開關電源與線性電源相比，具有輸出電壓穩定可靠，穩壓范圍寬、保護全面、功耗小、轉換效率高等特點。所以有線電視設備電源多數用開關電源，如光發射機、光接收機、光放大器、數字衛星接收機、放大器、調制器等設備均采用開關電源。

一、開關電源的組成及各部分作用

開關電源主要由四部分組成，其方框圖見圖1。

輸入電路由線路濾波器、浪涌電流抑制電路、整流濾波電路組成。線路濾波器作用是有效抑制外來干擾雜波從市電源線（220V或60V）進入開關電源電路；防止開關電源的高次諧波進入市電網中。浪涌電流抑制電路是降低尖鋒電流、電壓的幅度。保護電路主要是保護場效應開關管不被擊穿。功率變換電路作用是實現變壓、變頻和完成電壓調整任務，保證變壓器輸出能量平穩（即輸出電壓平穩）。功率變換電路是開關電源的核心部分。不同廠家、不同設備的開關電源，對這部分所設計的電路和所用的器件差別較大，有的設備使用16腳的脈寬調制集成塊，有的采用8腳的脈寬調制集成塊，有的使用脈寬調制管。有的電路設計較簡樸，有的電路設計較復雜些。輸出電路作用是把高頻變壓器輸出的電壓進行整流、濾波輸出平穩的直流電壓。輸出電壓的數值和種類根據各種設備需要而定。如放大器的開關電源只輸出24V或12V單種類直流電壓值。數字衛星接收機的開關電源可輸出33V、28V、29V、22V、18/14V、12V、5V、3.3V等多種類直流電壓值。控制電路的作用是：當輸入電壓過高或由某種原因使電路中電流過大時，控制電路無輸出控制信號，開關管關斷，保證電路的主件不受損壞；根據采樣電路的數據控制脈沖占空比，自動調整輸出電壓，保證輸出直流電壓平穩。

二、開關電源工作原理

開關電源電路圖如圖2所示。

1 交流電源輸入電路

220V或60V交流電通過保險絲F和熱敏電阻RT加到由L1、L2、L3、C1-C5組成的電源濾波器，可有效地把市電網中的高頻成份濾除掉，防止外來高頻干擾波進入開關電源。同時也抑制開關電源產生的高頻波，以防止串入市電網。R1為避雷器，當遭雷擊時將被擊穿短路、保險絲將熔斷，保護開關電源各器件不被擊損。RT熱敏電阻的特性是冷電阻小、熱電阻大，當由某種原因輸入電流增大時，熱敏電阻發熱阻值變大，阻止大電流進入開關電源電路中。

D1-D4、C6-C8組成整流濾波電路，輸出平穩直流各種電壓值滿意各設備所需。若輸入交流電壓為60V，濾波電容輸出的直流電壓在46-78V之間，若輸入交流電壓為220V，C8輸出的直流電壓可達300V左右。

2 啟動與功率轉換電路

整流后的直流電壓一路經高頻變壓器B初級①—②繞組線圈加至開關管Q1（場效應管）的漏極D。另一路通過R6、R7、R8加至啟動管Q5，Q5工作后T4管導通工作，三端穩壓管Q6得到輸入電壓，三端穩壓管Q6輸出的直流電壓經C12濾波后，向脈寬調制集成塊Q4提供正常工作電壓。Q4獲得工作電壓后，Q4輸出脈寬調制電流，送入開關管Q1的G極，Q1工作后高頻變壓器B的反饋線圈③—④繞組輸出電壓，經T2、C10整流濾波后，通過T3向Q6提供輸入直流電壓（此時Q5因早已達到飽和截止狀態，已不能向三端穩壓管Q6提供輸入電壓）。三端穩壓管輸出電壓又經過C12濾波后向脈寬調制集成塊Q4提供工作電壓。即電路正常工作后，Q4工作電壓不再是由啟動電路提供，而是由變壓器③—④線圈繞組輸出電壓提供。

