一种开关电源故障模拟装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及开关电源领域，公开了一种开关电源故障模拟装置，包括箱体、设于所述箱体顶部的开关面板、设于所述箱体底部的开关电源电路和继电器电路、设于所述箱体侧边的风扇和故障设置区，所述开关面板上设有用于测试电压的测试孔，所述开关电源电路中设有若干个故障点，所述故障点通过继电器电路与所述故障设置区连接。本发明的开关电源故障模拟装置提高了开关电源系统波形观察、故障分析及故障解决能力。
【专利说明】一种开关电源故障模拟装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及隔离开关领域，尤其涉及一种开关电源故障模拟装置。
【背景技术】
[0002]开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备等领域，而且开关电源一般是故障的高发部分，对开关电源快速方便地进行故障诊断具有重要意义。
[0003]目前开关电源的故障诊断有人工方法和自动诊断方法。
[0004]人工方法是利用万用表或者示波器等直接测量开关电源相关节点的电压信号，通过分析节点电压波形，判断开关电源处于什么故障状态。这种方法操作繁琐，效率低；而且开关电源中含有高压部分，如果操作失误会对被测设备和测试人员产生伤害。
[0005]自动诊断方法主要是利用测试针床，程控飞针等设备，通过测试探针与电路中相应节点接触获取节点电压信号，再对这些信息进行分析，进而判断出开关电源的故障状态。按照传统的测试方法，当设计人员要对某个单元或部件进行测试时均需要制作专用的针床，由于板子和针床之间需要准确定位，需要各种测试夹具和连接装置，造成诊断系统复杂、操作繁琐。这种方法由于测试探针磨损，接触不良等问题而降低了诊断的可靠性。
[0006]此外由于上述的人工方法和自动诊断方法都需要直接接触开关电源电路板，若开关电源已做灌封等绝缘保护处理，其测试节点与外界完全隔离，则无法接触测量。尤其是对某些特殊应用的电路，接触式诊断方法会对原电路带来较大干扰，甚至使故障诊断无法进行，这些都制约了上述方法的应用。
[0007]因此需要研发一种开关电源故障模拟装置，将故障点通过辅助电路(继电器开关电路)引出到故障设置区，在不接触开关电源的情况下可以人为地、随时进行开通或关闭。故障点关闭时，能够提高开关电源识图和系统分析能力，提高开关电源的设计能力；故障点开通时，提高波形观察与故障分析、故障解决能力。
【发明内容】
[0008]为克服现有技术的不足，本发明的目的是:提供一种开关电源故障模拟装置，提高了开关电源识图和系统分析能力，提高了开关电源的设计能力且提高了波形观察与故障分析、故障解决能力。
[0009]为了解决【背景技术】中的技术问题，本发明提供了一种开关电源故障模拟装置，包括箱体、设于所述箱体顶部的开关面板、设于所述箱体底部的开关电源电路和继电器电路、设于所述箱体侧边的故障设置区，所述开关面板上设有用于测试电压的测试孔，所述开关电源电路中设有若干个故障点，所述故障点通过继电器电路与所述故障设置区连接。
[0010]具体地，所述开关面板上设有交流输入测试孔、直流输出波形测试孔、开关变换电路测试孔、控制保护电路测试孔和辅助电源电路测试孔。
[0011]优选地，所述开关面板为透明的，所述开关面板上还设有控制整个系统通电与断电的电源开关、控制开关电源主电路工作的运行控制按钮和显示工作状态的指示灯。
[0012]具体地，所述开关电源电路包括输入/滤波整流电路、开关变换电路、功率变换电路、整流稳压电路、触发脉冲放大电路、输出/控制保护电路及辅助电源电路。
[0013]可选地，所述开关电源电路设有模拟电源主板保险丝烧断的故障点、模拟电源主板上功率变换电路的电解电容漏电的故障点、模拟高频整流管被击穿的故障点、模拟高频滤波电感被烧断的故障点、模拟触发脉冲放大电路中三极管被击穿的故障点、模拟触发脉冲放大电路中放大管击穿的故障点、模拟三端可调基准源的电压取样电阻烧坏的故障点及模拟辅助电源电路功率管的栅、源极间击穿的故障点。
[0014]优选地，所述开关变换电路包括半桥变换器。
[0015]可选地，所述箱体侧面还设有用于散热的风扇。
