用示波器维修开关电源技法

液晶显示器开关电源属大电流、高电压电路，也是故障率最高的电路，对于诸如无电压输出、输出电压过高等常见故障，用万用表查找故障不但方便，而且十分快捷，没有必要动用示波器。但是，对于一些开关电源的疑难故障，如屡损开关管及一些软故障等，示波器则可大显身手。通过测试一些关键点的波形，可快速圈定故障范围，查找到故障点。开关电源部分要检查的波形比较少，以图1所示的电源适配器为例，主要测试的波形有以下几个：①整流滤波以后的波形（C104正极的波形）；②电源控制芯片UC3842的4脚的锯齿波电压波形；③UC3842的6脚输出的驱动脉冲波形；④场效应开关管Q101的漏极（D）和源极（s）波形等，如图2所示。

图1 电源适配器电路

图2 开关电源电路主要测试波形

C104正端为整流滤波波形测试点（测试时，示波器应采用直流耦合输入方式），扫描速度开关置10ms／div挡。开关管Q101漏极波形比较高，测试时应采用10：1或100：1的测试探头。

（2）开关电源的“热地”和“冷地”

一般而言，并联式开关电源的地有两个，即“热地”和“冷地”。以图1所示的电路为例，图中的“◇”表示“热地”，这个地是开关电源一次侧的地，和市电地相连，与“热地”相连的底板称为“热底板”；图中的“上”表示“冷地”，这个地是开关电源二次侧的地，和负载相连，与“冷地”相连的底板称为“冷底板”。

“热地”与“冷地”的根本区别，在于机器底板零电位参考点与市电电网有没有“直接的电的联系”。有直接联系的地是“热地”，机内的“热地”对大地存在约一百多伏的电压，如果误触了机内的“热地”以及与“热地”相连的元件，极有可能遭受电击，甚至发生生命危险；相反，“冷地”与市电电网没有“直接的电的联系”，用手触摸“冷地”以及与“冷地”相连的元器件，一般不会触电。

对于串联式开关电源，只有一个“热地”，也就是说，串联式开关电源的一次侧与二次侧是同一个地，都为“热地”。由于液晶显示器通过电缆信号直接与计算机主机相连，因此，液晶显示器的开关电源不能采用串联式开关电源，否则，会使计算机主机带电，这是不允许的。

（3）隔离变压器的应用

从以上分析可知道，液晶显示器开关电源的一次侧“热地”是带电的，因此，在用示波器维修开关电源时，为确保人员、显示器和仪器的安全，建议采用隔离变压器。

隔离变压器是一个一次与二次绕组匝数比为1：1的变压器。实际上为克服变压器自身的损耗（铜损与铁损），须把二次侧的匝数多绕5％左右，即空载时二次电压较一次电压约高5％。这可以作为区分一次与二次绕组的方法之一。在维修工作中使用隔离变压器，一是为了使一次电压与二次电压隔离，实现浮动（悬浮）电位，以保证测试时的人身安全；二是具有防雷击和滤除电源中杂波干扰的功能。

在目前采用的“三相四线制”供电网中，用电器（负载）必有一根线接相线（火线），一根线接地线（严格说应是中线），当负载有漏电或人体触及带电体的某点时，电流就会通过人体流入大地而发生触电事故。若把负载接入隔离变压器的二次侧，虽然电压仍为220V，但与地之间已无相关电位，实现了电位浮动。使用隔离变压器后，单独触及负载上任一点时均不会发生触电事故，但若同时触及电位差较大的两点时也会发生触电，不过这种情况是很少发生的，人员就会比较安全。

（4）采用隔离变压器时，示波器与液晶显示器开关电源的连接

要用示波器来观测液晶显示器开关变压器一次电压波形时，必须使用隔离变压器进行隔离，其正确连接方法如图35所示。因为一次侧地线为“热地”，线上存在着很高的电压，若不采用隔离变压器进行隔离，当示波器地线与开关变压器“热地”相连时，将使示波器外壳带电，对维修人员的安全构成很大威胁。当然，如果用示波器测量开关电源二次侧波形或主板电路波形时，由于其地为“冷地”，可以不采用隔离变压器。

图3 采用隔离变压器时示波器与液晶显示器开关电源的连接