第一部分：基础知识与安全须知

在开始之前，必须明白最重要的一点：安全第一！

1. 致命危险：开关电源在断电后，高压侧（特别是大容量的电解电容）中仍储存有足以致命的高压电！
2. 维修前务必放电： 在用手接触任何元件之前，必须用一个大功率的电阻（如1kΩ/5W）或带绝缘柄的螺丝刀，将电源输入端的保险丝之后、高压大电容两端的正负极短路，彻底放电。这是每次维修都必须遵守的铁律！
3. 隔离电源： 维修时，最好使用一个隔离变压器，它能将市电与维修台完全隔离，防止因设备外壳带电或操作不慎而触电，如果没有隔离变压器，操作时务必格外小心,确保身体不与任何可能带电的金属部分接触。
4. 使用绝缘工具： 使用带绝缘手柄的螺丝刀、镊子等工具。

第二部分：开关电源工作原理简述

理解原理是维修的关键,一个典型的开关电源主要由以下几个部分组成：

1. 输入滤波电路： 包括保险丝、压敏电阻、X电容、Y电容和共模电感，作用是滤除电网干扰,并防止电源自身干扰电网。
2. 整流滤波电路： 由桥式整流堆（或二极管）和大容量的高压电解电容组成,作用是将220V交流电转换为约300V的直流电。
3. PWM控制与驱动电路： 这是电源的“大脑”，通常由一个PWM控制器芯片（如常见的 VIPer12A/22A, UC384x, OB2202, TNY系列 等）及其外围电路组成，它负责产生高频脉冲信号，驱动开关管工作，并根据输出电压的变化来调整脉冲的宽度或频率,从而稳定输出电压。
4. 开关管： 通常是MOSFET或三极管，它作为“高速开关”，在PWM信号的驱动下,将高压直流电切割成高频的方波脉冲。
5. 开关变压器（高频变压器）： 核心部件，它将开关管产生的高压、高频脉冲进行“变压”,同时起到能量传递和输入输出的电气隔离作用。
6. 输出整流滤波电路： 由快恢复二极管或肖特基二极管、低压大电容、电感等组成，作用是将变压器次级的高频脉冲电压整流、滤波,变成平滑的直流电输出。
7. 反馈电路： 这是实现电压稳定的关键，通常使用光耦（如PC817）和精密稳压源（如TL431）。
   • 工作流程： 输出电压 → 取样电阻 → TL431 → 光耦发光强度 → 光耦接收端 → PWM控制器芯片 → 调整PWM输出 → 最终稳定输出电压。

简化流程： 220V AC → 输入滤波 → 桥式整流 → 300V DC → PWM控制 → 开关管 → 开关变压器 → 输出整流滤波 → 稳定低压DC → 负载

第三部分：故障维修思路与步骤

遵循“先外后内、先易后难、先静后动”的原则。

第一步：外部观察与问诊

1. 闻： 闻一下电源有无焦糊味,烧焦的气味是严重故障的明确信号。
2. 看：
   • 外观： 电源外壳有无烧黑、变形、鼓包或裂开。
   • 保险丝： 拆开外壳后，首先观察保险丝。保险丝是维修的第一个重要指示灯。
     • 保险丝完好： 说明后级电路存在严重短路的可能性较小，故障可能在启动电路、反馈电路或负载本身。
     • 保险丝熔断发黑： 说明后级（整流桥、滤波电容、开关管、开关变压器初级）存在严重短路,重点检查这些元件。
3. 问： 询问用户故障现象，是完全没反应？还是输出电压不稳？或者有异响？

第二步：不通电测量（关键步骤）

1. 测量输入端电阻：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 使用万用表电阻档,红黑表笔分别接电源插头两端的金属片。
   • 正常情况： 刚开始会显示一个较小的阻值（输入滤波电容的充电过程），然后阻值会逐渐变大至无穷大（MΩ级别）。
   • 异常情况：
     • 阻值很小或为0： 输入端存在严重短路，重点检查压敏电阻、X电容、整流桥、滤波电容是否击穿。
     • 阻值正常但无穷大时间很长： 可能是启动电阻开路。

2. 测量关键对地电阻（判断是否短路）：

   • 找到开关管（通常是三个引脚的TO-220或TO-252封装的MOSFET）的D极（漏极，通常接开关变压器初级）和S极（源极，通常接地）。
   • 红表笔接D极，黑表笔接散热片或地： 正向阻值应在几十kΩ以上，如果阻值很小（几kΩ或更小）,说明开关管击穿。
   • 红表笔接S极，黑表笔接地： 阻值应为0。
   • 测量输出端对地电阻： 正常时应有较大阻值，如果为0或很小,说明输出端有短路或负载短路。

第三步：通电测试（在确认输入端无严重短路后进行）

⚠️ 警告：通电测试时，手不要离开电源插头，一旦有冒烟、异响，立即拔掉！

1. 连接假负载： 为了防止空载电压过高损坏元件，也为了保护负载，在输出端接一个假负载，对于输出5V/1A的电源，可以用一个5V/5W以上的灯泡，或者一个功率合适的电阻（如5Ω/10W）作为负载。
2. 测量关键电压点：
   • 300V直流电压： 测量滤波电容两端的电压，如果正常,说明输入整流滤波电路工作正常。
   • 启动电压/VCC电压：
     • 启动电压： 在电源刚通电的瞬间，PWM芯片的VCC引脚应该有一个短暂的启动电压（通常在16-20V左右），然后消失，如果这个电压没有，说明启动电路（通常是启动电阻）有问题。
     • VCC电压： 电源正常工作后，PWM芯片的VCC引脚应该有一个稳定的供电电压（通常在12-20V），如果这个电压不稳定或没有,说明开关变压器的辅助供电绕组或整流滤波电路有故障。
   • 输出电压： 测量输出端电压是否正常，如果电压为0、偏低或偏高,说明故障在开关电路或反馈电路。

