Cisco 2651XM路由器電源適配器的故障維修

朋友一臺(tái)Cisco 2651XM 路由器電源適配器ASTEC AA21430，輸出電壓不穩(wěn)，路由器不工作，上不了網(wǎng)。接機(jī)后，觀察開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)部分元件管腳處敷銅板已發(fā)黃，與之對(duì)應(yīng)的絕緣墊板表面已變黑，空載通電測(cè)各路直流輸出電壓波動(dòng)不穩(wěn)，即+5V 為5.8V~6.2V，+12V為5.8V~6.8V，-12V為-6V~-8.8V。

此機(jī)電源芯片采用UC2842B，為電流型PWM控制器集成電路。根據(jù)故障現(xiàn)象，空載通電測(cè)UC2842B⑦腳電壓在13V左右波動(dòng)，⑧腳電壓在0.4V左右波動(dòng)，⑥腳電壓在0V處微動(dòng)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，估計(jì)UC2842B并未壞，進(jìn)而重點(diǎn)對(duì)UC2842B⑦腳濾波電解電容C12、電源開(kāi)關(guān)管Q1源極過(guò)流檢測(cè)電阻R10、R46、光耦I(lǐng)C3和IC4、 精密穩(wěn)壓器IC5以及次級(jí)各繞組整流二極管及濾波電解電容進(jìn)行檢查，結(jié)果，一切正常。又重點(diǎn)代換C12、IC3、IC5甚至uC2842B，結(jié)果故障依舊。只好對(duì)照實(shí)物繪下其電路并加以分析，見(jiàn)圖1。

一、原理簡(jiǎn)析
1.穩(wěn)壓控制
由IC1(UC2842B )的①腳、光耦I(lǐng)C3(817A)、精密穩(wěn)壓器IC5(HA17431VP)及其R極系列取樣電阻及取樣電壓+12V、+5V等組成。當(dāng)+12V、+5V輸出電壓升高或降低時(shí)，通過(guò)IC5的控制，IC3內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通程度將加強(qiáng)或減弱，從而改變IC1①腳電壓，進(jìn)而調(diào)整⑥腳PWM脈沖的占空比，改變開(kāi)關(guān)管Q1(K2544)導(dǎo)通截止時(shí)間，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
2.過(guò)壓保護(hù)
由市電電壓過(guò)高及輸出電壓過(guò)高保護(hù)兩部分組成。(1)市電電壓過(guò)高保護(hù)電路由電阻R23(67k/3W)、穩(wěn)壓管Z6( 1N4755A)、電阻R4(3302) 、IC1③腳等組成。當(dāng)市電電壓過(guò)高時(shí)，Z6擊穿導(dǎo)通，當(dāng)IC1③腳電壓達(dá)到1V時(shí)，IC1⑥腳關(guān)閉PWM脈沖輸出，電源停止工作，輸出無(wú)電壓。(2)輸出電壓過(guò)高保護(hù)電路由光耦I(lǐng)C4(817A)、穩(wěn)壓管Z2(5C2)、三極管5B1、6B及IC1⑧腳等組成。當(dāng)穩(wěn)壓環(huán)節(jié)失效或某種原因引起+5V輸出電壓過(guò)高時(shí)，Z2擊穿導(dǎo)通， IC4內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通，IC1⑧腳+5V基準(zhǔn)電壓通過(guò)光敏三極管送入三極管6B的b極，進(jìn)而使三極管5B1、6B自鎖導(dǎo)通，+5V基準(zhǔn)電壓被短路，IC1④腳定時(shí)電路無(wú)法工作，電源停止工作，無(wú)輸出電壓。
3.欠壓保護(hù)
由uC2842B芯片內(nèi)部電路決定。當(dāng)⑦腳供電電壓小于10V時(shí)，UC2842B啟動(dòng)欠壓鎖定電路關(guān)閉開(kāi)關(guān)控制器，電源停止工作，輸出無(wú)電壓。
4.過(guò)流保護(hù)
由過(guò)流檢測(cè)電阻R10 (0.47Ω/1W)、R46(3.32)、UC2842B③腳等組成。當(dāng)過(guò)載或輸出短路時(shí)，R10.R46上壓降增大，當(dāng)uC2842B③腳上的電壓達(dá)到1V時(shí)，⑥腳無(wú)輸出，開(kāi)關(guān)管截止，實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)。
5.反峰抑制
由電阻R2( 18kΩ/2W )、R51(18kΩ/2W)電容C6(103uF)、二極管D1(BYV26CPH)等組成。作用是在Q1截止時(shí)避免+300V電壓與T1①-④繞組產(chǎn)生的反峰電壓疊加擊穿Q1。
二、實(shí)測(cè)實(shí)修
經(jīng)分析懷疑IC5 R端取樣電阻阻值發(fā)生變化。此系列電阻多數(shù)為貼片電阻，拆卸極為不便，通過(guò)分割敷銅板走線最終確定取樣電阻阻值正常，又懷疑反峰抑制電路元件損壞，經(jīng)查一切正常。至此，維修陷入困境。后靜下心來(lái)一想，會(huì)不會(huì)是空載保護(hù)?
馬上在+5V電源輸出端接入10Ω/5W電阻并通電檢測(cè)，結(jié)果各路輸出電壓分別為:+5V實(shí)測(cè)為5.2V，+12V實(shí)測(cè)為11.5V，-12V實(shí)測(cè)為-12V。用調(diào)壓器調(diào)整市電電壓為AC35V~250V時(shí)(為保證電源能快速修好，未作過(guò)高電壓極限測(cè)試)，各路輸出電壓均為上述值且很穩(wěn)定，這不明擺著電源沒(méi)問(wèn)題嗎。
趕緊復(fù)原試之，結(jié)果路由器還是工作不穩(wěn)定。后經(jīng)進(jìn)一步排查，最終確定故障為用戶電腦染上病毒反復(fù)攻擊路由器所致。
筆者接觸過(guò)多個(gè)路由器電源適配器，其空載通電時(shí)都是有電壓輸出的，像這種空載保護(hù)類型的電源適配器還是首次碰到。事后筆者做了實(shí)驗(yàn)，空載狀態(tài)下，撤掉穩(wěn)壓管Z2后通電，各路輸出電壓仍然在波動(dòng)，這說(shuō)明空載保護(hù)是由IC5、IC3支路控制的。電壓波動(dòng)的原因是通電后UC2842B工作->空載輸出電壓高->空載保護(hù)->UC2842B停振->輸出電壓消失->空載保護(hù)解除->UC2842B通電再工作，如此反復(fù)，最終形成波動(dòng)電壓。另外，在以UC2842、UC384X系列芯片為核心的開(kāi)關(guān)電源中，在路快速判斷芯片好壞的方式是:拆掉電源開(kāi)關(guān)管后通電，如果芯片⑦腳電壓在10V~16V 之間波動(dòng)，且⑥腳電壓也在零點(diǎn)幾伏處波動(dòng)，便可大致判斷芯片工作正常。