曲延昌

（山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院電氣工程系 山東淄博）

1.故障及分析

1臺德國E+H流量計(jì)接上電源后，液晶屏無任何顯示。主要原因：①開關(guān)電源不工作；②微處理器不工作；③液晶屏損壞。

2.故障處理

打開外殼，拔下液晶屏的接線插頭，看到內(nèi)部有開關(guān)電源、主控和接口3塊電路板，電路板采用立式安裝，通過底部的插件插在底板上，電路板之間由底板實(shí)現(xiàn)電氣連接。取出3塊電路板和底板，在外部重新插好，根據(jù)接線端子功能，找到輸入電源端子。采用調(diào)壓器供電，按照端蓋上的說明接入交流電壓，逐漸升高輸入電壓，用萬用表測量主控板上+5 V和-5 V端子的對地電壓均為0 V。

從底板上拔下開關(guān)電源板，再次加電，測量板上+5 V輸出端的電壓仍為0 V，判斷開關(guān)電源沒有工作。此時(shí)的首要任務(wù)是讓開關(guān)電源工作正常。仔細(xì)檢查開關(guān)電源板上可能出現(xiàn)故障的元器件，保險(xiǎn)管完好，未發(fā)現(xiàn)明顯燒焦、爆裂的元件，大功率開關(guān)管也沒擊穿。采用交流調(diào)壓器供電，將調(diào)壓器輸出電壓調(diào)至15 V，用萬用表測直流母線電壓，開關(guān)電源板上400 V/150 μF工頻濾波電容兩端電壓約20 V，正常。逐漸升高調(diào)壓器的輸出電壓至220 V，對比直流母線電壓與交流輸入電壓（二者具有對應(yīng)關(guān)系），正常。但測量開關(guān)電源的5 V輸出端電壓仍為0 V，由此判斷開關(guān)電源板存在故障。

E+H公司不提供流量計(jì)的電氣原理圖，甚至板上元件都不提供標(biāo)號，為此根據(jù)板子實(shí)際電氣連線繪制開關(guān)電源板原理圖（圖1）。整流橋以前的部分是最普通的，RZ（壓敏電阻）對交流輸入電壓的過壓進(jìn)行保護(hù)，若輸入過壓，RZ立即由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，引起過流，交流電源出口的空氣開關(guān)跳閘。圖1后部是由電感和電容構(gòu)成的低通濾波器，作用是阻止來自電網(wǎng)的高頻干擾進(jìn)入開關(guān)電源，抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的干擾污染電網(wǎng)，這部分元件總體故障率極低。R1（浪涌電流抑制電阻）用于限制開機(jī)瞬間因C6充電造成的浪涌電流。待開機(jī)條件滿足后，繼電器RLY1吸合，其觸點(diǎn)閉合，R1被旁路，開關(guān)電源板開始正常工作。U1（開關(guān)電源板主控元件）為典型的脈寬調(diào)制芯片，向主開關(guān)VT1輸出合適占空比的驅(qū)動脈沖，控制VT1產(chǎn)生開關(guān)動作，最后開關(guān)電源T1的二次側(cè)輸出合格電壓。U1工作的首要條件是7腳（VCC）得到穩(wěn)定的電源電壓，若電源電壓低于規(guī)定電壓或供電不穩(wěn)定，則U1會因欠壓而中斷輸出，導(dǎo)致輸出失敗。

圖1 開關(guān)電源板原理（局部）

解決問題的關(guān)鍵是保證U1供電穩(wěn)定。圖1中U1的供電有兩條路徑：①啟動電路，直流母線電壓通過R2、R3和R4對C8進(jìn)行充電；②來自高頻變壓器的饋電電路（包括VD5等），該路是U1供電的主要通道。電路上電后，來自直流母線的直流高壓首先通過R2、R3和R4對C8充電，當(dāng)C8上的電壓達(dá)到U1的啟動電壓后，U1輸出驅(qū)動脈沖，電源啟動。通過饋電繞組的供電，保證U1電源電壓穩(wěn)定。

上電后，測量U1的電源電壓約為4 V，由于U1的7腳具有欠壓鎖定功能，在7腳電壓低于欠壓點(diǎn)（8 V）時(shí)，U1無驅(qū)動脈沖輸出，整個(gè)電源停止輸出。顯然，顯示屏和主控板此時(shí)均不能正常工作。U1除正常的控制功能外，主要負(fù)責(zé)主開關(guān)VT1的驅(qū)動任務(wù)，在驅(qū)動脈沖的高電平期間，U1須向VT1提供能量（能量均來自C8）。U1靜態(tài)時(shí)，U1從C8吸入電流很小，R5上幾乎沒有壓降，當(dāng)C8被充電到U1的啟動電壓后，U1啟動，隨著U1吸入電流增加，R5上壓降也隨之增大，U1的VCC引腳實(shí)際電壓很容易降到欠壓鎖定點(diǎn)以下，U1關(guān)閉輸出。為此，關(guān)鍵是去除R5壓降。參考其他開關(guān)電源電路，將R5短接，將C8容量由47 μF改為220 μF。重新加電，可聽到繼電器吸合聲音，開關(guān)電源板恢復(fù)正常輸出，測量主控板上+5 V和-5 V端子對地電壓均正常，液晶屏顯示出正常狀態(tài)信息“SYSTEM OK”。

3.結(jié)語

E+H流量計(jì)這種高端、技術(shù)復(fù)雜和功能多樣的電器產(chǎn)品，在沒有技術(shù)支持情況下，一般故障維修難度較大。對于電氣故障，首先應(yīng)保證開關(guān)電源正常工作，常用辦法是從板上開關(guān)電源入手，查閱主要芯片的資料了解電路基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路實(shí)際連線，繪制局部電氣原理圖，這對故障處理十分重要。