開關(guān)電源與線性電源相比，具有輸出電壓穩(wěn)定可靠，穩(wěn)壓范圍寬、保護全面、功耗小、轉(zhuǎn)換效率高等特點。所以有線電視設(shè)備電源多數(shù)用開關(guān)電源，如光發(fā)射機、光接收機、光放大器、數(shù)字衛(wèi)星接收機、放大器、調(diào)制器等設(shè)備均采用開關(guān)電源。
一、開關(guān)電源的組成及各部分作用
開關(guān)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(guān)電源電路；防止開關(guān)電源的高次諧波進入市電網(wǎng)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(yīng)開關(guān)管不被擊穿。功率變換電路作用是實現(xiàn)變壓、變頻和完成電壓調(diào)整任務(wù)，保證變壓器輸出能量平穩(wěn)（即輸出電壓平穩(wěn)）。功率變換電路是開關(guān)電源的核心部分。不同廠家、不同設(shè)備的開關(guān)電源，對這部分所設(shè)計的電路和所用的器件差別較大，有的設(shè)備使用16腳的脈寬調(diào)制集成塊，有的采用8腳的脈寬調(diào)制集成塊，有的使用脈寬調(diào)制管。有的電路設(shè)計較簡單，有的電路設(shè)計較復(fù)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(wěn)的直流電壓。輸出電壓的數(shù)值和種類根據(jù)各種設(shè)備需要而定。如放大器的開關(guān)電源只輸出24v或12v單種類直流電壓值。數(shù)字衛(wèi)星接收機的開關(guān)電源可輸出33v、28v、29v、22v、18/14v、12v、5v、3.3v等多種類直流電壓值?？刂齐娐返淖饔檬牵寒?dāng)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(guān)管關(guān)斷，保證電路的主件不受損壞；根據(jù)采樣電路的數(shù)據(jù)控制脈沖占空比，自動調(diào)整輸出電壓，保證輸出直流電壓平穩(wěn)。
二、開關(guān)電源工作原理
開關(guān)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(wǎng)中的高頻成份濾除掉，防止外來高頻干擾波進入開關(guān)電源。同時也抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻波，以防止串入市電網(wǎng)。r1為避雷器，當(dāng)遭雷擊時將被擊穿短路、保險絲將熔斷，保護開關(guān)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(dāng)由某種原因輸入電流增大時，熱敏電阻發(fā)熱阻值變大，阻止大電流進入開關(guān)電源電路中。
d1-d4、c6-c8組成整流濾波電路，輸出平穩(wěn)直流各種電壓值滿足各設(shè)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(dá)300v左右。
2 啟動與功率轉(zhuǎn)換電路
整流后的直流電壓一路經(jīng)高頻變壓器b初級①—②繞組線圈加至開關(guān)管q1（場效應(yīng)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(dǎo)通工作，三端穩(wěn)壓管q6得到輸入電壓，三端穩(wěn)壓管q6輸出的直流電壓經(jīng)c12濾波后，向脈寬調(diào)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(diào)制電流，送入開關(guān)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(jīng)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(dá)到飽和截止?fàn)顟B(tài)，已不能向三端穩(wěn)壓管q6提供輸入電壓）。三端穩(wěn)壓管輸出電壓又經(jīng)過c12濾波后向脈寬調(diào)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(dāng)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(jīng)整形及放大后由q4⑥腳輸出經(jīng)r4加至開關(guān)管q1的柵極g?？刂苢1是處于導(dǎo)通狀態(tài)還是處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)q4輸出的脈沖為上升沿時，q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，高頻變壓器b儲存能量。當(dāng)q4輸出的脈沖為下降沿時，q1處于截止?fàn)顟B(tài)，此時高頻變壓器釋放能量，在b的次級多繞組線圈中產(chǎn)生感應(yīng)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(chǎn)生的感應(yīng)電壓，由整流管整流后，經(jīng)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(shè)備負(fù)載用。
4 穩(wěn)壓控制過程
基準(zhǔn)穩(wěn)壓控制電路由取樣電阻r13、r14，精密穩(wěn)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(jīng)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(jīng)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(jié)，如圖2。穩(wěn)壓調(diào)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(dǎo)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(nèi)部的發(fā)光二級管亮度增強（或說電流增大），導(dǎo)致接在q3③—④腳內(nèi)部的光敏三級管c-e極間的內(nèi)阻變?。措娏髟龃螅?，q3的④腳電位升高，q4的①、②腳電位隨著升高，經(jīng)q4內(nèi)部的誤差放大器與基準(zhǔn)電壓比較放大，產(chǎn)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(jīng)q4的⑥腳輸出控制開關(guān)管q1，使q1導(dǎo)通時間變短，導(dǎo)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(yīng)電動勢下降，輸出直流電壓下降，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。
當(dāng)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(nèi)的振蕩脈沖寬度↑→變壓器b次級各繞組線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢↑→輸出直流電壓↑，達(dá)到穩(wěn)壓目的。
5 過壓保護
當(dāng)輸入交流電60v或220v電壓升高，或穩(wěn)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(jīng)t2、c10整流濾波后加至三端穩(wěn)壓管q6，若超過穩(wěn)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(nèi)部振蕩電路停振，關(guān)斷驅(qū)動脈沖輸出，場效管q1截止，無電壓輸出，達(dá)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(dāng)過載或出現(xiàn)短路時，可引發(fā)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(dāng)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(dá)1v左右時，q4若為l6565型號管④腳電壓高于2.2v時)時，q4內(nèi)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(gòu)成q1d極的尖鋒脈沖吸收電路。當(dāng)q1d極尖鋒脈沖電壓很高時，t1導(dǎo)通給r2、c9充放電，吸收了尖鋒脈沖，防止開關(guān)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(guān)電源之前，維修人員應(yīng)簡略畫出各種設(shè)備的開關(guān)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(guān)電源一定要清楚每種電壓值給設(shè)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(yīng)先檢測輸入交流電壓是否正常，若無交流電壓輸入，應(yīng)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(tài)，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(wěn)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(yīng)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(yīng)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(guān)電源電路內(nèi)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(fā)黑、斷裂、電容器鼓包或電解液外溢等。發(fā)現(xiàn)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(yīng)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(yán)重漏電。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(guān)電源工作情況。
3 輸出電壓不穩(wěn)
各種輸出電壓偏高或偏低，說明開關(guān)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(fā)生變化，三端穩(wěn)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(fā)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(guī)定值比較大，說明r10、r15電阻阻值發(fā)生變化，應(yīng)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(wěn)波動較大，一般是濾波電容嚴(yán)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(yīng)無輸出電壓，故不用懷疑有短路點。
5 由開關(guān)電源引起交流聲干擾
產(chǎn)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(shè)備的開關(guān)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(fā)熱，在散熱條件差些情況下，使電介電容在較短時間內(nèi)枯干，導(dǎo)致輸出電平下降，濾波效果差，紋波系數(shù)增加，造成畫面上出現(xiàn)橫道交流聲干擾。在更換電容時應(yīng)換上容量比原電容容量大些，并注意設(shè)備散熱問題，減小產(chǎn)生交流干擾故障的概率。