机载计算机开关电源常见故障分析
机载计算机开关电源常见故障分析
  摘要：近年来，在科技的不断进步和发展之下，出现了很多的新型设备和技术，并被广泛的应用在各行各业之中，并为这些行业的发展和进步提供了助力。尤其是在航天事业之中，在新技术的帮助之下，越来越多的航天电子设备和机载计算机等现代化智能设备被应用在航天事业之中，为航天事业的发展做出了重要的贡献。但是这些设备在飞机上供电是一大难题，于是相关技术人员提出在飞机上搭载开关型机载电源模块，以便解决供电问题。此外，因机载开关电源模块作为重要的供电电源，相关技术人员必须要对开关电源进行详细的研究，以便了解其内部工作原理和常发故障的原因和维修方式，从而解决机载电源模块故障带来的安全威胁。基于此，在本文中，将对机载计算机开关电源模块进行研究分析，并详细阐述常见的故障现状和导致的原因，针对这些故障论述针对的维修措施，以便解决因为电池故障引发的安全问题，从而为航天事业的发展奠定坚实的基础。
        关键词：机载计算机开关电源；常见故障；故障分析
        引言：现阶段，机载计算机在航天事业中发挥的作用越来越大，而机载开关电源模块更是其中的重中之重。这是因为机载开关式电源模块具备产生功耗小、供能效率高、占地空间小、重量不高、供压范围稳定、线路可调整性高等特点，所以才被机载计算机所采用，并且这种开
电脑关机慢是什么原因关电源模块一旦出现故障就会影响机载计算机等设备的正常运转。在下文中将对机载计算机等设备中常用的三路输出式开关电源模块的工作原理和具体构造进行研究，并且对这种三路开关式电源模块常见的故障进行细致分析，阐述其维修方法。
        一、开关式机载电源模块的工作原理和模块构建
        （一）输入的电路
        开关式机载电源内部的输入电路主要是由电感器和电容器组成的两个L型状的滤波电路，这个电路的主要作用就是把电源内部传来的直流式波动电压滤波转换成为纹波式电压，从而满足电路传输需求。并且采用这种输入电路有一个优点就是，开关式机载电源产生的杂波是没有办法传出到接收端的。
        （二）开关电源内部的功率变换电路
        开关式机载电源内部的功率变换电路主要是一种他激型推挽电路，简单来说这种线路就是由两个单端口型正面激发型开发稳压电源电路所构成的，并且这种电路在进行工作时相位会相反，这样的工作方式就可以在实际工作中体现为：两个功率开关交替的对电路进行打开和关闭，并且每个开关负责半个工作周期，且每个开关负责打开的半个周期内，以方便把输入的电源转接给设备端。
        （三）开关式机载电源内的输出电路
            输出电路内部主要是由电容和电感L型滤波型电路和一个问端口稳压装置组成的。这种输出电路的主要作用就是把电路中高频方波脉冲电压进行整合，使其变成整流滤波式的直流电压，然后再输出到设备端。
        二、开关式机载电源模块常见的故障分析
        开关式机载电源无输出问题方面的故障，大致可以分为以下几种故障情况：
        （一）电源无输出故障分析及检修
        开关式机载电源三路均无输出。针对电源三路无输出的问题，可以利用测试台对电源进行通电检测，观察测试台上显示的电源电压和电流，然后对电流、电压的数据进行简单的判断。一般电流和电压的变化就可以反映出电源的故障问题：
        第一种情况。开关式机载电源内部的电压正常但输出的电流较小，电流最小时可以达到几毫安。针对这样的故障问题，要对开关式机载电源的工作原理和构造进行思考，然后要从电源内部核心开始检测，一般出现这种问题都是内部的功率变换电路导致的。这种电路是一种他激型推挽电路并且要依靠驱动器进行控制，在对这部分电路进行检测时，可以对其内部的功率管和二极管进行检测，确定这一方面没有问题之后，再对控制器电路部分进行检测。
