或剪断引脚),然后再次测量 300V 正极对地的电阻,如果恢复正常(有几十千欧),则可以确定是 STR-G6653 芯片损坏,其内部 MOSFET 已击穿。
  4. 更换元件:更换损坏的保险丝、压敏电阻、整流桥,以及确认损坏的 STR-G6653 芯片。注意:更换 STR-G6653 时,最好连同其散热片一起更换,并确保导热硅脂涂抹良好。

故障现象 2:保险丝完好,但无输出电压

原因分析: 电源未起振或工作后停止。

  1. 启动电路故障:启动电阻开路或阻值变大,无法提供足够的启动电压。
  2. VCC 供电电路故障
    • 辅助绕组整流二极管开路或损坏。
    • VCC 滤波电容失效(容量变小或开路)。
    • 稳压二极管(如果有的话)击穿。
  3. 反馈电路故障
    • 光耦损坏(初级或次级开路/短路)。
    • 误差放大器(如 TL431)损坏。
    • FB 分压电阻开路或变值。
  4. STR-G6653 芯片本身损坏:除了 MOSFET,其内部控制电路也可能损坏。
  5. 负载过重或短路:次级整流二极管、滤波电容或负载电路短路,导致保护电路动作。

维修步骤:

STR-G6653维修故障如何排查?-图2
(图片来源网络,侵删)
  1. 安全操作:通电前,最好在次级输出端接一个假负载(如一个 20-50W 的灯泡)。
  2. 测量关键电压
    • 测量 VCC (5脚) 电压
      • 如果为 0V,检查启动电阻是否开路。
      • 如果有电压(如十几伏)但随后降为 0V,说明启动成功但随后停止工作,很可能是反馈环路或负载问题。
      • 如果电压很低且不稳定,检查 VCC 滤波电容和辅助绕组整流二极管。
    • 测量 FB (4脚) 电压

      正常工作时,此脚电压通常在 1-2V 之间,如果此脚电压异常过高(接近 VCC 电压),说明反馈环路开路(光耦或 TL431 损坏),如果此脚电压为 0V,可能是反馈电阻开路或光耦初级无供电。

  3. 检查反馈回路
    • 检查光耦是否完好,可以测量光耦的初级和次级电阻。
    • 检查 TL431 及其外围的基准电压取样电阻是否正常。
  4. 代换法:如果怀疑 STR-G6653 损坏,在确认外围元件(特别是启动和反馈电路)正常后,可以直接更换一块新的 STR-G6653 芯片试机。

故障现象 3:输出电压偏低

原因分析:

  1. 市电电压过低
  2. 初级滤波电容失效:容量下降,导致 300V 电压不足。
  3. 反馈电路问题
    • FB 分压电阻阻值变大,导致取样电压降低,使输出电压也降低。
    • 光耦电流传输比下降。
    • TL431 性能变差。
  4. 负载过重:次级整流二极管正向压降增大,或滤波电容ESR增大,导致带载能力下降。
  5. STR-G6653 性能不良

维修步骤:

  1. 测量市电输入电压是否正常。
  2. 测量 300V 滤波电容两端电压是否正常(约 310V)。
  3. 重点检查反馈回路的电阻值是否准确,光耦和 TL431 是否可以正常工作。
  4. 检查次级整流二极管和滤波电容。

第四部分:维修注意事项

  1. 安全第一:开关电源部分存在高压,即使在断电后,滤波电容中仍储存有大量电荷,必须先放电再进行维修,操作时注意防止触电。
  2. 识别型号:确认芯片型号是否为 STR-G6653,因为 Sanken 系列还有 STR-G6651、STR-G8651 等型号,它们的引脚和参数可能略有不同。
  3. 散热:STR-G6653 工作时发热量较大,更换后必须确保其与散热片之间有良好的导热硅脂,并且散热片安装牢固。
  4. 假负载:在维修无输出的电源时,使用假负载可以有效区分是电源自身故障还是负载短路故障,防止因负载问题导致新换的元件再次损坏。
  5. 测量技巧
    • 测量 VCC 电压时,由于启动电压是脉冲式的,普通万用表可能读数不准,最好使用示波器观察。
    • 测量 MOSFET 的 D-S 极电阻时,应使用二极管档,红表笔接 S 极,黑表笔接 D 极,正常应显示一个二极管的压降(约 0.4-0.5V),如果为 0,则已击穿。

希望这份详细的维修指南能帮助您成功解决问题!如果您在维修过程中遇到更具体的情况,可以随时提出。

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