前沿拓展：

很多變頻空調的開關電源電路為分立元器件的形式，以開關管為自激振蕩電路的核心，幵關變壓器為儲存能量的元件。

1、開關管

海信KFR-2601GW/BP電路使用的幵關管型號為2SC3150,屬中功率NPN型三極管，主要參數如下：最高工作電壓900V,最大電流3A,最高工作頻率15MHz,最大功率40W。

由于開關管為NPN型的三極管，測量時使用萬用表二極管擋。紅表筆接基 極、黑表筆接集電極和發射極時為正向測量，如果測量結果接近為0mV或為無窮大，則說明幵關管短路或幵路損壞；調換表筆后測量結果應均為無窮大，如果仍有阻值或接近0mV,則說明開關管有漏電阻值或短路損壞。

2、幵關變壓器

幵關變壓器實際上也是變壓器，將多個線圈匝數、線徑不同的繞組按規律繞制在一個磁芯上面，并用環氧樹脂或其他形式封裝（以防漏磁影響電路工作），便構成了幵關變壓器， 繞組的引腳在下方引出。

見下圖,早期的空調器幵關變壓器的體積較大，而目前的空調器開關變壓器的體積則相對較小。

幵關電源輸出電壓的支路不同，幵關變壓器繞組的引腳也不同。如本機幵關變壓器二次側有5路電壓輸出，繞組5路x2有10個引腳，加上一次側的反饋繞組和開關管集電極供電繞組的4個引腳，共有14個引腳；目前的空調器（如海信KFR-26GW/11BP）室外機模塊供電通常為單路直流15V,幵關變壓器二次側共有2路電壓輸出，繞組有4個引腳，加上一次側的反饋繞組和供電繞組的4個引腳，共有8個引腳；也就是說，幵關變壓器的引腳由電路設計決定，不同型號的幵關變壓器外觀和引腳也不相同。

開關變壓器的繞組由線圈繞制而成，因此使用萬用表電阻擋測量繞組的兩個引腳。由于繞組的作用不同，繞圈的匝數和線徑也不相同，所以測量得出的阻值也不相同，阻值通常在 1-10Ω。

由于幵關變壓器很少出現故障，即使繞組發生短路故障，單純根據測量的阻值結果，也不能確定其是否損壞，因此在實際測量時只要在路測量繞組的引腳相通就可以了，不用將幵關變壓器拆下測量，也不必死記阻值測量結果。

3、整流二極管

幵關電源的工作頻率約在20kHz,因此幵關變壓器二次側整流二極管反向恢復時間要快。本機使用型號為FR107,其反向恢復時間為500ns （納秒）；而普通交流變壓器（工作頻率為50Hz）的二次側整流二極管通常使用1N4007,反向恢復時間為30us （微秒，1us=1000ns）。這兩種型號的整流二極管反向峰值電壓均為1000V、正向電流均為1A,但損壞后1N4007不能代換FR107,而FR107可以代換1N4007,最主要的原因就是反向恢復時間不同。FR107又稱為快恢復整流二極管。

如果使用1N4007代換FR107,不僅會降低幵關電源的效率，還會因1N4007反向恢復時間太長而嚴重發熱導致損壞，增大開關電源出現故障的概率。

FR107的外觀和1N4007相同，見下圖,帶有白色圓圈標記的一端為負極。測量時使用萬用表二極管擋，紅表筆接正極、黑表接負極時為正向測量，有導通數值；調換表筆測量引腳為反向測量，結果應為無窮大。如正反向測量結果均接近0mV或為無窮大，則說明二極管出現短路或開路故障。

4、常見故障

檢修幵關電源電路時，在輸入側直流300V電壓正常的前提下，如輸出側的支路電壓均為0V,為幵關電源沒有工作，檢査初級振蕩電路；如輸出側的支路電壓一部分正常，一部分為0V或低于正常值較多，為相應支路出現故障，檢查相應支路的次級整流電路。

幵關電源在實際維修中出現故障的概率較高，以本節的分立元器件型幵關電源為例，常見故障如下(故障元器件的安裝位置見上圖 )。

(1) 啟動電阻開路

啟動電阻在本機電路原理圖上代號為R2,規格為200kΩ/1W,發生幵路的故障率較高， 導致幵關電源不能起振工作，次級輸出電壓為0V,因而室外機CPU不能工作，室內機主板CPU因檢測不到室外機CPU反饋的通信信號，報出“通信故障”的故障代碼。如將其改為兩個100kΩ/1W的電阻串聯，則會降低故障發生的概率。

(2) 幵關管短路

在本機電路原理圖上代號為DQ1,型號為2SC3150,出現的故障通常為集電極與發射極短路。由于和模塊P、N端子并聯，其短路后相當于模塊P、N端短路，在室外機上電為濾波電容充電時，PTC電阻溫度迅速升高，阻值變為無窮大，室外機同樣沒有電源，因而室內機主板CPU報出“通信故障”的故障代碼。

