In Schaltnetzteilen (SMPS) gibt es einige Bauelemente, die besonders häufig ausfallen. Diese Defekte können durch verschiedene Faktoren wie thermische Belastung, elektrische Überlastung oder schlechte Qualität der Bauteile verursacht werden.
PHIHONG PSA25L-201
Hier sind die am häufigsten betroffenen Bauelemente, die Gründe für ihre Defekte und Methoden zur Überprüfung:
Elektrolytkondensatoren
- Häufiger Defekt: Austrocknung, Kapazitätsverlust, ESR-Erhöhung (Äquivalenter Serienwiderstand).
- Ursache: Hohe Temperaturen, hohe Strombelastung, Alterung.
- Überprüfung: Sichtprüfung auf Ausbeulungen, Leckagen oder geplatzte Kondensatoren. Mit einem ESR-Meter kann der ESR-Wert geprüft werden, und ein Kapazitätsmessgerät kann den Kapazitätsverlust aufzeigen.
Schalttransistoren (MOSFETs oder Bipolartransistoren)
- Häufiger Defekt: Durchbrennen, Kurzschluss, Schädigung der Gate- oder Basisansteuerung.
- Ursache: Überspannung, Überstrom, falsche Ansteuerung, zu hohe Betriebstemperaturen.
- Überprüfung: Mit einem Multimeter im Diodentestmodus kann der Transistor auf Kurzschlüsse zwischen Drain-Source, Gate-Source oder Drain-Gate überprüft werden. Ein Defekt zeigt sich oft als Kurzschluss zwischen den Anschlüssen.
Schutzdioden (Freilaufdioden, Schottky-Dioden)
- Häufiger Defekt: Durchbruch, Kurzschluss.
- Ursache: Überspannungen, induktive Spannungsspitzen, Überstrom.
- Überprüfung: Im Diodentestmodus des Multimeters kann man überprüfen, ob die Diode in einer Richtung sperrt und in der anderen Richtung leitet. Ein Kurzschluss oder offene Schaltung deutet auf einen Defekt hin.
Optokoppler
- Häufiger Defekt: Verlust der Isolationsfestigkeit, Funktionsverlust des internen Transistors oder der LED.
- Ursache: Überspannung, Überstrom, Alterung.
- Überprüfung: Mit einem Multimeter kann man die LED-Seite auf Durchgang testen (in einer Richtung sollte sie leiten, in der anderen nicht). Die Transistorseite kann durch Einspeisen eines Stroms in die LED getestet werden, um zu sehen, ob der Transistor durchschaltet.
Schaltregler-ICs
- Häufiger Defekt: Funktionsverlust, interne Kurzschlüsse, thermisches Versagen.
- Ursache: Überhitzung, fehlerhafte Beschaltung, Überspannungen.
- Überprüfung: Schaltregler-ICs können schwer direkt zu testen sein. Oft wird durch Ausschlussverfahren geprüft: Wenn die Peripherie-Bauteile in Ordnung sind und dennoch keine korrekte Funktion vorliegt, kann der IC defekt sein. Eine Oszilloskop-Messung an den Ausgängen kann ebenfalls Aufschluss geben.
Sicherungen
- Häufiger Defekt: Durchbrennen.
- Ursache: Kurzschluss in nachgeschalteten Bauteilen, Überstrom.
- Überprüfung: Mit einem Multimeter im Durchgangstest kann man prüfen, ob die Sicherung durchgebrannt ist (kein Durchgang).
Varistoren und NTC-Widerstände
- Häufiger Defekt: Durchschlag, Verlust der Schutzfunktion.
- Ursache: Überspannung, starke Spannungsspitzen.
- Überprüfung: Varistoren sollten im spannungsfreien Zustand mit einem Ohmmeter auf Kurzschluss geprüft werden (sie sollten normalerweise hochohmig sein). NTC-Widerstände sollten auf ihren Widerstandswert geprüft werden, der im kalten Zustand den angegebenen Wert haben sollte.
Die häufigsten Defekte in Schaltnetzteilen betreffen Elektrolytkondensatoren, Schalttransistoren, Dioden und Sicherungen. Thermische Belastung, Überlastungen und Alterung sind die häufigsten Ursachen. Die Überprüfung erfolgt meist durch Sichtkontrolle, Multimetermessungen und gegebenenfalls mit speziellen Messgeräten wie ESR-Metern oder Oszilloskopen.