1.开关電(diàn)源的常见故障

1.保险丝烧断了。

如果熔断时熔丝管变黑，有(yǒu)斑点，说明電(diàn)路有(yǒu)严重短路，是高压滤波電(diàn)容击穿、整流管击穿等明显故障造成的。如果熔丝管不是黑色的，则是慢慢熔断，可(kě)以进行静态测量。通常，半桥中(zhōng)的一个开关损坏或有(yǒu)缺陷。

2.保险丝常开，输出无電(diàn)压。

在这种情况下，首先检查是否有(yǒu)300V DC電(diàn)压。如果不是，故障发生在变频器之前；如果有(yǒu)300V的高電(diàn)压但没有(yǒu)输出，可(kě)以用(yòng)示波器检查开关管集電(diàn)极是否有(yǒu)20kHz的波形。如果开关管损坏或不振动。高频变压器开路会导致变频器停机。另外逆变器正常，但是被后级的过流或过压電(diàn)路保护，所以输出没有(yǒu)電(diàn)压。如果12V主输出電(diàn)源输出空载，会造成过保护，使输出无電(diàn)压。

3、電(diàn)源输出電(diàn)压不允许。

正常情况下，数控系统中(zhōng)各档调节DC電(diàn)压的允许電(diàn)压范围在额定值的±5%以内。如果超过这个范围，可(kě)以调整调压電(diàn)位器。将主输出電(diàn)压水平调整到标准值。如果不能(néng)调整到标准值，可(kě)能(néng)是電(diàn)位器坏了，也可(kě)能(néng)是调压器坏了。如果只有(yǒu)一个档位的電(diàn)压偏差较大，很(hěn)可(kě)能(néng)是那个档位的整流二极管损坏，尽量更换同类型的二极管。有(yǒu)时，开关電(diàn)源的负载能(néng)力差也会使输出電(diàn)压下降太多(duō)，可(kě)能(néng)导致電(diàn)路工(gōng)作(zuò)点因参数变化而偏离線(xiàn)性區(qū)，如放大环节的增益降低，检测電(diàn)路处于非線(xiàn)性状态。

4.开关電(diàn)源发出重复的特殊噪音。

这通常是由于工(gōng)作(zuò)频率低造成的。脉宽调制器可(kě)以用(yòng)示波器检测，正常工(gōng)作(zuò)时在20kHz左右。如果定时回路的電(diàn)容容量变大，也会造成振荡频率过低，使電(diàn)源产(chǎn)生一种特殊的重复噪声。使得开关電(diàn)源不能(néng)正常工(gōng)作(zuò)。更换适当的電(diàn)容器以恢复其正常运行。

二、解决方法

1.采用(yòng)抗干扰高品质(zhì)電(diàn)源。

经验表明，電(diàn)源引入的干扰是系统干扰的主要来源，具(jù)有(yǒu)良好抗干扰性能(néng)的优质(zhì)電(diàn)源是提高系统可(kě)靠性的关键。

2.阻断噪声干扰传播路径。

一般数控系统使用(yòng)现场的電(diàn)磁环境比较恶劣，尤其是附近大型電(diàn)气设备启停时，会对公(gōng)共交流電(diàn)网和控制回路产(chǎn)生高频瞬态噪声。这些噪声会通过数控系统的输入電(diàn)源进入系统，因此必须采取滤波、隔离、屏蔽、保护等措施，将噪声从系统外部阻隔。

1)使用(yòng)電(diàn)源滤波器抑制输入電(diàn)源噪声。

電(diàn)力滤波器是抑制電(diàn)力干扰的有(yǒu)力措施。目前，市场上有(yǒu)各种类型和规格的过滤器。从抗干扰的角度来说，应该验证插入衰减是否满足要求。另外，滤镜的实际降噪效果还取决于使用(yòng)方法，需要注意以下三点:

a、滤波器安(ān)装(zhuāng)应尽可(kě)能(néng)靠近電(diàn)源输入插座，进出線(xiàn)应采用(yòng)双绞線(xiàn)，并靠近地電(diàn)位。它们必须分(fēn)开布線(xiàn)，不能(néng)平行布線(xiàn)，也不能(néng)绑在一起。

b、滤波器的接地電(diàn)阻尽量小(xiǎo)，＊好直接安(ān)装(zhuāng)在离系统接地端＊近的系统机箱上，这样可(kě)以更好的抑制高频共模噪声。

C.数控系统中(zhōng)的伺服電(diàn)机驱动器、外围接口電(diàn)路和计算机電(diàn)路的電(diàn)源分(fēn)别由三个滤波器供電(diàn)，既能(néng)抑制外部電(diàn)源干扰，又(yòu)能(néng)抑制各部分(fēn)之间的相互干扰。

2)隔离采用(yòng)变压比為(wèi)1∶1的隔离变压器。

隔离变压器是在其一次绕组和二次绕组之间加屏蔽层，与铁芯一起接地，防止干扰信号通过一次绕组之间的電(diàn)路进入DC供電(diàn)系统。能(néng)有(yǒu)效抑制電(diàn)网侵入的瞬态强脉冲干扰，使直流或低频干扰信号不易通过传导形成感应噪声。