(3) 整流二極管短路

在本機電路原理圖上代號為D3、D4、D5、D6、D7,型號為FR107。假如D3正負極短路， 幵關變壓器1-2繞組也處于短路狀態，開關管負載變大，表面溫度迅速增高，容易導致過熱損壞，同時其他支路的輸出電壓也降低一半，室外機主板沒有工作電源，室內機主板CPU同樣報出“通信故障”的故障代碼。

5. 開關電源故障簡單檢修方法

如果對幵關電源電路的工作原理不是很熟悉，可以將其看作一個“模塊”。檢修時只要輸入側的直流300V電壓正常，而輸出側的直流電壓為0V或低于正常值，便可以判斷幵關電源電路出現故障，直接更換相應的電路板即可。如果已經檢査出幵關電源的故障元器件，但購買不到型號相同的配件或替代配件，也只能更換相應的電路板。

幵關電源電路通常設計在室外機主板上，因此需要更換室外機主板；早期一部分機型設計在模塊板上，損壞后則需要更換模塊板。

例如海信變頻空調器，工作原理和元器件型號相同的幵關電源電路，假設開關管2SC3150 損壞，因無配件需要更換電路板時，KFR-2601GW/BP更換的是模塊板，見下圖（a） ; KFR-4001GW/BP更換的是室外機主板，見下圖（b）。

6. 使用電源模塊維修開關電源

當開關電源電路損壞后，如果檢查不出故障元器件或査出故障元器件但購買不到相同型號和替代的配件，或由于機型太老等原因導致沒有相同型號的電路板更換時，可以使用修復彩色電視機幵關電源電路時常用的電源模塊。

7. 停止供電后開關電源工作時間

室外機外殼上的電氣原理圖中通常會提示：停止供電后室外機內仍有高壓，需要間隔2min后才能檢修。這里所說的高壓就是指濾波電容存儲的直流300V電壓，間隔2min指幵關電源電路為其提供放電回路，將直流300V電壓下降到安全電壓范圍以內所需要的時間。

實踐測試說明，早期的分立元器件型幵關電源電路（以海信KFR-2601GW/BP為例）和目前的集成電路型幵關電源電路（以海信KFR-26GW/11BP為例）,在電路正常工作的前提下， 兩者泄放電壓（由直流300V下降至20V ）所需要的時間不同，分立元器件型幵關電源約35s,集成電路型開關電源約60s。

分立元器件型開關電源電路，濾波電容容量為2500uF,從直流300V下降到直流70V左右（此時開關電源不再工作）需要25s,下降到直流20V需要35s,下降到5V需要95s；集成電路型開關電源電路，濾波電容容量為1500uF,從直流300V下降到直流57V左右（此時幵關電源不再工作)需要45s,下降到20V需要60s。

從以上數據可以看出，使用分立元器件型幵關電源電路的空調器在室外機停止供電35s后就可以幵始檢修，而使用集成電路型幵關電源電路的空調器則需要等待60s左右。當然，在實際檢修中，濾波電容的電壓是否降到安全范圍以內，最好以萬用表測量為準，以防電擊傷人的事故發生。

上述的測試也從側面說明分立元器件型幵關電源消耗功率大，而集成電路型幵關電源消耗功率小。

8.濾波電容人為放電方法

關斷室外機的交流供電以后，濾波電容的直流300V電壓，在幵關電源電路正常工作時， 只需60s左右就基本上釋放完畢。但如果啟動電阻幵路、幵關管基極與發射極(或集電極)幵路、開關電源3.15A供電保險管幵路等原因致使幵關電源不工作，引起直流300V電壓無放電回路時，濾波電容上的電壓能保持很長時間而不下降。在此種情況下，檢修室外機電控系統前，需要將直流300V電壓人為釋放。

選用容量為2500uF的濾波電容，以常用的3種方法試驗放電時間，結果如下。

(1) PTC電阻[見圖(a)]

在PTC電阻兩端焊上引線，并聯在濾波電容兩端以釋放電壓。PTC電阻靜態阻值約5Ω，3s左右即可將直流300V電壓下降至0V以下，但在并聯時會出現打火的現象。

(2)變壓器一次繞組[見圖(b)]

將變壓器一次繞組的引線并聯在濾波電容兩端以釋放電壓。阻值約300 Q的一次繞組，2s 即可將直流300V電壓降至20V以下，5s可降至0V以下。

(3)電烙鐵[見圖( c )]

將電烙鐵插頭直接并聯在濾波電容兩端以釋放電壓。功率30W的電烙鐵線圈阻值約1.6kΩ，10s可將直流300V電壓下降至20V以下，25s可降至0V以下。

說明：在實際操作時，如果濾波電容焊在室外機主板上面，可以將引線或插頭并聯在模塊的P、N端子，也相當于并聯在濾波電容兩端。

拓展知識：