スイッチング電源のスイッチングトランジスタ故障の修理
電源スイッチ管 (またはスイッチ管を含む厚膜回路) への繰り返しの損傷は、スイッチ電源回路のメンテナンスにおける重要かつ困難な点です。以下は体系的な分析です。
スイッチ管は、大電流および高電圧環境で動作するスイッチング電源のコアコンポーネントです。ダメージ率は比較的高いです。一度損傷すると、新しいチューブに交換しても問題を解決するのは容易ではなく、場合によっては新しいチューブを損傷する可能性もあります。このように繰り返し破損するスイッチチューブはトラブルシューティングが難しく、初心者は途方に暮れてしまいがちです。以下は、スイッチチューブの繰り返しの損傷の一般的な原因の簡単な分析です。
1. スイッチチューブの過電圧損傷
① 主電源電圧が高すぎるため、スイッチ管のドレインの動作電圧が高くなります。その結果、スイッチ管のドレインから発生するスイッチパルスの振幅が自然に大きくなり、スイッチ管D-Sの耐電圧値を突破し、スイッチ管が破壊してしまいます。
② 定電圧回路に異常があり、スイッチング電源の出力電圧が上昇します。同時に、スイッチングトランスの各巻線に発生する誘起電圧の振幅も大きくなります。その一次巻線によって生成される誘導電圧は、スイッチング トランジスタのドレイン D によって得られる DC 動作電圧と重畳されます。この重畳値がスイッチングトランジスタ D-S の耐圧値を超えるとスイッチングトランジスタが破損します。
③ スイッチ管ドレイン D の保護回路（ピークパルス吸収回路）に不具合があり、スイッチ管ドレイン D の高振幅ピークパルスを吸収できず、スイッチ管のドレイン電圧が高く破壊してしまう。
④ 大型フィルタコンデンサ（300Vフィルタコンデンサ）の故障により、両端に多数の高周波パルスが発生し、スイッチング管のカットオフ期間中にアンチピーク電圧と重なり、スイッチング管に過電圧損傷を引き起こしました。
2. スイッチ管の過電流損傷
①スイッチチューブのヒートシンクが小さすぎる、またはしっかりと固定されていない。
② スイッチ電源が過負荷となり、スイッチ管の導通時間が長くなり、スイッチ管が損傷します。一般的な原因は、出力電圧の整流およびフィルタ回路の不良、または負荷回路の短絡や漏れなどの故障です。
③ スイッチングトランスのターン間が短絡している。
3. 消費電力が高く、スイッチ管の損傷
一般的なタイプとしては、開始時の損失が大きい場合と終了時の損失が大きい場合の 2 つがあります。開放損失が大きくなるのは、主にスイッチングトランジスタが規定時間内に増幅状態から飽和状態に移行できないことが原因です。スイッチ管の開放損失が大きくなる主な原因は、スイッチ管の励磁が不十分であることです。ターンオフ損失が大きくなるのは、主にスイッチングトランジスタが増幅状態から規定時間内に遮断状態に移行できないことが原因です。スイッチング トランジスタのターンオフ損失が大きくなる主な原因は、スイッチング トランジスタのゲート (ベース) ポールの波形の歪みです。
4. スイッチ管自体の品質に問題がある
市販のパワースイッチチューブの品質は大きく異なります。スイッチチューブの品質に問題がある場合、繰り返し破損することは避けられません。
5. スイッチチューブの不適切な交換
スイッチング電源の電界効果スイッチング トランジスタ-の出力は一般に高く、低電力、低電圧の電界効果トランジスタ-で置き換えることはできません。そうしないと、損傷を受けやすくなります。-またBU508Aや2SD1403などのトランジスタで代用することもできません。実験の結果、交換後も電源は動作するものの、電源投入から数分後にトランジスタが過熱し、スイッチング トランジスタに繰り返し損傷を与える可能性があることが判明しました。
