“南非”——DSD660数字卫星领受机,是1999年度由国家广播片子电视总局组织设计出产的,是全国“村村通广播电视”设备之一。该机械首要用于领受“鑫诺一号”卫星Ku波段中心台的加密电视节目。经由我地域3年的使用,该机的首要故障均来自开关电源。因为没有图纸,给维修带来不少麻烦,一些机械损坏后,半年甚至一年均没有修复。?
笔者经由过程剖解该机的开关电源,绘出首要元器件枚举、事理图,总结出各级电压、电流的测量,以及维修注重事项等,供维修者参考。?
1DSD660开关电源的事理?
1?1事理图见图1。AC 220V的电压,经L?1、L?2、L?3、C?1、C??27?、C??34?等组成的EM1按捺电路,滤除来自电源的干扰旌旗灯号后,由二级管D?1~D?4整流,C?2、C?3滤波,发生约DC 300V的高电压,加至开关变压器XTMR1的初级一端。该变压器初级另一端由IC?1(TOP225)D脚的脉冲电压驱动。该变压器初级两头接入由Z?1、?C?4、R?2、?D?5组成的钳位电路,用于消弭由变压器漏感发生的电压尖峰。该变压器偏置绕组输出电压经D?6、?C?5、R?3?整流滤波后,发生12?8V的电压,经光耦合器IC?2加至TOP225的C脚。该变压器次级5个绕组输出电压经各自的整流滤波电路后,发生+32V、?+24V、?+18V、+12KG-V、+8?5V、-12V、?+5?0V、?+3?5V共8个电压输出,供主机板使用。而输出电压的不变,则经由过程对+5V和+3?5V电压的取样,经斗劲放年夜器IC?3(TL431C),去节制光耦合器IC?2的电流。当输出电压过高时,光耦合器的发光二极管电流变年夜,导致光耦合器的c?e结电阻变小,TOP225的C脚输入电流变年夜,经由过程TOP225内部电路的节制,TOP225的D脚输出脉冲宽度蹦窄,使输出电压变低;反之则变高。经上述过程,达到不变电压的目的。?1?2+12V、+24V两个输出电压,分袂经由过程三端稳压管7812、BG140进行第二次稳压;?+8?5V、?+18V电压分袂送到主板上的三端稳压器7805、LM316T,分袂稳压+5V、+13?5V的电压,供主板使用。此鱿脯当高频调谐器LNB领受水平极化旌旗灯号时,采用+18V供电;当领受垂直极化旌旗灯号时,采用+13?5V供电,其切换体例由微措置器节制。
1?3异常高电压的滤除。该电路由压敏电阻MOV?1组成,日常平常该元件不起浸染,当电源输入异常高电压时,其上发生较年夜电流,将1A熔断器熔断,以呵护机械。?
1?4由TZ?1、?C?4、R?2?、D?5组成钳位电路。因为TOP225的反向击穿电压≤700V,当输入电压异常或负载短路,引起变压器漏感变年夜时,TOP225的D脚电压将跨越700V,年夜而引起集成电路TOP225的损坏。当采用钳位电路时,因为TZ?1管的稳压值为156V,故TOP225的D脚电压被钳位在400+156=556V上(400V为整流滤波电路发生的直流上限高电压)。当TOP225的D脚电压跨越556V时,TZ?1导通,经由过程电解电容器C?2泄放入地。C?4、R?2用于滤除瞬时尖脉冲,当TOP225的D脚有尖脉冲时,因为C4上的电压不能突变,故尖脉冲经由过程C?4到C?2入地而被滤除。R?2为放电电阻。?
1?5斗劲放年夜电路?
斗劲放年夜电路由IC?2、IC?3、R?3、R??17?、R??18?、R??19?、R??20?、R??21?、RV?1、C??28?组成。IC?3采用集成电路TL431。R??17?用于限制光耦合器发光二极管的工作电流。
R??20?、R??21?、RV?1组成3?5V电压的取样电路,R??19?、R??18?、R??21?、RV?1组成5?0-V电压的取样电路。C??28?用于滑腻误差放年夜器的高剖ё裒益。RV?1用于调整IC?2的输入电压。一般V??RA?为2?4V,当3?5V和5?0V电压升高时,因为IC?3的V?R电压升高,引起I??KA?升高,IC?2发光二极管亮度增强,IC?1的C脚流入的电流增强,D脚脉冲宽度蹦窄,输出电压下降,反之则升高,达到不变电压的目的。?