[0016]本发明的开关电源故障模拟装置的原理是在开关电源中设置了故障点，故障点通过辅助电路(继电器开关电路)引出到故障设置区，可以人为的、随时进行开通或关闭。故障点关闭时，能够提高开关电源识图和系统分析能力，提高开关电源的设计能力；故障点开通时，提高波形观察与故障分析、故障解决能力。
[0017]采用上述技术方案，本发明的开关电源故障模拟装置提高了开关电源识图和系统分析能力，提高了开关电源的设计能力且提高了波形观察与故障分析、故障解决能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0019]图1是本发明实施例提供的开关电源故障模拟装置的系统示意图；
[0020]图2是本发明实施例提供的开关电源故障模拟装置的故障点设置示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]实施例:图1为本发明实施例提供的开关电源故障模拟装置的结构示意图，从图中可以清楚地看出，本实施例提供的开关电源故障模拟装置包括箱体、设于所述箱体顶部的开关面板、设于所述箱体底部的开关电源电路和继电器电路、设于所述箱体侧边的故障设置区，所述开关面板上设有用于测试电压的测试孔，所述开关电源电路中设有若干个故障点，所述故障点通过继电器电路与所述故障设置区连接。
[0023]具体地，所述开关面板上设有交流输入测试孔、直流输出波形测试孔、开关变换电路测试孔、控制保护电路测试孔和辅助电源电路测试孔。
[0024]优选地，所述开关面板为透明的，所述开关面板上还设有控制整个系统通电与断电的电源开关、控制开关电源主电路工作的运行控制按钮和显示工作状态的指示灯。
[0025]具体地，电源开关控制整个系统的通电与断电，电源开关接通后，辅助电源电路工作状态指示灯亮起，滤波整流电路、辅助电源电路开始工作，此时可以用示波器测量交流输入测试孔、辅助电源电路测试孔的波形。
[0026]运行控制按钮控制开关电源的主电路工作与否。运行控制按钮拨至开通后，开关变换电路工作状态指示灯亮起，此时开关变换电路、整流稳压电路、控制保护电路才开始工作，此时可以用示波器测量开关变换电路测试孔、控制保护电路测试孔和直流输出测试孔的波形。
[0027]故障模拟装置正常工作时(故障点关闭)，调节三相调压器使装置电源达到220V，此时功率变换电路中整流输出输出的不控整流电压为310V左右，同时，辅助电源电路工作状态指示灯亮起，辅助电源电路部分开始工作，用示波器可以分别观察透明面板上整流输出观测孔、直流输出观测孔、控制电路观测孔的波形。
[0028]此时调节负载电阻，观测电压表、电流表监测数值，完整的记录开关电源性能参数；并进行正常工作波形测量，为后续的故障查找与检修训练做准备。
[0029]具体地，所述开关电源电路包括输入/滤波整流电路、开关变换电路、功率变换电路、整流稳压电路、触发脉冲放大电路、输出/控制保护电路及辅助电源电路。
[0030]可选地，所述开关电源电路设有模拟电源主板保险丝烧断的故障点、模拟电源主板上功率变换电路的电解电容漏电的故障点、模拟高频整流管被击穿的故障点、模拟高频滤波电感被烧断的故障点、模拟触发脉冲放大电路中三极管被击穿的故障点、模拟触发脉冲放大电路中放大管击穿的故障点、模拟三端可调基准源的电压取样电阻烧坏的故障点及模拟辅助电源电路功率管的栅、源极间击穿的故障点。
[0031]如图2所示，故障点I位于滤波整流电路内，模拟电源主板保险丝烧断，故障现象为辅助电源电路工作状态指示灯不能点亮，电源主板不能启动；
[0032]故障点2位于滤波整流电路的输出端，模拟电源主板上功率变换电路的电解电容漏电，故障现象为整流输出电压值UDC ( +300V,电源主板仍可正常工作；
[0033]故障点3位于整流稳压电路内，模拟+3.3V高频整流电路的高频整流管被击穿，故障现象为启动电源主板后，散热风扇微动一下，即停止工作，功率变换电路工作状态指示灯不能点亮，逆变输出无输出值，辅助电源电路工作状态指示灯正常点亮，“ +5V ”输出正常，但“+3.3V”没有输出；
[0034]故障点4位于整流稳压电路内，模拟+12V高频滤波电感被烧断，故障现象为启动电源主板后，散热风扇微转一周左右后即停止工作，功率变换电路工作状态指示灯不能点亮，逆变输出无输出值，辅助电源电路工作状态指示灯正常点亮，“+5V”输出正常，但“+12V”没有输出；
