2011年第11期（总第74期）技术研究
经源与节 ENERGYAND ENERGY CONSERVATION
开关电源工作原理及维修实例
袁华辉
（武汉市城市建设投资开发集团有限公司，湖北武汉430050）
2011年11月
摘要：电源是电子产品重要的组成部分。开关电源内主要元器件工作于高频开关状态，功耗较小，转化率高，且体积和重量约为线性电源的20%-30%，故目前它是稳压电源的主导产品。本文将介绍开关电源基本工作原理，及其维修技巧和常
见故障，希望能帮助电子技术人员提高设备维护技能。关键调：开关电源；原理；维修
中图分类号：TN86
文献标识码：A
文章编号：2095-0802(2011)11007702
SwitchingPowerSupplyWorksPrincipleandMaintenanceExamples
YUANHua-hui
(Wuhan Urban Construction Investment and Development Group Co., Ltd., Wuhan 430050, Hubei, China)
Abstract: Power is an important part of electronic products., the major components in switching power supply are work in the highfrequency switching state, less power consumption, high conversion, so it is the leading power supply products now. This ar-ticle introduces the basic principle of switching power supply, described the maintenance techniques and common failures, hoping
to help improve equipment maintenance electronic technician skills. Key words: switching power supply; principle; maintenance
1开关电源组成
开关电源通常申主电路、控制电路、检测电路、辅
助电源等部份组成（见图1，组成原理图）。 2开关电源工作原理
开关电源采用功率半导体器件为开关元器件，采
用周期性通断开关，调节开关元件的占空比来调整输出电压。当开关元件接通时，输入电源Vi通过开关S 与滤波电路向负载RL输送能量：当开关S断开时，电路的储能装置(C2、L1、二极管D组成的电路)向负载 RL释放开关接通时所储存的能量，从而使负载得到连续、稳定的能量1)。（见图2，电路原理图）
VO=TON/T*Vi（其中：VO为负载两端的电压平均值，TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期）
由上式可知，调整开关接通时间及工作周期之间的比例，VO间电压均值也随之改变。因此，可以随着负载和输人电源电压的变化自动调整TON与T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时闻TON和工作周期的比例，即改变脉冲的占空比，这种方法称为收稿日期：2011-11-11
作者简介：袁华辉，1976年生，男，湖北武汉人，1998年毕业于华中理工大学汉口分校工业自动化专业，电子工程师。
“时间比率控制"(缩写为TRC)。
根据TRC控制原理不同，分为三种方式：
a）脉冲宽度调制(PWM)：开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式：
b）脉冲频率调制(PFM)：导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式；
c）混合调制：导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都可改变的方式（以上二种方式的混合）。
开关电源常见故障维修
3
基于开关电源的广泛应用，开关电源故障也非常
常见： 3.1
保险丝熔断
通常，保险丝熔断表示电源的内部线路有问题。电源工作在电压高、电流大的状态下，电网电压的波动、浪涌均能引起电源内部电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点检查电源输人端的整流二极管、逆变功率开关管、高压滤波电解电容等器件，检查这此元件有无开路、击穿、损坏等。在查出某元件损坏后，不宜更换后直接开机。这很有可能因其他高压元器件故障将更换的新元件损坏。需对相应电路的所有高压元件进行全面
检测后，方能彻底排除保险丝熔断的故障。 3.2无直流电压输出或电压输出不稳定
若保险丝是好的，加负载情况下，各级直流电压无
· 77 · 2011年第11期（总第74期）技术研究
经源与节 ENERGYAND ENERGY CONSERVATION
开关电源工作原理及维修实例
袁华辉
（武汉市城市建设投资开发集团有限公司，湖北武汉430050）
2011年11月
摘要：电源是电子产品重要的组成部分。开关电源内主要元器件工作于高频开关状态，功耗较小，转化率高，且体积和重量约为线性电源的20%-30%，故目前它是稳压电源的主导产品。本文将介绍开关电源基本工作原理，及其维修技巧和常
见故障，希望能帮助电子技术人员提高设备维护技能。关键调：开关电源；原理；维修
中图分类号：TN86
文献标识码：A
文章编号：2095-0802(2011)11007702
SwitchingPowerSupplyWorksPrincipleandMaintenanceExamples
YUANHua-hui
(Wuhan Urban Construction Investment and Development Group Co., Ltd., Wuhan 430050, Hubei, China)
Abstract: Power is an important part of electronic products., the major components in switching power supply are work in the highfrequency switching state, less power consumption, high conversion, so it is the leading power supply products now. This ar-ticle introduces the basic principle of switching power supply, described the maintenance techniques and common failures, hoping
to help improve equipment maintenance electronic technician skills. Key words: switching power supply; principle; maintenance
1开关电源组成
开关电源通常申主电路、控制电路、检测电路、辅
助电源等部份组成（见图1，组成原理图）。 2开关电源工作原理
开关电源采用功率半导体器件为开关元器件，采
用周期性通断开关，调节开关元件的占空比来调整输出电压。当开关元件接通时，输入电源Vi通过开关S 与滤波电路向负载RL输送能量：当开关S断开时，电路的储能装置(C2、L1、二极管D组成的电路)向负载 RL释放开关接通时所储存的能量，从而使负载得到连续、稳定的能量1)。（见图2，电路原理图）
VO=TON/T*Vi（其中：VO为负载两端的电压平均值，TON为开关每次接通的时间，T为开关通断的工作周期）
由上式可知，调整开关接通时间及工作周期之间的比例，VO间电压均值也随之改变。因此，可以随着负载和输人电源电压的变化自动调整TON与T的比例便使输出电压VO维持不变。改变接通时闻TON和工作周期的比例，即改变脉冲的占空比，这种方法称为收稿日期：2011-11-11
作者简介：袁华辉，1976年生，男，湖北武汉人，1998年毕业于华中理工大学汉口分校工业自动化专业，电子工程师。
“时间比率控制"(缩写为TRC)。
根据TRC控制原理不同，分为三种方式：
a）脉冲宽度调制(PWM)：开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式：
b）脉冲频率调制(PFM)：导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式；
c）混合调制：导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都可改变的方式（以上二种方式的混合）。
开关电源常见故障维修
3
基于开关电源的广泛应用，开关电源故障也非常
常见： 3.1
保险丝熔断
通常，保险丝熔断表示电源的内部线路有问题。电源工作在电压高、电流大的状态下，电网电压的波动、浪涌均能引起电源内部电流瞬间增大而使保险丝熔断。重点检查电源输人端的整流二极管、逆变功率开关管、高压滤波电解电容等器件，检查这此元件有无开路、击穿、损坏等。在查出某元件损坏后，不宜更换后直接开机。这很有可能因其他高压元器件故障将更换的新元件损坏。需对相应电路的所有高压元件进行全面
检测后，方能彻底排除保险丝熔断的故障。 3.2无直流电压输出或电压输出不稳定
若保险丝是好的，加负载情况下，各级直流电压无
· 77 ·