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彩电、彩显电源开关管的损坏原因

来源:-- 作者:-- 浏览:874

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摘要:所谓过压击穿就是加在开关管c(D)、e(S)(指场效应开关管,下同)极之间的脉冲电压过高,从而击穿损坏。形成过压击穿的原因有以下3种情况: (1)输入电压过高一般情况下,开关管c(D)、e(S)极之间承受的电压为Uo(市电经整流后的输入电压一般为290~310V)与UR(开关管截止时,开关变压器初级绕组加在开关管c极的自感电压)之和,一般为450

所谓过压击穿就是加在开关管c(D)、e(S)(指场效应开关管,下同)极之间的脉冲电压过高,从而击穿损坏。形成过压击穿的原因有以下3种情况:

(1)输入电压过高一般情况下,开关管c(D)、e(S)极之间承受的电压为Uo(市电经整流后的输入电压一般为290~310V)与UR(开关管截止时,开关变压器初级绕组加在开关管c极的自感电压)之和,一般为450~610Vp-p之间(视机型而异)。当市电输入电压过高或雷电进入时,Uo值则必升高,若Uo+UR超过管子的最高耐压值时,管子就会击穿。另外,+300V电压滤波电容失容或开路、市电输入回路抗干扰滤波器中电容开路(或电感短路)都会使加在开关管c(D)极上的尖脉冲升高,并有可能导致开关管击穿。

(2)尖脉冲吸收电路损坏开关管截止时,加在c(D)、e(S)极间的尖脉冲电压很高,为避免管子过压击穿,常在开关管的c(D)、b(G)或e(S)极之间并联有尖脉冲吸收电路(常由一只电阻与一只电容串联或单只电容或二极管、电容、电阻等组成),若尖脉冲电路元件开路或失效,就有可能使开关管击穿。

(3)感应电压过高 开关管的稳压环路(取样、误差放大、脉宽或频率控制电路)出现故障,使开关电源输出过高的同时,也会导致开关变压器各绕组的感应电压升高,即加在开关管c(D)极的UR电压必升高。当加在c(D)极的总电压超过管子的最高耐压时,管子极有可能击穿。另外,开关变压器引脚焊点出现裂纹(接触不良)时,也会产生自感电压,导致加在开关管c(D)极的电压升高,从而将开关管击穿。

过流烧毁开关管也有3种情况:

(1)负载严重短路当行输出管、S校正电容、行逆程电容击穿,行输出变压器、行偏转线圈短路,又恰遇过流保护电路失效或无过流保护电路时,开关管就会因功耗急剧增大而发热损坏。顺便指出,若是并联型开关电源,当负载严重短路时,开关变压器的电感量会急剧下降而使开关电源停振,一般不会损坏开关管。

(2)开关电源输出电压过高 上面已提到,当开关电源的稳压环路出现故障,导致电源输出电压过高的同时,也必然使电源输出过流导致开关管功耗增大,时间一长,开关管(或厚膜块)就会因过热而损坏。

(3)负载过重。随着机器使用时间延长,元件老化、电容漏电、显像管高压嘴受潮湿放电、机内灰尘增多都在所难免,这无疑会使机器的耗电增大,而这种情况下过流保护电路一般不会动作。若管子(或厚膜块)功率余量不足,时间一长,就会导致开关管(或厚膜块)过热而损坏。

开关管内部损耗过大损坏主要表现在开关管的欠激励与过激励,下面分别论述。


(1)欠激励在并联型开关电源中,开关管的导通是靠正反馈脉冲,而串联型开关电源是依赖激励脉冲使开关管导通,且均要求加在开关管b(G)极的脉冲波形及幅度合乎要求,以保证开关管由截止进入饱和或由饱和退至截止状态干脆利落。如果正反馈或激励电路出现故障,使正反馈或激励脉冲幅度不足,就会导致开关管进入放大区时间过长(开启或关闭损耗过大)而过热损坏。这是形成欠激励的第一个原因。比如:在图(康佳T2114彩电开关电源局部电路)中C909容量减小或R912阻值增大,就会使反馈量不足,形成欠激励。另外,在图1中开关管Q904的b极所接的振荡控制电容C910(47μF/25V)漏电或容量不足,也会对开关管形成欠激励。形成欠激励的第二个原因是脉宽或频率控制电路元件不良。比如:下图中Q902、Q903的卢值降低,R911阻值变大,均会使开关管在截止时不能可靠截止,或在导通时不能深度饱和导通而过热损坏。


对它激式串联型开关电源来说,形成欠激励主要是激励电路输出的推动功率不足,比如:图2(长虹C2143彩电开关电源局部电路)中,当D831、D830不良、R832、R817阻值变大,就会对开关管Q801形成欠激励。另外,更换了需要驱动功率更大的管子,也会形成欠激励。

(2)过激励 形成过激励有以下因素:一是开关管正反馈量过大或负反馈回路反馈量减小,比如图1中开关管发射极对地串联的负反馈电阻R914阻值减小。二是脉宽或频率控制电路元件参数不对,在开关管饱和导通期间对开关管b(G)极的分流太小。三是对串联开关电源来说,外加的激励功率过大,比如推动电路电源电压增加,激励回路阻抗减少。四是更换的开关变压器的参数不对,比如电感量过大。

当然,除上述外,还有一些因索,比如开关管(或电源厚膜块)散热不良,这包括散热片面积过小或开关管(厚膜块)与散热片之间热阻过大(未涂散热硅脂或绝缘片导热不良),从而使管子(或厚膜块)温升过高。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
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N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67
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