在開關(guān)電源設(shè)計中為什么要接假負(fù)載

開關(guān)電源在負(fù)載短路時會造成輸出電壓降低，同樣在負(fù)載開路或空載時輸出電壓會升高。在檢修中一般采用假負(fù)載取代法，以區(qū)分是電源部分有故障還是負(fù)載電路有故障。關(guān)于假負(fù)載的選取，一般選取40W或60W的燈泡作假負(fù)載(大屏幕彩色電視機(jī)可選用100W以上的燈泡作假負(fù)載)，優(yōu)點是直觀方便，根據(jù)燈泡是否發(fā)光和發(fā)光的亮度可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低。

但缺點也是顯而易見的，例如60W的燈泡其熱態(tài)電阻為500Ω，而冷態(tài)電阻卻只有50Ω左右。根據(jù)下表可以看出：假設(shè)電源主電壓輸出為100V，當(dāng)用60W燈泡作假負(fù)載時，電源工作時的電流為200mA，但啟動時的主負(fù)載電流卻達(dá)到了2A，是正常工作電流的10倍，因此，用燈泡作假負(fù)載，易使電源啟動困難，由于燈泡功率越大，冷態(tài)電阻越小，因此，大功率燈泡啟動電流更大，電源啟動更困難。

計算電源的啟動電流與工作電流時，可以利用I=U/R這個公式計算出：電源啟動時負(fù)載電流為100V/50Ω=2A，電源工作時負(fù)載電流為100V/500Ω=0.2A不過需要注意的是：以上為理論計算，實際可能有出入。為了減小啟動電流，可采用50W的電烙鐵作假負(fù)載(冷熱態(tài)阻值均為900Ω)或50W/300Ω電阻，它比使用60W燈泡更為準(zhǔn)確。

現(xiàn)在的開關(guān)電源發(fā)展的越來越成熟，開關(guān)電源它是通過開關(guān)管的導(dǎo)通時間來控制輸出電壓大小以及穩(wěn)定輸出，你也可以理解為類似于PWM調(diào)節(jié)電壓大小一樣的道理，高低占空比的大小決定著電壓的大小，但是我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有時候開關(guān)電源的電壓會偏高，特別是在空載的時候，但是在輸出并聯(lián)一個電阻之后電壓立即拉下來了，達(dá)到穩(wěn)定值，其實這個電阻類似于負(fù)載的作用，能夠使電壓輸出穩(wěn)定，有時候我們經(jīng)常稱之為“假負(fù)載”，這個阻值一般是10K左右。

那么什么是“假負(fù)載”?說它假，那是因為它不是我們真正要用的負(fù)載，它一般接在輸出電路兩端，能夠承受一定的功率同時又能滿足電路設(shè)計要求的負(fù)載，不能太大也不能太小，要不然會增加額外的功耗，在空載時由于輸出電壓不穩(wěn)定，接入假負(fù)載能夠使電源穩(wěn)定，這個假負(fù)載除了有負(fù)載作用同時還兼有泄放電阻的作用，在斷電時候把殘留的電放掉。

假負(fù)載在開關(guān)電源應(yīng)用很重要，利用假負(fù)載可以判斷是電源問題還是負(fù)載問題，在電壓輸出端接入假負(fù)載后通過測量兩端電壓大小來判斷開關(guān)電源工作是否正常，這個負(fù)載可以是阻性負(fù)載、感性負(fù)載或者容性負(fù)載，不同的電路輸出要根據(jù)實際情況接入相應(yīng)的特性負(fù)載，我們經(jīng)常用到的是阻性負(fù)載。但是在一些維修店里面我們經(jīng)?？吹叫蘩砣藛T用一個燈泡來做負(fù)載，這是因為燈泡也可以認(rèn)為是阻性負(fù)載，但是燈泡會隨著溫度的變化阻值也會有所變化。值得注意的是，對于有些開關(guān)電源在維修的時候不適宜斷開負(fù)載而接入假負(fù)載，例如對于有些輔助激勵的串聯(lián)開關(guān)電源等。

有些電源是可以直接接假負(fù)載的，有些電源則不可以，需要具體問題具體分析，下面按3類情況詳解下。

第一類為他激式的開關(guān)電源。對于無行脈沖同步的他激式電源(如長虹N2918型彩色電視機(jī))，可斷開行負(fù)載直接接假負(fù)載。對于有行脈沖鎖頻且間接取樣的他激式開關(guān)電源(如熊貓2928型彩色電視機(jī))，直接接假負(fù)載時(特別是接功率較大的燈泡如150W)，輸出電壓可能下降較多或無輸出，因為此類電源，雖然行脈沖的加入只是起同步和鎖頻的作用，而不參與振蕩，但是，行同步脈沖可使開關(guān)管導(dǎo)通時間提前，這時的電源帶負(fù)載能力最強(qiáng)，若斷開了行負(fù)載，行同步脈沖也就失去了作用，電源帶負(fù)載的能力必然降低，加之間接取樣的電源穩(wěn)壓靈敏度較低，輸出電壓也必然有所降低。但此類電源若穩(wěn)壓電路采用直接取樣(取樣電壓取自開關(guān)變壓器次級)，則由于穩(wěn)壓靈敏度較高，可脫開行負(fù)載而直接接假負(fù)載甚至可空載進(jìn)行檢修。

第二類為行脈沖同步的開關(guān)電源可斷開行負(fù)載直接接假負(fù)載。這種開關(guān)電源純屬自激式開關(guān)電源，在開關(guān)管基極引入正向行逆程脈沖的目的是使開關(guān)管自激振蕩與行脈沖同步，將開關(guān)電源的脈沖輻射對屏幕的斜條干擾限制于行掃描逆程，因而屏幕上看不到干擾。加在開關(guān)管基極上的行脈沖，只是使開關(guān)管在截止期提前導(dǎo)通，基本不構(gòu)成輔助激勵功能，所以，稱為行脈沖同步的開關(guān)電源。判別是否屬此種電源的方法是，斷開行逆程脈沖時開關(guān)電源只出現(xiàn)叫聲(因振蕩頻率變低)，輸出電壓并不下降。因此，這種電源可以斷開行掃描電路，用假負(fù)載法維修。

第三類為行脈沖輔助激勵的開關(guān)電源。這種開關(guān)電源的行逆程脈沖，不但完成對開關(guān)電源自激振蕩頻率的同步，而且構(gòu)成開關(guān)管反饋網(wǎng)絡(luò)不可缺少的一部分。這種開關(guān)電源工作的過程是：開機(jī)后開關(guān)管產(chǎn)生自激振蕩，在額定負(fù)載下其反饋網(wǎng)絡(luò)只能使輸出端產(chǎn)生低于正常輸出40%的電壓，此電壓使行掃描啟動，由行脈沖的反饋給開關(guān)管以輔助激勵，才能達(dá)到額定電壓輸出。這樣做有兩個目的：一是有降壓保護(hù)功能，一旦行掃描電路有故障，無論開路還是短路，開關(guān)電源輸出電壓都降為原值的60%，使損壞范圍縮小。二是電源和行掃描都具有極短時間的軟啟動過程，減小電源和行掃描的故障率。此類電源，若去掉反饋的行脈沖電路，此時電源輸出電壓下降40%～60%，甚至輸出電壓很低。很明顯，這種電源不能直接斷開行掃描用假負(fù)載法檢修，因為此時即使電源電路正常，也不可能輸出額定電壓。區(qū)分電源和行掃描電路故障的方法是用外接電源單獨(dú)給行掃描電路供電，若行掃描電路工作正常，說明開關(guān)電源不良。