2TOP225的事理?
TOP225是机械开关电源的易损器件,其外不美观与国产的三端稳压器7805很是相似。它的内部结构如图2所示。?
2?1节制电压源?
TOP225 C脚上的电压是节制器和驱动电路的偏置电压源。现实使用时,C脚与S脚接一电阻与电容的串联收集,改变R、C值,可改变自动恢复时刻,以及节制环路的抵偿增益。在正常工作时,偏置电路向C脚供电。并联稳压器使C脚电压连结在5?9V。在启动时,C脚的电流由内部高电压偏置电流源供电。当C脚的电容放电至阈值电压以下时,输出MOSFET截止,节制电路处于备用体例。此时高电压偏置电流源接通,并再次向C脚的电容充电,经由过程高电压偏置电流源的接通和断开,使C脚的电压连结在4?7~5?9V。?
2?2基准电压源?
TOP225内部的基准电压均取自具有温度抵偿的基准电压源,此基准电压源也发生可微调的温度抵偿电流源,用于切确地调节振荡器的频率和MOSFET栅极驱动电流。?
2?3振荡器?
TOP225的内部振荡器经由过程内部电容的充放电,发生脉宽调制器所需的锯齿波电压。振荡器的频率为100±10kHz。?
2?4脉宽调制器?
流入TOP225 C脚的电流在R?E两头发生电压降,经RC电路滤波后,加到PWM斗劲放年夜器的同相输入端,与振荡器输出的锯齿波电压斗劲,发生脉宽调制旌旗灯号。该旌旗灯号驱动输出MOSFET管,实现电压型节制。C脚的电流增年夜时,供给给输出MOSFET管的脉冲占空比减小;C脚的电流减小时,供给给输出MOSFET管的脉冲占空比增年夜。?
2?5过电流呵护?
TOP225采用的逐周流限斗劲器,以输出MOSFET管的导通电阻作为检测电阻。在输出MOSFET管导通时,流限斗劲器将输出MOSFET管导通状况的漏源极间电压V??DS(ON)?,与一个阈值电压斗劲。漏极电流太年夜将使V??DS(ON)?跨越阈值电压,关断输出MOSFET管。当输出MOSFET管截止时,流限斗劲器不起任何浸染。前沿消隐电路使流限斗劲器在输出MOSFET管刚导通的一段时刻内不工作。前沿消隐电路是为了避免变压器次级整流器在反向恢复时刻发生的电流尖峰脉冲引起开关脉冲提前竣事而设置的。?
2?6关断/重起动?
在输出调节失踪控的情形下,关断/重起动电路将以5%的占空比自动起动/关断电源,当故障解除时,电阅暌怪恢复正常工作。?
2?7过热呵护?
当输出MOSFET管的结温跨越135℃时,过热呵护电路将关断输出MOSFET管。?
2?8高电压偏置电流源?
在起动时代,该电流源年夜TOP225的D脚惹人,并对C脚的外接电容C充电,当C脚的电压达到5?9V时,该高电压偏置电流源关断,C脚的电压由偏置绕组供给。?
2?9TOP225损坏,可用TOP224直接代换,也可用摩托罗拉公司的MC3371替代。?
3开关电源的检修?
3?1开关电源的几个关头电压(采用数字万用电表DT890A测试)如下:?
——AC 220V电压经整流滤波后,电解电容器C?2两头电压年夜约为300V;?——TOP225的C脚应有不小于5?7V的电压,实测5?9V;?
——开关变压器偏置绕组经二极管D?6整流后应有不小于9V的工作电压,向TOPKG-225节制脚供给电平,实测12?8V;?
