开关电源是电源供应器的一种，在现实应用中，开关电源的使用十分宽泛。为了增进大家对开关电源的认识，本文将对开关电源的工作原理以及开关电源的检修方法予以介绍。

一、开关电源工作原理

开关电源模块的工作过程相当容易理解，在线性电源中，让功率晶体管工作在线性模式，与线性电源不同的是，PWM开关电源是让功率晶体管工作在导通和关断的状态，在这两种状态中，加在功率晶体管上的伏-安乘积是很小的(在导通时，电压低，电流大;关断时，电压高，电流小)/功率器件上的伏安乘积就是功率半导体器件上所产生的损耗。

与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波”，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。最后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。

控制器的主要目的是保持输出电压稳定，其工作过程与线性形式的控制器很类似。也就是说控制器的功能块、电压参考和误差放大器，可以设计成与线性调节器相同。他们的不同之处在于，误差放大器的输出(误差电压)在驱动功率管之前要经过一个电压/脉冲宽度转换单元。

开关电源有两种主要的工作方式：正激式变换和升压式变换。尽管它们各部分的布置差别很小，但是工作过程相差很大，在特定的应用场合下各有优点。

二、开关电源检修的方法

1.假负载法

在维修开关电源模块时，为区分故障出在负载电路还是电源本身，经常需要断开主负载，并在开关电源主电压输出端加上假负载进行试机，如图4-1所示。之所以要接假负载，是因为开关管在截止期间，储存在开关变压器一次绕组的能量要向二次侧释放，如果不接假负载，则开关变压器储存的能量无处释放，极易导致开关管击穿损坏。关于假负载，应根据开关电源的输出电压(或功率)的大小进行选择，一般而言，若输出电压在100V以上，应选择40～100W的灯泡或300Q左右的大功率电阻做假负载;若输出电压在30V以下，可选择汽车/摩托车上用的灯泡或600Ω～lkΩ大功率电阻做假负载。

另外需要说明的是，有些电子产品，其开关电源的直流电压输出端通过一个电阻接地，相当于接了一个假负载，因此，对于这种结构的开关电源，维修时不需要再接假负载。

2.短路法

并联型开关电源一般采用带光电耦合器的直接取样稳压控制电路，当输出电压高时，可采用短路法来区分故障范围。

短路检修法的过程是：先短路光电耦合器的光敏接收管的两脚，相当于减小了光敏接收管的内阻，测主电压仍未变化，则说明故障在光电耦合器之后(开关变压器的一次电路一侧)。反之，故障在光电耦合器之前的电路。

需要说明的是，短路法应在熟悉电路的基础上有针对性地进行，不能盲目短路，以免将故障扩大。另外，从检修的安全角度考虑，短路之前，应断开负载电路。

3.串联灯泡法

所谓串联灯泡法，就是取掉输入回路的保险丝(熔断器)，用一个60W/220V的灯泡串在保险丝两端。当通入交流电后，如灯泡很亮，则说明电路有短路现象。由于灯泡有一定的阻值，如60W/220V的灯泡，其阻值约为500Ω(指热阻)，所以起到一定的限流作用。这样，一方面能直观地通过灯泡的明亮度来大致判断电路的故障;另一方面，由于灯泡的限流作用，不至于立即使已有短路的电路烧坏元器件。直至排除短路故障后，灯泡的亮度自然会变暗，最后再取掉灯泡，换上保险丝。

4.代换法

代换法分为元器件级代换和板级代换。

元器件级代换是指用正常的元器件代换怀疑的元器件，若代换后开关电源工作正常，说明被代换的元器件损坏。在开关电源模块中，有些元器件可用万用表直接判断出其是否正常，如电阻;有些则不好判断，如电源控制芯片。因此，对于不易判断的元器件，若维修中怀疑其有问题，建议使用正确的元器件进行代换，以提高维修效率。

板级代换是指对整机开关电源或电源电路的一部分电路进行整体代换。这种维修方法主要用于开关电源出现大面积元器件烧坏或开关电源出现疑难故障时的维修。这种维修方法的特点是：故障排除彻底，维修效率高，但造价相对也较高。