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通用DVB开关电源原理与检修

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随着数字卫星接收机解压电路的高度集成化,使得整机功耗相对降低,加之受近几年低价位竞争的影响,开关电源便以简洁至上的设计理念轻装上阵。附图为目前一些低价位接收机普遍采用的一种开关电源电路,该电路特点是结构简单、成本低廉,而且使用的均为常见常用元件,也给维修带来了便利。该电源电压适应范围宽,可在120-245V正常工作,采用该电路的接收机有高斯贝尔GSP-80系列、金泰D-8000系列、同洲3188C-S系列、亚视达、海克威XX88系列等。各机型印板上的元件编号各不相同,个别元件的规格略有不同,有些机型光耦中的光敏管集电极电压通过R22取至R1和R3中间,有些机型取消R22,电压直接取至R3之后,即VQ1基极。另外,有些机型的稳压部分把R18选为可调电阻,可对输出电压进行精调。附图系按高斯贝尔GSP-80E接收机电源实物自绘而成,并且按该机元件编号注释。

原理介绍

1、输入、启动及振荡电路:开启电源开关K,220V交流电压经保险管FU进入四只二极管VD1-VD4和电容C1组成的桥式整流滤波电路,在滤波电容C1两端产生280左右的直流电压。该电压一路通过开关变压器B初级绕组送到开关管VQ1集电极(c),另一路通过启动电阻R1、R3降压线流给VQ1基极(b)提供启动工作电压,于是VQ1开始导通,流经B初级绕组的280V电压在磁耦合作用下,使反馈绕组感应出的脉冲电压通过电容C4向VQ1基极提供正反馈电压,使VQ1进一步导通并直至饱和,饱和期间反馈电压继续给C4充电,当C4满电以后,VQ1基极电压便立即减小,从而使VQ1退出饱和,回到放大状态,此时B反馈绕组感应的电压开始反向,并通过C4向VQ1基极提供负反馈电压,迫使VQ1截止。截止期间C4通过R3、VD7将存储电压泄放掉。与此同时启动电压通过R1、R3再次注入VQ1基极,开关VQ1又被导通,如此反复,形成自激振荡。

2、整流输出电路:开关变压器将储能感应至次级绕组。次级绕组共分五个抽头,(有些机型省去了30V供电整流滤波电路)经二级管半波整流和由电解电容与电感组成的“π”型滤波后获得五种直流电压,通过排插线供给解压电路。

3、稳压控制电路:稳压控制主要由VQ3、VQ2、IC1以及取样电阻R16、R17等构成。当220V市电电压升高时,5V、12V直流电压也会随之升高,电压经R16或R17取样,进入VQ3然后再进入IC1光耦,IC1内部发光二极管的发光强度开始增加,同时IC1内部光敏三极管导通加强,其内阻减小,使得流经IC1 C、E极的控制电压增高,从而VQ2进一步导通,VQ1被提前截止,此时开关变压器B储能减少,输出电压被稳定在规定值,倘若220V市电电压降低,则整个稳压过程正好与上述相反。

4、保护电路:为防止开关管VQ1在截止期间被感应的反峰电压击穿,由VD5、R2、C2组成反峰吸收电路,确保VQ1的安全。在整流输出电路5V电压端并联的稳压二极管VD22,是防止稳压失控造成电压升高而设的保护,当稳压电路失控,5V电压升高到5.6V以上时,该二极管便击穿短路,输出电压降至0V,其它几路电压同时也被拉低,从而起到保护作用。

检修分析

在检修电源故障时,为防止电压升高或操作不慎而损伤解压板,应先拔下通往解压板的插线。

1、保险管FU熔断:一般为电源电路短路,应查VD1-VD4、C1、VQ1是否击穿,如VQ1击穿须一并检测VQ2,同时因VQ1击穿,还可能造成R4连带损坏,对于雷击损坏的,很可能IC1光耦以及次级整流二级管等大量元件损毁。

2、没有电压输出,但保险管完好:此故障一般为电源未起振或输出电路严重短路所致,重点检查启动电阻R1、R3是否开路,R4是否断路或变值,反馈电容C4是否失效,该电容当容量降至2200pF以下时,会造成启动困难,性能变劣还会产生冷机不工作现象。当整流二极管VD11、VD12、VD13、VD14任一击穿均会造成电源无输出。

3、输出电压低:如果仅一路电压偏低,系该路整流二极管,滤波电容性能不佳或失效引起。若几路电压均偏低,应查VQ3、IC1、VQ2、VD21等稳压电路。当各路电压严重偏低且伴有连续的“啾”声时,系某路电压滤波电感之后某元件短路,一般常见为稳压管VD22击穿,在更换前需测量该路5V电压是否升高,如是必须先排除之后再上机,重点查VQ3、IC1是否开路损坏,R18断路。

故障实例

1、海克威Hic5288,开机无任何显示。查FU已断,证明有短路现象,测量四只整治二极管,发现VD3击穿,更换后对其它元件测量均完好。开机观察恢复正常。

2、卓异ZY5518,故障现象同上,该机为雷击所致。查FU已断,开关管VQ1击穿,更换后仍无反应,继而查出电阻R4开路,换后出现电压不稳现象,说明稳压电路还有故障,测有关元件均完好,最后试换IC1光耦后,故障彻底排除。

3、高斯贝尔S80E,开机无任何反应,查FU完好,测启动电阻R1、R3亦正常,怀疑反馈电容C4失效,换后依旧,最后查出开关变压器次级整流二极管VD14击穿,换后恢复正常。

4、同洲CBVD3188C-S1,开机不工作,机内连续发出“啾”声,测量各路电压均严重不符,拔下通往主极的连线,故障依旧。关断电源,测各路电压输出端对地电阻,发现5V端为0,拆下稳压二极管VD22,通电测量5V电压已升至9V,未等断电12V滤波电容C9突然爆裂,显然稳压失控。当12V电压升高至18V以上时,C9耐压只有16V而爆裂。拆下光耦测量①②脚开路,更换上述元件后该机恢复正常。

5、金泰克D8000好日子,开机有图声但不稳定,测量5V和3.3V电压,结果5V正常而3.3V电压波动严重,电压在3.0-3.4V之间。触摸整流二极管VD14感觉偏热,疑似不良遂更换,但无效。拆下滤波电容C15后测量正常,索性换掉,电压升至稳定的3.4V,图声恢复正常。

元件的应急代换

本电源电路对元件无特殊要求,但开关管C5027市面上不是很多见,经多次试验,证明开关管VQ1可以用彩电电源开关管如D1710等直接代换,VQ2可以用常见的C1815代替,有些机型光耦IC1选的是LH439,可用PC817直接更换。用参数80V/0.8A/1W左右的NPN管代替,经试验也可用。板上的整流二极管均可用常见的IN系列整流二极管代替,包括肖基特IN5288快恢复(用IN5408)。在更换电解电容时应更换体积和耐压比原来使用的高一些的,这样可有效提高可靠性。因电容失效引起的故障比较突出,原机电容耐压偏低,易出现鼓包、顶部裂口等现象。