机器通电试验机,发现电源指示灯长亮一次后不断闪烁,网络无法唤醒。打开塑料外壳,发现主板与电源箱(嵌入式)内部分离。拆下电源箱,更换正常机器拆下的电源箱试验机。机器可以恢复工作,表明电源有故障。打开电源盒的铝金属外壳,取出电源面板绝缘。仔细观察,发现电源和传统ATX类似的电源也被使用TL494 LM339组合只是副电源产生的SB电压为 3.3V,而不是 5V。
为便于分析,并为后续维护工作提供信息(由于故障机器数量较多)。根据电源板元件绘制电路原理图,上图为副电源电路图、主电路图、控制部分电路图。
首先取一个12V/0.27A服务器采用散热风扇连接电压输出排放12v接口上(红、黑),电压输出排插白、黑两个接口用导线短接(根据下图分析,白线为低电,IC1(9)脚电位降低,低于(8)脚,IC1(14)脚输出低电平D21,最终使IC2(4)脚电平降0V,加电,发现风扇转速较低。测15v滤波电容C18两端电压仅为10V左右, 5V滤波电容C21两端电压仅为3.8V(见中图)。测15v滤波电容C18两端电压仅为10V左右, 5V滤波电容C两端电压仅为3.8V(见中图)。但是测副电源提供的 16.2V、 3.3V正常电压(见上图)IC2(TL494)(14)脚输出5V基准电压也正常(见下图)。
拔下风扇负载(因为每个电压输出端都有空载保护电阻)。加电,测量15V滤波电容C18两端电压上升14V左右,不稳定,输出电路中似乎容性故障。 15V、 5V、-5V输出滤波电容全部更新(见中图),故障依然存在。IC5(7812)损坏,断开其输入端。
将风扇负荷转换为电压输出插件15V接口(橙、黑),加电,测量C18端电压仍然很低,只有11V左右,C21两端电压为4v左右,C22两端电压为-3.7V(见中图):此时测IC2(TL(8),(11)空载时脚电压为2v降至1.5V,IC2(4)脚电压一直为0v,未起控(如下图),问题似乎不在控制部分。然后替换两个促进三极管的三极管Q3(C945)、Q4(C945),两个功率管Q1(13007)、Q2(13007)以及Q5、Q6两根整流管仍然失败。
综合分析认为,输出端电压整体下降。而且比例大致相同。排除上述整流滤波元件后,怀疑主回路变压器T1损坏。拆下正常电源箱T1.更换后,试验机仍有故障,原正常电源箱加电仍正常,说明问题不在T1。疑点又回来了 15V、 5V整流后的滤波部分。无奈之下,断开功率因数校正变压器X线圈(串联15V整流电路一端将风扇负载改为电压输出排插5V接口(黄、黑),加电后风扇转速明显提高,测量C两端电压升至5.7V,C22两端电压为-4.7V。并联上相同规格的风扇进行测量C21两端电压仍保持5.5V。到目前为止,问题似乎很明显: 15V滤波支路故障导致各级输出电压整体下降,电源带负载能力差。然而 15V滤波支路无元件可查(见中图)L1后,只刺主滤波电容C18(早已替换17,把X线圈断点恢复后,又将风扇负载改回电压输出插排 15V在接口上(橙色和黑色),另一个风扇的负载仍然保留在电压输出排插5V界面(黄、黑)。加电后,两个风扇的转速都很慢,不需要测量就能理解,电压肯定不高。最后(-5V滤波支路尚未移动,直接断开D9、D1(1)两个整流二极管(见中图),加电后两个风扇不转动。测IC2(4)脚电压为3.7V,保护控制部分。原因是-5V缺失,通过R59、DZ8导致IC1(LM339)(5)脚电平升高,超过IC1(4)脚的反向输入电平,使集成块内部电压比较器的输出端(IC1.(2)脚)输出高电平,最终通过D23到达IC2(4)脚,使IC脚输出脉冲截止)脚输出脉冲截止。在检查完-5V滤波支路元件正确后,将D9、D1O恢复到原电路。无意中看到, 15V电压输出电流为3.5A(标注在电源箱外壳上)道路输出功率的大小可以代表电源的负载能力,而-5V(标注为2.OA)电压输出功率相对较小。分析认为,排除所有整流滤波电路后,电源负载能力尚未恢复,检查重点应转移到推进级(T1已替换过1。正常电源箱在同一条件下(同带两风扇负载)进行比较检测,加电、测量IC(8)和(11)脚电平为2.O4V,Q3、Q两个推动管c极电压为3.31V,E极电压为1.51V,两管的b-e结压降都为0.53V(如中图);而故障电源箱IC(8)、(11)脚电平均为1.56V(说明:随负载增加,电压为由2.2V~1.5V它们之间逐渐下降,实际上是IC2.Q3、Q44两推管c极电压1.98V,E极电压为1.50V,两管的b-e结压降都为0.O6V。此时顺测T初级(1)-(2)绕组0.5V(4)-(3)绕组为5.2V(交流);相应的T二级(1)-(3)绕组0.6V(2)-(3)绕组为2.6V(交流),见中图。此时顺测T初级(1)-(2)绕组0.5V(交流),(4)-(3)绕组为5.2V(交流);相应的T二级(1)-(3)绕组0.6V(2)-(3)绕组为2.6V(交流),见中图。T二级(1)-(3)绕组或其初级(1)-(2)绕组匝间短路Q激励不足,电源带负载能力降低。在确定R38不变值后,取正常电源箱T2.更换,各种输出恢复正常(带两个风扇负载);更换的驱动变压器T2.同样的故障也发生在正常电源箱中,原因终于了原因。
从厂家购回批量T配件完成后,故障机全部修复。表1和表2为LM339及TL494在路测量值(修复后),供维修参考。
表1 LM339各引脚参数
引脚
名称
功能
待机(V)
工作(V)
带负载(V)
1
OUT2
输出2
0.09
0.09
0.09
2
OUT1
输出1
0.06
0.09
0.09
3
VCC
电源
4.85
4.85
4.85
4
IN1-
反相输入1
1.16
1.19
1.19
5
IN1
同相输入1
0.19
1.01
0.94
6
IN2-
反相输入2
4.83
4.83
4.83
7
IN2
同相输入2
2.39
2.36
2.38
8
IN3-
反相输入3
2.39
2.36
2.38
9
IN3
同相输入3
3.08
1.18
1.13
10
IN4-
反相输入4
4.20
0.2
0.14
11
IN4
同相输入4
2.39
2.36
2.38
12
GND
地
0
0
0
13
OUT4
输出4
0.08
6.15
6.14
14
OUT3
输出3
4.29
0.09
0.09
表2 TL494各引脚参数
引脚
名称
功能
待机(V)
工作(V)
带负载(V)
1
IN-
反相位输入
0
2.41
2.41
2
IN
同相位输入
2.43
2.43
2.43
3
NF
反馈控制
0.06
3.35
2.81
4
DT
脉宽调制输出控制
3.77
0.01
0.01
5
CT
振荡1
1.4
1.36
1.24
6
RT
振荡2
3.64
3.66
3.73
7
GND
地
0
0
0
8
C1
脉宽调制输出1
2.25
2.19
2.06
9
E1
地
0
0
0
10
E2
底
0
0
0
11
C2
脉宽调制输出2
2.25
2.19
2.06
12
VCC
电源
p>16.216.2
16.2
13
OC
输出方式控制
4.85
4.85
4.85
14
REF
+5V基准输出
4.85
4.85
4.85
15
IN+
同相输入
4.85
4.85
4.85
16
IN-
反相输入
0.19
0.70
0.78