——集成电路IC?3(TL431C)各脚电压为:R—2?4V,K—3?9V,A—0V;?
在量取电压时,要注重开关变压器初级与次级的接地址是分歧的,在事理图中,初级地即位为“-”,次级为“-”。?
3?2开关电源的正常工作电流?
当AC 220V供电时,在1A熔断器上,串联测得整机交流电流质ё偌90mA,整机功耗为20W,交流电工作电压为210~250V。?
在开关电源输出插座SK2的一测(正常工作时),测得各级输出电压的正常电流如下:
32V 6?3mA、+24V 23?2mA、+18V 120?0mA、+12V 92?0mA、+8?5V 370-
mA、-12V 18?7mA、+5V 620?0mA、+3?5V 480mA。?
3?3开关电源检修流程如图3。?
3?4首要元器件的改换?
3?4?1AC 220V的桥式整流二极管和滤波电容。原整流二极管采用型号为HER107,检修时可使用电流≥1A、反向击穿电压>1000G-V的器件,如?1N4007、?1N5599、1N5407、BY133等。滤波电容C?2,耐电压必需>450V,电容量为45μF以上。?
3?4?2负温度系数热敏电阻RTH。原采用型号为PTC-C840,改换时可使用10D-11。?
3?4?3钳位电路的稳压二极管TZ1。该管在使用过程中,因为输入异常的高电压,轻易使TOP225的D脚电压跨越556V,年夜而引起TZ1短路。此时,整个开关电源不能工作。改换时可采用TVS管:P6KE200A、1?5KE200A、1N6303A。?
3?4?4光耦合器IC?2?
原采用型号为TCDT1102G的集成电路,检修时可用4N35直接替代。IC?2各脚位置如图4。
用数字万用表测量,正常时①-②脚正向电阻为1000Ω摆布,反向电阻
为“1”(∞),④-⑤脚均显示“1”。IC?2损坏后,①-②脚正反向电阻均为“1”。?
3?4?5斗劲放年夜器IC?3?IC?3(TL431)的形啄暌闺一般NPN小型三极管很是相似,是以在检修时不得误认为是一般三极管,而用一般三极管庖代。?
3?4?632V电压输出稳压二极管型号为ZD1,可直接用μPC574替代。?
3?4?7变压器次级的整流二极管?在改换D?7~D??16?时,使用快恢复二极管。此鱿负D?9、D??11?、D??13?原采用HER304,D??14?、D??15?原采用1N5822,改换时均可采用反向恢复时刻<35ns,耐电压>200V,工作电流>2A的管子,其型号如:SF204、RL2Z、SF24、SBYV28-200、SBYV27-200等。?
D?7、D?8可选用反向恢复时刻<150ns,耐电压>400V,工作电流>1A的管子,其型号如:FR107、1N4944GP、UF4004等。?
3?4?8注重事项?
该开关电源为了削减来自交流电压的异常旌旗灯号对机械的干扰,采用了Y2电容器,这样会带来细小漏电。为了防止Y2电容器故障,在设计开关电源时,经由过程固定螺丝,将Y2系列的电容器?C???27?~?C???34?与机壳毗连,出格是有雷电时,为了确保人身平安,要求卫星领受机和机柜必需靠得住接地。?
4检修一例?
【现象】 各组电压全无。?
【剖析与检修】 整机在加上AC 220V电源后,各组电压全无。搜检熔断器无缺。
测量年夜电解电容器C?2两头电压有300V,声名整流部门无缺。再搜检TOP225的各脚:D300V,C为0V,D为0V,声名节制脚C无正常电压5?9V,断电后,用数字万用表“+?”档搜检TOP225,发现C、D脚内部击穿短路,电阻为0Ω。用TOP224改换后,开关电源恢复正常。
TOP225口角的判定:好的TOP225,用数字万用表的“→+?”档测量,当红笔接“S”脚,黑笔接“C”和“D”脚时,均为正向电阻,实测为?840Ω?和825Ω;当红笔接“C”和“D”脚,黑笔为“1”(∞)时,声名TOP225无缺,反之声名TOP225有故障。
吴明远 |