3)電(diàn)源安(ān)装(zhuāng)在金属屏蔽盒内，并尽可(kě)能(néng)与系统其他(tā)部分(fēn)隔离，可(kě)以减少系统内部噪声的辐射干扰。

4)建立断電(diàn)保护功能(néng)。

工(gōng)业電(diàn)网供電(diàn)不稳定或系统供電(diàn)意外故障，突然停電(diàn)在所难免。这就要求系统在断電(diàn)的情况下保护现场数据。当電(diàn)压恢复正常时，它可(kě)以从電(diàn)源故障点继续执行程序。系统的掉電(diàn)保护方案可(kě)以使用(yòng)带掉電(diàn)保护的RAM(如FLASH)或读写EEPROM，在系统掉電(diàn)时保存现场数据和logo字。

3.抑制電(diàn)源运行产(chǎn)生的噪声。

1)抑制DC稳压電(diàn)源的噪声

某些数控系统的電(diàn)源(+5V)由三端集成稳压器组成。当電(diàn)路中(zhōng)有(yǒu)TTL器件时，开关时间為(wèi)5 ~ 10 ns。在瞬态電(diàn)流和公(gōng)共阻抗的作(zuò)用(yòng)下，DC電(diàn)力線(xiàn)上产(chǎn)生开关噪声。電(diàn)路的噪声容限降低，导致逻辑電(diàn)路和微处理(lǐ)器的误操作(zuò)。降低开关噪声的有(yǒu)效方法是在每个集成電(diàn)路的電(diàn)源端和接地端之间连接一个0.01 ~ 0.1 μ F的限噪钽電(diàn)容或高频无感滤波電(diàn)容。在设计電(diàn)路板时，该電(diàn)容器应安(ān)装(zhuāng)在集成電(diàn)路的電(diàn)源输入侧，并尽可(kě)能(néng)缩短電(diàn)容器的布線(xiàn)。

2)抑制开关電(diàn)源的噪声。

目前，开关電(diàn)源广泛应用(yòng)于数控系统中(zhōng)。但开关電(diàn)源噪声大，噪声频谱宽，高频辐射干扰严重。这些固有(yǒu)的缺点无法从根本上消除。只有(yǒu)隔离、过滤、屏蔽才能(néng)阻断噪音的传播。具(jù)體(tǐ)方法如下:

A.降低开关级晶體(tǐ)管和電(diàn)源屏蔽罩之间的耦合電(diàn)容以降低噪声；

b .通过電(diàn)感線(xiàn)圈将开关電(diàn)源外壳与数控系统外壳连接起来，降低共模噪声；

C.在交流電(diàn)源输入端连接線(xiàn)路滤波器，不仅可(kě)以抑制共模噪声和串模噪声的产(chǎn)生，而且对外部電(diàn)源噪声也有(yǒu)效。

D.当开关電(diàn)源有(yǒu)多(duō)个负载时，应采用(yòng)在電(diàn)源处将各负载回路分(fēn)开的接線(xiàn)方式，而不是离开开关電(diàn)源一定距离后再连接负载。当根据后者布線(xiàn)时，分(fēn)布電(diàn)容使得每个负载的線(xiàn)路不平衡，导致大的串联模式噪声。此外，電(diàn)源外壳和负载電(diàn)路在一点接地，接地阻抗应尽可(kě)能(néng)小(xiǎo)。开关通过双绞線(xiàn)连接到每个负载電(diàn)路；

E.开关電(diàn)源既要给大功率负载供電(diàn)，又(yòu)要给小(xiǎo)信号负载供電(diàn)。即使它们的電(diàn)压相同，也应该使用(yòng)两组独立的开关電(diàn)源供電(diàn)。这两组電(diàn)源的地線(xiàn)要有(yǒu)共同的耦合点，不会形成共同的阻抗，防止两个负载之间的相互影响。

4.合理(lǐ)的接地和布線(xiàn)

系统中(zhōng)DC電(diàn)源的工(gōng)作(zuò)场所应与系统中(zhōng)继電(diàn)器、電(diàn)磁阀及其驱动電(diàn)源的電(diàn)源分(fēn)开，两者不得混用(yòng)。另外，接地電(diàn)缆要足够粗，電(diàn)阻要小(xiǎo)。敷设電(diàn)源線(xiàn)时，强電(diàn)和弱電(diàn)分(fēn)开，输入線(xiàn)和输出線(xiàn)分(fēn)开。根据電(diàn)流，尽量加宽导線(xiàn)的宽度，使電(diàn)源線(xiàn)和地線(xiàn)的方向与数据传输的方向一致。采用(yòng)上述方法改进数控系统電(diàn)源部分(fēn)的设计，有(yǒu)效地消除了干扰的影响，提高了整个数控系统的可(kě)靠性。