并且在对驱动控制电路进行检测时，要注意这方面故障的产生原因是非常复杂的，这一部分中的辅助电源如果出现问题就会导致控制器内部的芯片出现异常，芯片异常就会产生异常的波形信号，从而导致部分电路出现问题；还要注意过流保护电路中的电流互感器，这一部件出现问题也会导致控制器芯片出现“罢工情况”，从而造成驱动控制电路瘫痪，这样会就会导致电源三路无输出，所以在对故障分析和维修时，要针对这些方面进行检查[1]。
        电源三路无输出问题中第二种情况——电源电压显示正常但没有电流输出。这种故障从表面分析可能是电源没有进行正常的工作，并且电流的接收端电路可能出现了断路的故障。针对这一方面的故障，首先要对电源的保险丝进行检测，看其是否熔断，如果熔断了要及时更换新的保险丝；然后就要对电流的输出端和接收端电路进行检测，看其是否存在断路的问题，对断路的电线或器件要进行更换，一般这种问题常见的部件断路都是由于接收端电路的电容器件、电感器等部件出现了问题而造成，因此就要对其进行换新和连接电路，检测是否通电和有电流输出、输入[2]。
        电源三路无输出的第三种情况——电源供电电压较低并且电源零输出电流较大。这一故障是比较常见和多发的，故障的产生原因和维修方法也比较简单。列举事例：针对这一故障要从开关电源的内部构造为基本的出发点，产生这种故障的常见原因是因为，电流的接收端
线路或者部件出现了故障，在进行检修时可以对接收端的滤波线路和周边的电容器、电感器、电感稳压装置等方面进行排查，并且测试其是否出现短路问题，然后对短路部件进行更换就可以了[3]。
        （二）输出电压超差故障分析及检修
          导致开关电源出现电压超差问题可能是因为，内部的电压稳定度和负载调整率出现了变差的问题。这方面出现故障时，要把电压稳定度和负载调整率进行分开检测和维修。列举实例分析：针对电压稳定度方面可以把+5v的输出电压调节度加入到故障线路中，并且利用控制电路对这部分电路的电压信号的工作占比率进行重新调整，这样就可以提升这部分的电压稳定度[4]。在针对负载稳定超差这方面的故障时，可以对电路结构中的样电路进而控制电路进行检测，样电路中的检测主要是检测该电路中的电阻值是否发生变化。通常电路如果出现老化问题就可能会导致电路阻值出现变化，可以对线路老化部分进行更换，从而完成故障的维修；而控制电路导致的负载稳定超差故障通常是由控制器内部的芯片出现问题所导致的，针对这方面的故障，首先要对驱动控制线路产生的波形进行测量，如果出现异常波形就代表控制推挽电路有故障，这样就无法对输出端传来的电压进行控制和调节，从而就会导致负荷稳定超差。在清楚故障原因之后，就可以对这部分电路内部的芯片进行检测，查看其是
否在正常工作或者已经损坏，然后对其进行维修或更换就可以解决这一方面所带来的故障了[5]。
        三、结语
            综上所述，在对开关式机载电源进行研究分析之后，可以明确开关式机载电源的输入、输出电路和控制电路的构造，这样就为未来开展的开关式机载电源故障检测工作奠定了坚实的基础，并且在进行维修时能够提供技术方面的支持。并且开关式机载电源发生故障的原因有许多，相关技术人员在对其开展检修时必须要根据实际的情况，采用科学合理的方式进行故障的检查和维修，以便提升开关式机载电源在航空事业的应用效果和质量。
        参考文献：
        [1]谢军贤,付金泉,纪传滨,韩钰欣.机载计算机开关电源的并联均流技术[J].航空计算技术,2007(01):111-113.
        [2]王栋,冯倩,张斌峰.机载计算机开关电源常见故障分析[J].大众科技,2015,17(04):59-60.
        [3]冯非,王超,艾铁柱.机载计算机电源系统稳定性研究[J].物联网技术,2017,7(06):109-111.
        [4]陶渊. 机载计算机电源系统的研制[D].上海交通大学,2008.
        [5]吴向.机载计算机电磁干扰的抑制[J].航空计算技术,1997(04):40-42.

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