一台 SLPS-250ATXC 电源输出电压偏低:空载下 +5 V 电压仅约 1.8 V,其他各路按比例下降。该电源为采用 TL494 与 LM339 集成电路的典型 ATX 电路。检查 TL494 的④脚电压约为 2.6 V,电路处于保护状态;但保护时各路输出应为 0,现为正常值的三分之一,令人费解。尝试将 TL494 的④脚接地,电源立即恢复正常输出,说明 TL494 未损坏,故障可能出自 LM339 及相关电路。
用万用表检测 LM339 各脚电压,当触及④脚与⑦脚时各路电源恢复正常;甚至仅用一支表笔碰触⑦脚或④脚也能使电源复原。这相当于在④脚或⑦脚上接入一条“天线”,天线接收外来信号后电源即正常。试验天线长度发现:40 cm 以下对电源不起作用,随长度增加输出电压相应上升,达约 1 m 时输出电压恢复正常,TL494 的④脚电压亦恢复为 0 V。但电源需借助“天线”才能工作,说明仍有隐藏故障。
再查 LM339 的④脚与⑤脚电压:⑤脚约 2.4 V、④脚约 1.2 V、输出端②脚约 2.9 V(相关电路见图 3)。LM339 的②脚欲呈高电位,必须由⑤脚电位高于④脚才能产生,那么⑤脚最初的高电位来自何处?逐一断开与⑤脚相连的各支路,断开 C 支路后电源恢复正常。沿 D2 向下查找,最终在 +3.3 V 电源处对地并接一只 1000 μF 电容后电源即正常;再检查 +3.3 V 原滤波电容,发现已失效。更换电容后 TL494 的④脚电压恢复正常,用表笔碰触 LM339 的④脚或⑦脚也不再起作用,故障彻底解决。
为何 +3.3 V 滤波电容失效会导致输出电压偏低?+3.3 V 电源在无滤波电容时,输出直流中夹带由逆变功率管输出的强脉冲成分,经 D3 及 D2 送到 LM339 的⑤脚,使⑤脚电平高于④脚,从而令电源进入保护状态。由 +20 V 电源经 R3、D1、R2 及三个并联电阻到地的支路计算,三个电阻并联后阻值为 2.43 kΩ,略去其他支路影响可估算出⑤脚电压约 2.3 V;因二极管 D1 钳位作用,②脚输出电压只能约 2.9 V,经 R1 送至 TL494 的④脚,减去 R1 压降后④脚为 2.6 V。在此电压下 TL494 输出较窄脉冲,故空载时 +5 V 约有 1.8 V 输出。解决办法为:在 D 支路串联一只 47 kΩ 电阻,并将 R2 由 3.9 kΩ 换成 100 kΩ。经此处理后,无论正常工作或保护状态,各路输出电压与各管脚电压均正常,且 R2 改动不影响电源过载保护性能,故障至此完全解决。爱好者手中的 SLPS-250ATXC 电源可参考本例加装 47 kΩ 电阻以提高保护性能。
至于为何 LM339 的④脚加“天线”后正常工作:这是由于②脚经 D1 反馈至⑤脚后产生轻微高频寄生振荡,④脚或⑦脚接入天线破坏了振荡条件,使④脚电压升高;当超过⑤脚电压时,②脚送出 0 V 低电平至 TL494 的④脚,电源恢复正常。同样,在 D1 支路串联 47 kΩ 电阻后增加阻尼、破坏振荡条件,电源亦恢复正常。此时若取下 +3.3 V 处新加电解电容,通电后电源会立即进入保护状态、各路均无输出。
