用示波器維修開關(guān)電源技法
(1)維修開關(guān)電源需要測試的波形
液晶顯示器開關(guān)電源屬大電流、高電壓電路,也是故障率最高的電路,對于諸如無電壓輸出、輸出電壓過高等常見故障,用萬用表查找故障不但方便,而且十分快捷,沒有必要動用示波器。但是,對于一些開關(guān)電源的疑難故障,如屢損開關(guān)管及一些軟故障等,示波器則可大顯身手。通過測試一些關(guān)鍵點的波形,可快速圈定故障范圍,查找到故障點。開關(guān)電源部分要檢查的波形比較少,以圖1所示的電源適配器為例,主要測試的波形有以下幾個:①整流濾波以后的波形(C104正極的波形);②電源控制芯片UC3842的4腳的鋸齒波電壓波形;③UC3842的6腳輸出的驅(qū)動脈沖波形;④場效應(yīng)開關(guān)管Q101的漏極(D)和源極(s)波形等,如圖2所示。
圖1 電源適配器電路
圖2 開關(guān)電源電路主要測試波形
C104正端為整流濾波波形測試點(測試時,示波器應(yīng)采用直流耦合輸入方式),掃描速度開關(guān)置10ms/div擋。開關(guān)管Q101漏極波形比較高,測試時應(yīng)采用10:1或100:1的測試探頭。
?。?)開關(guān)電源的“熱地”和“冷地”
一般而言,并聯(lián)式開關(guān)電源的地有兩個,即“熱地”和“冷地”。以圖1所示的電路為例,圖中的“◇”表示“熱地”,這個地是開關(guān)電源一次側(cè)的地,和市電地相連,與“熱地”相連的底板稱為“熱底板”;圖中的“上”表示“冷地”,這個地是開關(guān)電源二次側(cè)的地,和負(fù)載相連,與“冷地”相連的底板稱為“冷底板”。
“熱地”與“冷地”的根本區(qū)別,在于機器底板零電位參考點與市電電網(wǎng)有沒有“直接的電的聯(lián)系”。有直接聯(lián)系的地是“熱地”,機內(nèi)的“熱地”對大地存在約一百多伏的電壓,如果誤觸了機內(nèi)的“熱地”以及與“熱地”相連的元件,極有可能遭受電擊,甚至發(fā)生生命危險;相反,“冷地”與市電電網(wǎng)沒有“直接的電的聯(lián)系”,用手觸摸“冷地”以及與“冷地”相連的元器件,一般不會觸電。
對于串聯(lián)式開關(guān)電源,只有一個“熱地”,也就是說,串聯(lián)式開關(guān)電源的一次側(cè)與二次側(cè)是同一個地,都為“熱地”。由于液晶顯示器通過電纜信號直接與計算機主機相連,因此,液晶顯示器的開關(guān)電源不能采用串聯(lián)式開關(guān)電源,否則,會使計算機主機帶電,這是不允許的。
?。?)隔離變壓器的應(yīng)用
從以上分析可知道,液晶顯示器開關(guān)電源的一次側(cè)“熱地”是帶電的,因此,在用示波器維修開關(guān)電源時,為確保人員、顯示器和儀器的安全,建議采用隔離變壓器。
隔離變壓器是一個一次與二次繞組匝數(shù)比為1:1的變壓器。實際上為克服變壓器自身的損耗(銅損與鐵損),須把二次側(cè)的匝數(shù)多繞5%左右,即空載時二次電壓較一次電壓約高5%。這可以作為區(qū)分一次與二次繞組的方法之一。在維修工作中使用隔離變壓器,一是為了使一次電壓與二次電壓隔離,實現(xiàn)浮動(懸?。╇娢唬员WC測試時的人身安全;二是具有防雷擊和濾除電源中雜波干擾的功能。
在目前采用的“三相四線制”供電網(wǎng)中,用電器(負(fù)載)必有一根線接相線(火線),一根線接地線(嚴(yán)格說應(yīng)是中線),當(dāng)負(fù)載有漏電或人體觸及帶電體的某點時,電流就會通過人體流入大地而發(fā)生觸電事故。若把負(fù)載接入隔離變壓器的二次側(cè),雖然電壓仍為220V,但與地之間已無相關(guān)電位,實現(xiàn)了電位浮動。使用隔離變壓器后,單獨觸及負(fù)載上任一點時均不會發(fā)生觸電事故,但若同時觸及電位差較大的兩點時也會發(fā)生觸電,不過這種情況是很少發(fā)生的,人員就會比較安全。
?。?)采用隔離變壓器時,示波器與液晶顯示器開關(guān)電源的連接
要用示波器來觀測液晶顯示器開關(guān)變壓器一次電壓波形時,必須使用隔離變壓器進行隔離,其正確連接方法如圖35所示。因為一次側(cè)地線為“熱地”,線上存在著很高的電壓,若不采用隔離變壓器進行隔離,當(dāng)示波器地線與開關(guān)變壓器“熱地”相連時,將使示波器外殼帶電,對維修人員的安全構(gòu)成很大威脅。當(dāng)然,如果用示波器測量開關(guān)電源二次側(cè)波形或主板電路波形時,由于其地為“冷地”,可以不采用隔離變壓器。
圖3 采用隔離變壓器時示波器與液晶顯示器開關(guān)電源的連接