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时间:2019-03-06
《开关电源的电流采样电阻能否短接》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、开关电源的电流采样电阻能否短接?!变频器开关电源的故障检修中,有时碰到开关管源(射)极所串接电流采样电阻的断路现象,见图一中R37(1.5Ω2W)。检查开关管K2225、变压器B1、U1振荡芯片、D13、D14等关键元件均无损坏,故障可能只是R37开路而已,换用同型号优质元件,也许故障就能排除。开关管源极串接此电阻的目的,是利用流入开关变压器初线绕组的工作电流,在R37上产生压降,此电压信号发映开关管工作的电流的大小,输入U1的3脚,用作限流及过电流动作保护。当1脚电压幅度(因过电流达600mA以上)升到1V以上
2、时,开关电源会作出停振动作,以保护开关管及负载电路的安全。因而该电阻被称为电流采样电阻。该电阻的取值范围从0.几Ω~1.5Ω,按道理说,变频器的功率越大,开关电源输出的电流越大,显然该电阻的阻值会越小。但是也有相当多的例外(请参见图一、图二),例如5.5kW的变频器,该电阻取值为1.5Ω,但1.5kW的变频器,该电阻取值是1.1Ω,反而更小,小变频器反而需要输出更大的工作电流吗?当然不是。这是什么原因呢?图一:康沃CVF-G5.5kW变频器开关电源的振荡电路4将上面的问号暂且按下不表,听我讲述一个故障实例:检修一
3、台1.5kW德力西变频器的开关电源,查电流采样电阻(1.5Ω2W)已呈断路状态,检测其它元件未见异常。维修者手有头暂无功率电阻更换,为了应急修复,便将此电阻用短路线连接,然后上电开机,只听得“啪啦”一声响,电路冒烟。停电检修,发现开关管K2225炸裂,开关管栅级电阻断路,振荡芯片损坏,初级绕组4只限流电阻烧毁,故障扩大!维修者惶惑了:以前也这么干过呀,在二次负载电路无故障情况下,将此电阻短接,应急修复,是能正常运行的。但本台变频器,限流电阻为何不能短接呢?以前有网友问过,将该电阻短接会怎么样?有无损坏开关管的风险
4、?可不可以短接此电阻将开关电源应急修复?答案是不一的,有人回答正常情况下不会损坏开关管,有人说,短接不得,上电即会损坏开关管。哪个答案才是正确的呢?两种答案其实都有道理又都不能说是完全正确!图二:英威腾INVT-P91.5kW变频器开关电源的振荡电路4比对图一、图二的电路特点和电流采样电阻的取值的不同,并进行简要分析,基本上可以得出较为正确的结论。图一电路:变频器功率稍大,为5.5kW,但电流采样电阻取值反而较大,为1.5Ω2W。我们看振荡芯片U1的外围振荡、稳压、供电等回路,一目了然,没有“上电软起”电路;图二
5、电路:变频器功率较小,为为1.5kW,但电流采样电阻取值反而较小,为1.1Ω。再看振荡芯片U1的外围电路,多出了三极管AQ1、电容AE1、电阻AR8、AR10、AR11等构成的“上电软起动”电路。其工作机理是这样的:1脚与8脚之间有一个输出电压过冲抑制电路(输出电压限幅电路),由AR11、AQ10、AQ1构成,上电瞬间,因反馈电压未来得及建立,经1、2脚内部放大器处理,1脚将输出过高的误差电压,由后级电路控制开关管的导通时间变长,输出电压大幅度上升。本电路上电期间,由于AE1的充电作用,形成AQ1的基极电流,AQ
6、1的导通拉低了U1的1脚误差电压的幅度,并由AE1充电过程的进行,使次级绕组的电压“缓慢上升”,避免了输出电压的过冲(开关管工作电流的过冲)。开关电源上电瞬间,因反馈电压尚未建立,稳压环节处于“短时失效状态”,因而会出现一个开关管的激励脉冲占比比最大、导通时间最长、导致电流最大、次级加路输出电压最高的一个短暂过程。实际工作中,希望这个过程在时间上愈短愈好,否则其危险性是不言而喻的。图一电路对上电时输出电流/电压过冲的措施完全依赖于电流采样电阻,故该电阻取值较大,能取得较大的电流反馈信号。上电期间的电流过冲引起该电
7、阻上的压降上升,产生电流反馈信号,改变了开关管激励脉冲的占空比,使开关管的工作电流减小,输出电压回落,随后输出电压反馈环节成立,电路进入闭环控制之下,输出电压得以稳定。因采样电阻直接串入开关管的源极,故有极快的反应速度,限流效果极佳。图二电路中,电流采样电阻取值较小,对上电期间的输出电压过冲的抑制,更多是依赖于由AQ1构成的“上电软起动”电路。开关电源上电起振后,AQ1电路与U1内部误差电路相结合,对开关管的流通电流/次级绕组输出电压产生限幅动作(缓慢上升),直到输出电压的反馈环节成立,电容AE1充电过程结束,由
8、AQ1构成的“软起动”电路才失去作用。两种电路的明显特征为:图一电路电流采样电阻的取值偏大,无“上电软起电路”;图二电路电流采样电阻取值较小(有的甚至在1Ω以下),有“上电软起电路”。可以设想:图二电路在维修中,将电流采样电阻应急短接,因AQ1等电路的电流/电压限幅作用,开关管等元件可以侥幸不坏,正常情况下,开关电路还能投入工作;图一电路,将电流采样电阻短接后,开关管因丢
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