當Q4獲得正常工作電壓后，Q4受控起振、振蕩器的振蕩頻率范圍為100HZ—500kHZ。振蕩脈沖經整形及放大后由Q4⑥腳輸出經R4加至開關管Q1的柵極G。控制Q1是處于導通狀態還是處于截止狀態。當Q4輸出的脈沖為上升沿時，Q1處于導通狀態，高頻變壓器B儲存能量。當Q4輸出的脈沖為下降沿時，Q1處于截止狀態，此時高頻變壓器釋放能量，在B的次級多繞組線圈中產生感應電動勢。

3 輸出電路

輸出電路由B的次級繞組線圈⑤—⑥、⑦—⑧、⑨—⑩及T5—T10整流管和各濾波電容組成。

變壓器B的次級各繞組線圈產生的感應電壓，由整流管整流后，經濾波電容器濾波組輸出直流電壓。各繞組輸出不同值的直流電壓供設備負載用。

4 穩壓控制過程

基準穩壓控制電路由取樣電阻R13、R14，精密穩壓集成電路Q2、光電耦合器Q3、B的次級、Q4組成。輸出電路輸出的24V直流電壓經R12降壓后加到取樣電阻R13、R14兩端。在R13、R14取得的取樣電壓，加至Q2的R端。12V直流電壓經R10降壓后加至光電耦合器Q3的①腳，Q3的②腳與Q2的K端相連結，如圖2。穩壓調控過程是：若由某種原因使輸出的24V直流電壓升高，在取樣電阻R13、R14上降壓升高，使Q2的R端的電位升高，導致Q2兩端所加的電壓下降（即使Q2的K端的電位下降），使接在Q3①—②腳內部的發光二級管亮度增強（或說電流增大），導致接在Q3③—④腳內部的光敏三級管c-e極間的內阻變小（即電流增大），Q3的④腳電位升高，Q4的①、②腳電位隨著升高，經Q4內部的誤差放大器與基準電壓比較放大，產生誤差電壓加到Q4的PWM銷存器，使振蕩脈沖寬度減小，此脈沖信號經Q4的⑥腳輸出控制開關管Q1，使Q1導通時間變短，導致變壓器B初級①—②線組線圈存儲能量下降，變壓器B次級各繞組線圈感應電動勢下降，輸出直流電壓下降，達到穩壓的目的。

當由某種原因使24V直流電壓下降→R13上降壓↓→Q2R端電位↓→Q3①—②腳電流↓→Q3的③—④腳輸出電流↓→Q4輸入電流（電壓）↓→Q4內的振蕩脈沖寬度↑→變壓器B次級各繞組線圈產生感應電動勢↑→輸出直流電壓↑，達到穩壓目的。

5 過壓保護

當輸入交流電60V或220V電壓升高，或穩壓控制電路失控造成輸出電壓過高時，變壓器B的輔助組③—④線圈上的電壓升高，經T2、C10整流濾波后加至三端穩壓管Q6，若超過穩壓范圍，輸出電壓升高，通過R8加到Q4的⑦腳電壓也隨之升高，超過起控電壓后，使其Q4內部振蕩電路停振，關斷驅動脈沖輸出，場效管Q1截止，無電壓輸出，達到了過壓保護目的。

6 過流保護

①輸入保護由保險絲F和熱敏電阻RT組成，其保護作用前面已談過。

②過載或短路護。

當過載或出現短路時，可引發Q1S極的電流增大，在R5上的降壓增大，R5上的降壓通過R7加到Q4的③腳。當加到Q4的③腳電壓升高一定程度(不同型號Q4管所需電壓值不同，若Q4為KA3842型號③腳電壓高達1V左右時，Q4若為L6565型號管④腳電壓高于2.2V時)時，Q4內部電路迫使振蕩電路停振，無脈沖輸出，Q1截止，無電壓輸出，起到過流保護作用。

7 尖鋒吸收電路

由T1、R2、C9、B①—②繞組構成Q1D極的尖鋒脈沖吸收電路。當Q1D極尖鋒脈沖電壓很高時，T1導通給R2、C9充放電，吸收了尖鋒脈沖，防止開關管Q1在截止期間被反鋒電壓擊穿損壞。

三、故障排除

因廠家不給電路原理圖，故在檢修開關電源之前，維修人員應簡略畫出各種設備的開關電源電路原理圖。知道各種管腳的電壓值。對輸出多種電壓值的開關電源一定要清晰每種電壓值給設備哪一部分供電，這對檢修大有益處。