[0035]故障点5位于控制保护电路内，模拟触发脉冲放大电路中的三极管被击穿，故障现象为三极管的集、射极间波形明显变小，且干扰严重，电源主板工作时发出嘯叫声，低压整流输出部分的电压值均偏高0.1V以上，且将“运行控制”开关拨至停止侧，装置仍运行；
[0036]故障点6位于控制保护电路内，模拟触发脉冲放大电路中的放大管击穿，故障现象为放大管的集、射极间波形明显变小，且干扰严重，电源主板工作时发出嘯叫声，低压整流输出部分的电压值均偏高0.1V以上，且将“运行控制”开关拨至停止侧，装置仍运行；
[0037]故障点7位于辅助电源电路内，模拟三端可调基准源的电压参考端的电压取样电阻烧坏，故障现象为启动电源主板后，功率变换电路工作状态指示灯不能点亮，逆变输出无输出值，辅助电源电路工作状态指示灯虽能点亮，但稍暗，“+5V”输出电压值〈+3.5V ；
[0038]故障点8位于辅助电源电路内，模拟辅助电源电路功率管的栅、源极间击穿，故障现象为启动电源主板后，功率变换电路工作状态指示灯不能点亮，逆变输出无输出值，辅助电源电路工作状态指示灯不能点亮，功率管的栅、源间电压值为0.3MV。
[0039]优选地，所述开关变换电路包括半桥变换器。
[0040]可选地，所述箱体侧面还设有用于散热的风扇。
[0041]本发明的开关电源故障模拟装置提高了开关电源识图和系统分析能力，提高了开关电源的设计能力且提高了波形观察与故障分析、故障解决能力。
[0042]以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【权利要求】
1.一种开关电源故障模拟装置，其特征在于，包括箱体、设于所述箱体顶部的开关面板、设于所述箱体底部的开关电源电路和继电器电路、设于所述箱体侧边的故障设置区，所述开关面板上设有用于测试电压的测试孔，所述开关电源电路中设有若干个故障点，所述故障点通过继电器电路与所述故障设置区连接。
2.如权利要求1所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述开关面板上设有交流输入测试孔、直流输出波形测试孔、开关变换电路测试孔、控制保护电路测试孔和辅助电源电路测试孔。
3.如权利要求2所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述开关面板为透明的，所述开关面板上还设有控制整个系统通电与断电的电源开关、控制开关电源主电路工作的运行控制按钮和显示工作状态的指示灯。
4.如权利要求1所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述开关电源电路包括输入/滤波整流电路、开关变换电路、功率变换电路、整流稳压电路、触发脉冲放大电路、输出/控制保护电路及用于为开关电源控制与保护电路提供工作电压的辅助电源电路。
5.如权利要求4所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述开关电源电路设有模拟电源主板保险丝烧断的故障点、模拟电源主板上功率变换电路的电解电容漏电的故障点、模拟高频整流管被击穿的故障点、模拟高频滤波电感被烧断的故障点、模拟触发脉冲放大电路中三极管被击穿的故障点、模拟触发脉冲放大电路中放大管击穿的故障点、模拟三端可调基准源的电压取样电阻烧坏的故障点及模拟辅助电源电路功率管的栅、源极间击穿的故障点。
6.如权利要求4所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述开关变换电路包括半桥变换器。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的开关电源故障模拟装置，其特征在于，所述箱体侧面还设有用于散热的风扇。
【文档编号】G01R31/40GK104391255SQ201410675106
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】何卫华, 张贵树 申请人:广西智通节能环保科技有限公司