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DXZ11-48600Ⅱ型DUM智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)故障一例
故障現(xiàn)象：整流模塊前面板上的PFC燈閃亮、均流燈亮，緊接著退出工作，輸出電流為0.關(guān)閉后重新開(kāi)啟，現(xiàn)象同上。
故障原因分析：有兩種原因。1）市電電壓不穩(wěn)，忽高忽低，瞬間影響到整流模塊的輸出并使其退出工作，長(zhǎng)期輸入電壓不穩(wěn)會(huì)降低模塊的壽命。2）整流模塊本身質(zhì)量問(wèn)題，可能是個(gè)別元器件老化而造成模塊內(nèi)的功率因數(shù)電路故障。
首先用排除法尋找原因。DXZ11 48/600Ⅱ型開(kāi)關(guān)電源的整流模塊為單相供電（V±20 ，即176～264V）。現(xiàn)用設(shè)備的機(jī)柜上整流器的交流分配如圖1所示。
DXZ600Ⅱ型機(jī)柜整流器分配圖圖中C代表控制模塊， U、V、W分別代表給整流模塊供電的三相電壓?，F(xiàn)用設(shè)備有5臺(tái)整流模塊在用，出現(xiàn)故障的是臺(tái)整流模塊。
從分配圖中可以看到，出現(xiàn)故障的臺(tái)整流模塊與第四臺(tái)整流模塊共用同一相電壓，即V相。如果V相電壓瞬間過(guò)高或過(guò)低，則同時(shí)出現(xiàn)告警保護(hù)的應(yīng)是臺(tái)和第四臺(tái)及控制模塊，這與本次故障中只有臺(tái)整流模塊及控制模塊告警相矛盾。況且在控制模塊上利用換頁(yè)鍵進(jìn)入故障內(nèi)容菜單，進(jìn)一步確定無(wú)AC超限告警而只有整流模塊故障的現(xiàn)象。這種告警在一個(gè)半月期間先后出現(xiàn)5次，前4次出現(xiàn)告警后立即關(guān)閉該模塊，待模塊溫度降下后重新開(kāi)啟，仍能正常工作第5次告警時(shí)，關(guān)閉后重新開(kāi)啟則不能正常工作。同時(shí)，從次出現(xiàn)告警開(kāi)始，我們每天定時(shí)監(jiān)測(cè)交流電壓值，尤其在用電低谷的夜間，監(jiān)測(cè)到的單相交流電壓值高為232V ，低為224V，均在系統(tǒng)要求的176～264V范圍內(nèi)。以上足可以證實(shí)本模塊故障不是由于交流電壓不穩(wěn)所致，故可排除種原因。那么，故障就出在整流模塊的功率因數(shù)校正部分。功率因數(shù)校正電路采用升壓式PWM（脈沖寬度調(diào)制）電路，由常用的集成電路UC3854加上外圍元件構(gòu)成。電路如圖2所示。
由圖2可見(jiàn)，電路由整流橋、充電電感L、隔離充電二極管、負(fù)載電容C、開(kāi)關(guān)管K、功率因數(shù)校正控制電路（輸出20kHz的脈沖信號(hào)加至K的控制極，使開(kāi)關(guān)管通斷2萬(wàn)次/s）組成。
當(dāng)控制電路控制K接通時(shí)，簡(jiǎn)化電路如圖3所示。
這時(shí)輸入電壓通過(guò)整流橋向電感L充電， L電動(dòng)勢(shì)的極性是左正右負(fù)，且只要Ui一有信號(hào)， K導(dǎo)通時(shí)就有充電電流I型智能高頻開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)故障一例王莉莉功率因素校正電路接通時(shí)的簡(jiǎn)化電路斷開(kāi)時(shí)，簡(jiǎn)化電路如圖4所示。
斷開(kāi)時(shí)的簡(jiǎn)化電路當(dāng)開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)時(shí)，在電感L上產(chǎn)生一電動(dòng)勢(shì)，與上的原感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相反，為左負(fù)右正，這時(shí)電路中兩個(gè)電壓串聯(lián)后給電容C充電，得到充電電流充2，該電流值I充1，終得到的輸入電流和電壓的波形如圖5所示。
有功率因素校正后輸入電流、電壓波形從波形圖中可以看出，只要輸入電壓存在就有電流流入，輸入電流隨輸入電壓的變化而變化，當(dāng)輸入為V的正弦波時(shí)，輸入電流也為正弦波。相位差角φ為0， cosφ為1，即功率因數(shù)接近1.
整流器在工作中，將V進(jìn)行濾波、全波整流成脈動(dòng)直流，對(duì)所得全波整流電壓進(jìn)行直流?直流變換，通過(guò)UC 3854的調(diào)整、校正，使輸入波形跟蹤正弦基準(zhǔn)電流的相位且與輸入電壓的相位相同，同時(shí)保證后極電路的輸出電流、電壓的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓輸出和功率因數(shù)接近1.
由于功率因數(shù)校正電路故障，使波形無(wú)法跟蹤正弦基準(zhǔn)電流，輸入電流與輸入電壓間有相位差，導(dǎo)致整個(gè)模塊輸出電流、電壓不穩(wěn)，由監(jiān)控器進(jìn)行均流檢測(cè)，回送均流告警。
故障排除：將該整流模塊拆下，把正面蓋打開(kāi)，找到功率因數(shù)校正部分的集成電路板，首先看到無(wú)燒毀跡象，則用新的UC3854芯片替換下集成電路板上的原3854芯片，蓋上蓋，重新給模塊上電，模塊恢復(fù)正常工作。
為了盡可能延長(zhǎng)電源設(shè)備自身的壽命，減少外界不利因素的影響，在電網(wǎng)供電不穩(wěn)定的地區(qū)，好為智能開(kāi)關(guān)電源配備一臺(tái)三相全自動(dòng)交流穩(wěn)壓器，讓市電經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓后再進(jìn)入交流配電屏，確保交流供電的穩(wěn)定。同時(shí)，如果設(shè)備的工作環(huán)境不符合要求，即溫度超過(guò)40℃、相對(duì)濕度90 ，使整機(jī)長(zhǎng)期處于高溫、潮濕的環(huán)境中，會(huì)加快模塊內(nèi)部大部分元器件的老化速度，甚至損壞且模塊的散熱器的溫度達(dá)到或超過(guò)95℃，會(huì)出現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)，影響輸出的穩(wěn)定，對(duì)模塊的質(zhì)量造成威脅。因此，如果開(kāi)關(guān)電源是自然冷卻的工作方式，好在設(shè)備所在機(jī)房安裝一臺(tái)空調(diào)，確保整機(jī)的環(huán)境溫度和濕度。