1 保險絲不熔斷，無任何電壓輸出
 

在檢修這類故障時，應先檢測輸入交流電壓是否正常，若無交流電壓輸入，應先排除交流電源故障。若輸入交流電壓正常：①檢查保險絲與插座接觸是否良好；②用三用表測量避雷管R1與熱敏電阻RF是否斷路。若正常，說明各種類電壓輸出的公共電路有斷路點，電路因不起振而不工作或處于保護狀態，而造成無直流電壓輸出。若通電檢測，用三用表電壓擋，從輸入電路開始依次檢測各元件、器件的電壓值，至檢測完功率變換電路止。如檢測C8時無電壓，說明前面電路有斷路點，若C8電壓正常，變壓器B①—②繞組線圈可能有斷路點。

檢測Q4的⑦腳(或C12兩端電壓)無電壓，變壓器B的③—④繞組線圈可能有斷路點或穩壓管Q6壞。起動電阻R6也有可能斷路。造成Q4不工作，而無直流電壓輸出。

檢測Q4的⑥腳若無電壓，說明Q4的振蕩電路不工作或Q4管已損壞，而造成無直流電壓輸出。此時應測量R5(取樣電阻)上的降壓，若無電壓說明R5斷路，若電壓正常，應更換Q4集成塊。

在排除此類故障時，可不通電，用三用表電阻擋，檢測各元件是否斷路。

2 保險絲熔斷、無電壓輸出

通電開機后保險絲熔斷，說明開關電源電路內有短路點。排除此類故障，首先斷開電源，然后觀看各元件，器件有無異常情況，如碳化發黑、斷裂、電容器鼓包或電解液外溢等。發現有上述異常情況先更換之。若無異常情況，用三用表電阻擋從輸入端開始依次向后檢測各元件、器件的短路情況。應先重點檢測R1、D1—D4、C6—C8、Q1、Q4、B①—②繞組線圈及輸出電路的各濾波電容是否被擊穿短路或某元件絕緣不好嚴峻漏電。檢查無問題或排除故障后，方可更換新保險絲進行通電觀察開關電源工作情況。

3 輸出電壓不穩

各種輸出電壓偏高或偏低，說明開關電源的控制電路部分有故障或取樣電源部分有故障。排除此類故障時首先檢測電源取樣電路，如圖2，檢測24V輸出電路中的元件、器件工作是否正常，如濾波電容是否漏電，電阻阻值是否發生變化，三端穩壓器是否正常。若均正常，測量取樣電阻R13、R14上的降壓值是否符合Q2管所要求的電壓值(即是Q2R腳的電值)。若不符合，說明R13、R14或R12阻值發生變化或虛焊，若正常，再檢測Q2K腳電位，若不正常說明Q2管壞更換之。若正常，測量Q3的①—②腳之間的電壓，若不正常且偏離規定值比較大，說明R10、R15電阻阻值發生變化，應更換。若正常，測量Q3的③—④腳之間的電壓值，若不正常，說明Q3管壞，更換。

4 某一種電壓值輸出不正常

若某一電壓值輸出不正常，其它電路輸出電壓值正常，說明只是有問題的輸出電路的元件、器件有故障。若輸出電壓不穩波動較大，一般是濾波電容嚴重漏電造成。若無電壓輸出，是由電路中有斷點造成。有短路點(如濾波電容被擊穿短路)也可造成無直流電壓輸出，但短路會燒保險絲，其它輸出電路也應無輸出電壓，故不用懷疑有短路點。

5 由開關電源引起交流聲干擾

產生此類故障多是由輸出電路中的濾波電容漏電和電介電容枯干，效能下降引起。有些設備的開關電源印刷板面積小，電介電容和電阻安裝較集中，大功率電阻發熱，在散熱條件差些情況下，使電介電容在較短時間內枯干，導致輸出電平下降，濾波效果差，紋波系數增加，造成畫面上出現橫道交流聲干擾。在更換電容時應換上容量比原電容容量大些，并注重設備散熱問題，減小產生交流干擾故障的概率。