- DXZ11-48600Ⅱ型DUM智能高频开关电源系统故障一例
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文章来源:中国开关网
- [br] 故障现象:整流模块前面板上的PFC灯闪亮、均流灯亮,紧接着退出工作,输出电流为0.关闭后重新开启,现象同上。[br] 故障原因分析:有两种原因。1)市电电压不稳,忽高忽低,瞬间影响到整流模块的输出并使其退出工作,长期输入电压不稳会降低模块的寿命。2)整流模块本身质量问题,可能是个别元器件老化而造成模块内的功率因数电路故障。[br] 首先用排除法寻找原因。DXZ11 48/600Ⅱ型开关电源的整流模块为单相供电(V±20 ,即176~264V)。现用设备的机柜上整流器的交流分配如图1所示。[br] DXZ600Ⅱ型机柜整流器分配图图中C代表控制模块, U、V、W分别代表给整流模块供电的三相电压。现用设备有5台整流模块在用,出现故障的是*一台整流模块。[br] 从分配图中可以看到,出现故障的*一台整流模块与第四台整流模块共用同一相电压,即V相。如果V相电压瞬间过高或过低,则同时出现告警保护的应是*一台和第四台及控制模块,这与本次故障中只有*一台整流模块及控制模块告警相矛盾。况且在控制模块上利用换页键进入故障内容菜单,进一步确定无AC超限告警而只有整流模块故障的现象。这种告警在一个半月期间先后出现5次,前4次出现告警后立即关闭该模块,待模块温度降下后重新开启,仍能正常工作第5次告警时,关闭后重新开启则不能正常工作。同时,从*一次出现告警开始,我们每天定时监测交流电压值,尤其在用电低谷的夜间,监测到的单相交流电压值*高为232V ,*低为224V,均在系统要求的176~264V范围内。以上足可以证实本模块故障不是由于交流电压不稳所致,故可排除*一种原因。那么,故障就出在整流模块的功率因数校正部分。功率因数校正电路采用升压式PWM(脉冲宽度调制)电路,由常用的集成电路UC3854加上外围元件构成。电路如图2所示。[br] 由图2可见,电路由整流桥、充电电感L、隔离充电二极管、负载电容C、开关管K、功率因数校正控制电路(输出20kHz的脉冲信号加至K的控制极,使开关管通断2万次/s)组成。[br] 当控制电路控制K接通时,简化电路如图3所示。[br] 这时输入电压通过整流桥向电感L充电, L电动势的极性是左正右负,且只要Ui一有信号, K导通时就有充电电流I型智能高频开关电源系统故障一例王莉莉功率因素校正电路接通时的简化电路断开时,简化电路如图4所示。[br] 断开时的简化电路当开关管断开时,在电感L上产生一电动势,与上的原感应电动势极性相反,为左负右正,这时电路中两个电压串联后给电容C充电,得到充电电流充2,该电流值I充1,*终得到的输入电流和电压的波形如图5所示。[br] 有功率因素校正后输入电流、电压波形从波形图中可以看出,只要输入电压存在就有电流流入,输入电流随输入电压的变化而变化,当输入为V的正弦波时,输入电流也为正弦波。相位差角φ为0, cosφ为1,即功率因数接近1.[br] 整流器在工作中,将V进行滤波、全波整流成脉动直流,对所得全波整流电压进行直流―直流变换,通过UC 3854的调整、校正,使输入波形跟踪正弦基准电流的相位且与输入电压的相位相同,同时保证后极电路的输出电流、电压的稳定,实现稳压输出和功率因数接近1.[br] 由于功率因数校正电路故障,使波形无法跟踪正弦基准电流,输入电流与输入电压间有相位差,导致整个模块输出电流、电压不稳,由监控器进行均流检测,回送均流告警。[br] 故障排除:将该整流模块拆下,把正面盖打开,找到功率因数校正部分的集成电路板,首先看到无烧毁迹象,则用新的UC3854芯片替换下集成电路板上的原3854芯片,盖上盖,重新给模块上电,模块恢复正常工作。[br] 为了尽可能延长电源设备自身的寿命,减少外界不利因素的影响,在电网供电不稳定的地区,*好为智能开关电源配备一台三相全自动交流稳压器,让市电经过稳压后再进入交流配电屏,确保交流供电的稳定。同时,如果设备的工作环境不符合要求,即温度超过40℃、相对湿度90 ,使整机长期处于高温、潮湿的环境中,会加快模块内部大部分元器件的老化速度,甚至损坏且模块的散热器的温度达到或超过95℃,会出现过温保护,影响输出的稳定,对模块的质量造成威胁。因此,如果开关电源是自然冷却的工作方式,*好在设备所在机房安装一台空调,确保整机的环境温度和湿度。[br]
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