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發(fā)布時(shí)間:2021-08-04 09:52  
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開關(guān)電源已逐漸進(jìn)入我們的日常生活和生產(chǎn)中,它以節(jié)能,環(huán)保,性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn),很快取代了以往傳統(tǒng)的那種既笨重效率又低的“線性電源”,很快被人們所接受。除顫器內(nèi)帶有電池,先通過電子線路把電池供電的電壓升高到約U=5000V,對(duì)電容器充電,充電后電容器儲(chǔ)存的能量約為W=12CU2=875J。而電容器在開關(guān)電源中是重要且容易產(chǎn)生故障的元器件之一,而且故障現(xiàn)象不容易判別,使維修較為困難。本文就針對(duì)電容器在開關(guān)電源中的作用闡述其原理,常見故障分析以及維修方法。
1, 電容在開關(guān)電源中的作用
1.1 濾波
濾波是電容的作用中很重要的一部分。幾乎所有的電源電路中都會(huì)用到。濾波電容好比“水池”,將電能轉(zhuǎn)變成池中的水并能將水還原成電能。從理論上(即假設(shè)電容為純電容)說,電容越大,阻抗越小,通過的頻率也越高。但實(shí)際上大于1 uF的電容大多為電解電容,有很大的電感成份,所以頻率高后反而阻抗會(huì)增大。有時(shí)會(huì)看到有一個(gè)電容量較大電解電容并聯(lián)了一個(gè)小電容,這時(shí)大電容通低頻,小電容通高頻。電容的作用就是通高阻低,通高頻阻低頻。(如下圖,每臺(tái)電容器單元由m個(gè)電容器小元件并聯(lián)、n段串聯(lián)組成,每個(gè)電容器小元件串接一根內(nèi)熔絲)整定計(jì)算原則:有內(nèi)熔絲的,只考慮內(nèi)熔絲熔斷,電容器元件退出運(yùn)行,單臺(tái)電容器有熔斷器的,考慮單臺(tái)電容器內(nèi)小元件擊穿或單臺(tái)電容器熔斷器熔斷退出運(yùn)行。電容越大低頻越容易通過,電容越大高頻越容易通過。具體用在濾波中,大電容(1000 uF)濾低頻,小電容(20 pF)濾高頻。
電容器損壞在開關(guān)電源中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象
電容器的損壞、失效有以下幾種情況:
1)電容內(nèi)部的短、斷路損壞,故障現(xiàn)象是燒開關(guān)管及其他限流元器件,如保險(xiǎn)與開關(guān)電源中的限流電阻。電容短、斷路損壞工作在高電壓、大電流(例如彩電的開關(guān)電源、行輸出電路)中的濾波電容器,當(dāng)因某種原因使電壓升高,并超過其耐壓值時(shí),使之擊穿短路損壞,或由于整流二極管損壞后使有極性的電解電容器相當(dāng)于工作在交流電路中,在較大的反向漏電流下發(fā)熱而短路損壞。由于短路時(shí)流過電容器的電流很大,一般電容器都會(huì)爆裂或使其封口膠塞脹出。濾波電容短路后,常出現(xiàn)保險(xiǎn)絲或限流電阻燒斷、電源厚膜塊或開關(guān)管、整流管擊穿之類的故障。由于制造工藝的原因,會(huì)造成大電容的分布電感比較大,導(dǎo)致高頻性能不好,而小電容則剛剛相反,So,如果為了讓低頻、高頻信號(hào)都很好地通過,那么就可以采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式(其實(shí)這已經(jīng)是司空見慣的PCB布局之一了)。主要表現(xiàn)為整機(jī)“三無”,這種故障在各類開關(guān)電源中帶有共性。
2)電容器容量降低引起的低效或輕微漏電,其故障現(xiàn)象是電視圖像“S”形扭曲或行不同步現(xiàn)象,對(duì)于現(xiàn)在的用IIC總線的電視機(jī)出現(xiàn)一些特別的故障現(xiàn)象,如果因影響使同步牌臨界狀態(tài),伴音大可能影響到電視機(jī)的質(zhì)量,使得伴章隨時(shí)出現(xiàn)。主要原因是電容器的參數(shù)改變,但沒完全失效,在一定程度上還有作用,但達(dá)不到應(yīng)有的作用,使得現(xiàn)有的故障現(xiàn)象出現(xiàn)。而且此類故障不好判斷與排除。室內(nèi)的溫度應(yīng)符合電容器的運(yùn)行要求,運(yùn)行過程必須作好室內(nèi)溫度的測(cè)量并作好記錄。
3)電容器容量消失引起的失效、完全漏電或爆漿,是電源中電容出現(xiàn)故障后難判別與維修的故障,因?yàn)闇y(cè)量電容器件,用萬(wàn)用表測(cè)試一切正常,但將電容安裝在電路上后,電容的容量就完全消失,這是電路中難維修的軟故障之一,即元器件不能承受電壓,一有電壓的存在,容易就完全消失。2、熔斷器簡(jiǎn)易檢測(cè)法用熔斷器(其熔絲的額定電流In由下式確定:IN=0。
一只性能良好的電容器在接通電源的瞬間,萬(wàn)用表的表針應(yīng)有較大擺幅;電容器的容量越大,其表針的擺幅也越大,擺動(dòng)后,表針能逐漸返回零位。如果電容器在電源接通的瞬間,萬(wàn)用表的指針不擺動(dòng),則說明電容器失效或斷路;若表針一直指示電源電壓而不作擺動(dòng),表明電容器已被擊穿短路;若表針擺動(dòng)正常,但不返回零位,說明電容器有漏電現(xiàn)象,所指示的電壓數(shù)值越高,表明漏電量越大。需要指出的是:測(cè)量容量小的電容器所用的輔助直流電壓不能超過被測(cè)電容器的耐壓,以免因測(cè)量而造成電容器擊穿損壞。要想準(zhǔn)確測(cè)量電容器的容量,需要采用電容電橋或Q表。電容器極板間建立起電壓,積蓄起電能,這個(gè)過程稱為電容器的充電。上述的簡(jiǎn)易檢測(cè)方法,只能粗略判斷壓力表電容器的好壞。