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精讲开关电源电路原理

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:当开关电源输出的12V和5V电压升高时,经过取样电路分压,使IC902的采样输入端电压升高,比较放大后IC902的电流增加,经过光耦合器IC903使IC901的2脚电压降低,IC902输出的脉冲变窄,开关管Q901的导通时间变短,开关电源输出电压降低正常值。该电源在12V输出电路还设有过电压保护电路,由稳压二极管ZD920、晶体管Q903组成,对开关电源输出的12V电压进行检测,当开关电源输出电压过高时,将稳压二极管ZD920击穿,Q903导通,将R940并联到12V输出电路,稳定输出电压。

精讲开关电源电路原理

LG 19LG3000液晶彩电采用的型号为715T2783电源板,开关电源电路如图2-3(见全文后插页)所示,由驱动控制电路IC901(LD7575APS)、MOSFET开关管Q901(STP10NK70ZFP)和开关变压器T901为核心组成。没有PFC电路,市电电压整流后由大滤波电容器滤波后为电源电路供电,经电源电路变换后,输出12V和5V电压。

该电源板不受开关机电路的控制,接通市电电源后,开关电源即开始工作,为整机提供12V、5V电压,进入开机状态。

1.开关电源基本电路

(1)LD7575APS简介

LD7575APS是我国台湾通嘉科技公司制造的开关电源厚膜电路,是高性能的PWM控制器,具有较好的节能特性。LD7575APS的内部电路如图2-4所示,内部集成有高压电流源、基准电压源、DSC振荡器、电压误差放大器、电流检测放大器、PWM比较器、RS锁存器、驱动级、过电压保护、过电流保护和欠电压锁定(UVLO)等功能电路。LD7575APS的引脚功能见表2-1。

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图2-4 LD7575APS的内部电路框图

表2-1 LD7575APS(IC901)的引脚功能

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(2)工作原理

AC 220V市电电压经抗干扰电路后,由BD901全桥整流、C905滤波后产生约300V的直流电压,该电压一路经变压器T901的一次绕组4-6加到大功率开关管Q901的D极,另一路经R904、R905加到IC901的8脚,为IC901提供电源,IC901振荡工作,从5脚输出激励脉冲,推动开关管Q901工作于开关状态,其脉冲电流在T901的各个绕组产生感应电压,其中绕组2-3上产生的感应电压,经D902、C908、C933整流滤波后得到VCC电压,送到IC901的6脚,取代IC901的8脚内HV电源为控制电路IC901供电。

T901的二次绕组9/10-11/12产生的感应电压经双二极管D906整流,C917、C918、L904、C920、C922组成的π形滤波后,输出12V电压,为主板所有功能电路供电;T901的二次绕组9/10-7/8产生的感应电压经双二极管D904整流,C930、C914、L903、C915、C916组成的π形滤波后,输出5V电压,为CPU控制系统供电。

(3)稳压控制电路(www.xing528.com)

稳压控制电路由取样电路R929、R927、R930和误差放大电路IC902(KIA431VLA)、光耦合器IC903(PC123X2YFZOF)组成,对IC901的2脚电压进行控制,达到稳压值的目的。

当开关电源输出的12V和5V电压升高时,经过取样电路分压,使IC902的采样输入端电压升高,比较放大后IC902的电流增加,经过光耦合器IC903使IC901的2脚电压降低,IC902输出的脉冲变窄,开关管Q901的导通时间变短,开关电源输出电压降低正常值。当开关电源输出电压降低时,稳压电路向相反的方向变化,输出电压上升到正常值。

2.开关电源保护电路

(1)过电流保护电路

LD7575APS的3脚为电感电流检测输入端,通过R922对大功率开关管Q901的S极电压进行检测,当Q901的电流过大,在S极电阻R914~R917上产生的电压降增加,通过R922加到LD7575APS的3脚,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。

(2)输出过电压保护电路

LD7575APS内部设有过电压保护、过电流保护和欠电压锁定(UVLO)等功能电路,当输入到LD7575APS的8脚和6脚的电压超过设定值时,内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。

该电源在12V输出电路还设有过电压保护电路,由稳压二极管ZD920、晶体管Q903组成,对开关电源输出的12V电压进行检测,当开关电源输出电压过高时,将稳压二极管ZD920击穿,Q903导通,将R940并联到12V输出电路,稳定输出电压。

另外,LD7575APS的3脚外接稳压管ZD901,当开关电源输出电压过高时,C908两端产生的VCC电压也升高,当升高到ZD901的稳压值时,将ZD901击穿,向LD7575APS的3脚注入高电平,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。

(3)市电过电压保护电路

市电过电压保护电路由Q902及其外部电路组成。市电正常时经D903整流、C934滤波后的直流电压,经R921、R923、R907与R945分压后,Q904截止,对IC901的2脚COMP电压不产生影响;当市电电压过高时,Q902的B极压升高,Q902导通,将IC901的2脚电压拉低,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。

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