第四步：分段排查与元件级维修

根据前面的测量结果,锁定故障区域。

1. 保险丝熔断发黑（后级短路）：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 重点检查： 整流桥、滤波电容、开关管、初级滤波电容。
   • 方法： 用万用表二极管档或电阻档逐一测量这些元件是否击穿短路，更换损坏的元件后，不要立即通电，最好先在300V主滤波电容两端并联一个220V/60W或100W的白炽灯泡作为“限流灯泡”。
     • 如果灯泡很亮或闪亮： 说明电路仍有短路,需继续排查。
     • 如果灯泡一闪后熄灭或很暗： 说明短路已排除,可以通电测试了。

2. 保险丝完好但无输出电压：

   • 情况A：300V电压正常，但VCC电压不正常。
     • 启动电路故障： 检查启动电阻（通常是一个阻值较大的MΩ级电阻，如1MΩ）是否开路。
     • VCC供电电路故障： 检查开关变压器的辅助供电绕组、其串联的整流二极管和滤波电容是否开路或损坏。
   • 情况B：300V和VCC电压都正常，但开关管不工作（无驱动波形）。
     • PWM芯片损坏： 这是最常见的原因，如VIPer12A、TNY277等芯片的损坏率很高,直接更换同型号芯片。
     • 反馈电路故障： 检查光耦、TL431及其外围的取样电阻、分压电阻是否损坏,光耦短路或TL431损坏会导致PWM芯片停止工作。
   • 情况C：300V和VCC电压正常，开关管工作（有“吱吱”声，说明在振荡），但输出电压为0或偏低。
     • 开关变压器次级故障： 检查次级整流二极管（快恢复或肖特基二极管）是否开路，滤波电容是否失效（失效后ESR变大，容量变小）。
     • 负载短路： 断开假负载，测量电源空载电压，如果恢复正常,说明是外部负载短路。

3. 输出电压不稳定或纹波过大：

   • 滤波电容失效： 检查输入端和输出端的大电解电容，这是最常见的原因，用万用表电容档或电容表测量其容量，也可以用ESR表测量其等效串联电阻，失效的电容ESR会显著增大，外观上如果出现鼓包、漏液,也必须更换。
   • 反馈电路性能下降： 检查光耦、TL431的性能是否变差。
   • 负载能力差： 检查开关管、整流二极管等功率元件的性能是否下降。

第四部分：常见故障元件与易损件

1. 电解电容： 最常见的故障元件！ 因高温、老化导致鼓包、漏液、失效（容量下降、ESR增大）。
2. PWM控制器芯片： 如VIPer12A/22A, OB系列等，因过压、过流、过热而损坏。
3. 开关管： 因过流、过压、被浪涌电压击穿而损坏。
4. 整流桥： 因电网电压波动或自身老化而击穿。
5. 保险丝： 因电路过流而熔断。
6. 光耦 & TL431： 反馈电路的核心,性能下降会导致输出电压不稳或无输出。
7. 启动电阻： 阻值变大或开路,导致电源无法启动。
8. 快恢复/肖特基二极管： 因过流或反向耐压不足而击穿或开路。

第五部分：维修实例与技巧

• 实例1：手机充电器不亮，保险丝熔断发黑。

  • 排查： 测量输入端电阻为0，拆开后，发现整流桥一个二极管击穿,开关管MOSFET也击穿。
  • 维修： 更换保险丝、整流桥和开关管，通电前接上假负载,一切正常。

• 实例2：路由器电源适配器插上没反应，保险丝完好。

  • 排查： 测量输入端电阻正常，通电测量，300V电压正常,但VCC电压为0。
  • 维修： 检查启动电阻，发现已开路，更换启动电阻后，VCC电压恢复正常,输出电压也正常了。

• 技巧1：用示波器事半功倍。 如果有示波器，可以测量PWM芯片的输出脚（驱动波形）、开关管D极的波形，能快速判断振荡是否正常、驱动是否正常。

• 技巧2：元件代换。 没有完全相同的元件时,可以查阅数据手册进行代换。

  • PWM芯片： VIPer12A可以用VIPer22A代换（后者功率更大）。
  • MOSFET： 只要耐压（Vds）和电流（Id）满足要求,N沟道MOSFET很多都可以互相代换。
  • 二极管： 肖特基二极管可以用更高耐压或更大电流的代换,快恢复二极管同理。

• 技巧3：散热处理。 更换开关管、整流二极管等发热量大的元件后，最好在元件和散热片之间涂上导热硅脂，保证良好的散热,能延长电源寿命。

小家电开关电源维修的核心在于安全操作和逻辑分析，不要盲目地拆换元件，遵循“观察-测量-分析-排查”的步骤，结合对电路原理的理解,大部分故障都能迎刃而解。

对于初学者，建议从一些简单的、价值不高的电源开始练习，积累经验,祝你维修顺利！