孫振宇

摘要：增加電源模塊的監(jiān)控功能，能顯示電源模塊故障類型，為快速維修和及時恢復播出提供了基礎保障。

關鍵詞：電源模塊 監(jiān)控

目前，吉安八0二臺增加了機房監(jiān)控系統(tǒng)，其中對所有設備監(jiān)控，但沒有突出故障診斷，特別是設備的停電報警，是外供電停電還是設備的電源模塊故障，在原有的監(jiān)控系統(tǒng)中根本沒有區(qū)分。為此，我們增加了電源模塊的監(jiān)控功能，獲得了電源模塊故障類型的提示，為快速維修和及時恢復播出提供了基礎保障。

電源模塊工作原理

現代開關電源有兩種，一種是直流開關電源，另一種是交流開關電源。直流開關電源是市電或蓄電池，轉換成滿足設備要求的質量較高的穩(wěn)定的直流電。直流開關電源的核心是DC/DC轉換器。非隔離式DC/DC轉換器，按有源功率器件的個數，可以分為單管、雙管和四管三類。

開關電源有兩種主要的工作方式：正激式變換和升壓式變換。盡管它們各部分的布置差別很小，但是工作過程相差很大，在特定的應用場合下各有優(yōu)點。

脈沖的占空比由開關電源的控制器來調節(jié)。一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低。通過增加變壓器的二次繞組數就可以增加輸出的電壓值，最后這些交流波形經過整流濾波后就得到直流輸出電壓。

控制器的主要目的是保持輸出電壓穩(wěn)定，其工作過程與線性形式的控制器很類似。也就是說控制器的功能塊、電壓參考和誤差放大器，可以設計成與線性調節(jié)器相同。他們的不同之處在于，誤差放大器的輸出（誤差電壓）在驅動功率管之前要經過一個電壓/脈沖寬度轉換單元。

開關電源的工作過程相當容易理解，在線性電源中，讓功率晶體管工作在線性模式。與線性電源不同的是，PWM開關電源是讓功率晶體管工作在導通和關斷的狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)中，加在功率晶體管上的伏-安乘積是很小的（在導通時，電壓低，電流大；關斷時，電壓高，電流?。?功率器件上的伏安乘積就是功率半導體器件上所產生的損耗。

與線性電源相比，PWM開關電源更為有效的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實現的。

電源模塊故障分類

第一類故障：交流通，直流斷。電源整流橋故障，如電源整流橋堆、開關管、高頻大功率整流管、抑制浪涌電流的大功率電阻燒斷，或者各輸出電壓端口電阻異常，上述部件如有損壞則需更換。

第二類故障：輸出的電壓不穩(wěn)。接通電源后還不能正常工作，接著要檢測功率因數模塊（PFC）和脈寬調制組件（PWM）。對于具有PFC電路的電源則需測量濾波電容兩端電壓是否為380VDC左右，如有380VDC左右電壓，說明PFC模塊工作正常，接著檢測PWM組件的工作狀態(tài)，測量其電源輸入端VC ，參考電壓輸出端VR ，啟動控制Vstart/Vcontrol端電壓是否正常。

第三類故障：一合開關即燒保險。在開關電源維修實踐中，大多數電源不能工作都是因為電源啟動電阻損壞，或開關管短路，所以一通電就燒保險或開關管。

第四類故障：電源模塊啟動一下就停止。檢查該電源是否處于保護狀態(tài)下，可直接測量PWM芯片保護輸入腳的電壓。如果電壓超出規(guī)定值，則說明電源處于保護狀態(tài)下，應重點檢查產生保護的原因。

監(jiān)控和故障識別

對于電源模塊出現的故障類型，我們應該監(jiān)控電源模塊的輸入和輸出端。輸入端和輸出端對應不正常，出現的故障如下關系：

因此，通過上述邏輯關系，也可以識別電源模塊前的線路故障。我們采用一個簡單的程序（流程圖），就可以解決對電源模塊的監(jiān)控和故障識別。

結論

通過電源模塊的監(jiān)控系統(tǒng)，我們能夠及時檢查到電源的故障，能最快判別故障類型和所在位置，能最快速度排除故障，保障設備安全。

（作者單位：吉安八0二臺）