日本电子维修技术 大功率电源的 运用



TOPSwitch电源技术是近年来迅速发展的一种开关电源技术,因其在体积、效率和可靠性等方面的优势,目前在通信、计算机和家用电器等众多领域中得到了非常广泛的应用。但由于前几代TOPSwitch遍存在输出功率受限的不足之处,使其在要求有较大输出功率的电源应用中受到很大的限制。针对这种情况, Power Integrations公司推出了TOPSwitch的第四代单芯片高压IC系列: TOPSwitch-GX系列。  
        TOPSwitch-GX单芯片高压IC 系列将高压功率MOSFET、PWM控制、故障保护和其他控制电路等高性价比地集成在单片CMOS芯片上。其内建特性包括用于在启动时消除过冲和降低元件应力的软启动、减小EMI 的频率抖动、欠压保护和过压保护、可编程限流等优异特性。  
        与TOPSwitch-GX系列其它产品一样,因为其采用了单芯片控制的设计理念,而且TOP250Y只有很少的三四个外围元器件,这就使得相同设计的电源尺寸更小、待机效率更高、系统成本更低,并保持了用途广泛和设计简单的特色,使电源设计能为290W以下的应用创造出高性价比的方案。  
        本文具体分析了TOP250Y开关电源的工作原理,并详细介绍了TOP250Y型芯片在大功率开关电源应用中关键电路参数的设计方法,并给出了设计实例。该实例中电源最大输出功率达到了288 W,对单芯片TOPSwitch在大功率开关电源领域内的应用研究具有指导意义。  
TOP250Y开关电源的基本原理  

TOP250Y型芯片有六个管脚:D、S、C、F、X、L,简单的TO220-7C 封装外形简图如图1所示。  
     
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        图1 TOP250Y封装外形图
图1各管脚功能如下:  
        漏极管脚(D):高压功率MOSFET漏极输出。控制管脚(C):用于调节占空比的误差放大器与电流输入脚。  
        源极管脚(S):将其连接至输出MOSFET源极时可得到高压功率回馈。  
        电压检测管脚(L):具有欠压保护、过压保护、减少Dmax的线性前馈及远程开关等功能。外部限流管脚(X):用于外部电流限制值设置的输入脚。  
        频率管脚(F):用于选择开关频率的输入脚。由TOP250Y构成288W(24V/12A)大功率高效开关电源的电路如图2所示。  
     
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        图2 由TOP250Y构成的开关电源电路
其交流输入电压范围是交流176~264V ,满载时电源效率可达86%。交流电压UI 依次经过电磁干扰(EMI) 滤波器(C1,L1)、输入整流滤波器(V1,C2) 获得直流高压。直流高压经过R1 后接N1 的L端,为TOP250Y提供电压前馈信号,实现过压保护、欠压保护以及使电源随输入电压改变Dmax功能。这里将N1的X 脚接地,使TOP250Y 工作在最大占空比,因此,即使在宽范围输入时,电源也能达到最大连续输出功率PoM=290W。将N1的F脚接地,使TOP250Y工作在较高的132kHz频率上,采用这种设计方法允许高频变压器选用尺寸较小的磁芯,并防止出现磁饱和现象。  
        次级电压经过V5,C8~C11,L2和C12整流滤波后,获得+ 24V/12A的稳压输出。C8~C11滤除纹波电压,L2和C12则用来消除开关噪声。该电源采用一个简单的串联稳压管方式的光耦反馈电路。E1为4N25型线性光耦合器。V7和V8分别采用1N963 和1N962 型稳压管。其稳压原理如下:当由于某种原因致使输出电压Uo↑,所产生的误差电压使E1中LED的IF↑,光耦接收管的IE↑,使得N1 控制端电流Ic↑,而占空比D ↓,导致Uo↓,从而实现了稳压目的。反之, Uo↓→I F↓→I E↓→Ic↓→D↑→Uo↑,同样起到稳压作用。  
        当开关电源空载时,TOP250Y能采用跳过周期的方式极大地降低最大输出占空比,使得Dmax<2%。因此,在输出端无须接假负载,这样还可降低空载或待机状态下的功耗。  
        V6和C14为次级提供软启动,C14为软启动电容,能消除刚接通电源时产生的电压过冲现象,使反馈绕组提供给N1的C脚电压先于输出电压,这样就保证了即使在低输入电压和满载情况下,也能使输出电压在启动时正常调整。电阻R5和电容C13构成控制环路补偿电路。  
        反馈绕组电压经过V4和C5整流滤波后,产生12 V的反馈电压,经过E1 给TOP250Y 的控制端提供偏压。C4 是旁路电容,它还与R3 和C3 构成控制环路的补偿电路。  
        齐纳箝位管V2、超快速二极管V3、电阻R2和电容C6组成尖峰吸收电路。用于吸收在TOP250Y关断时由高频变压器漏感产生的尖峰电压, 对TOP250Y中MOSFET管的漏极起到保护作用。  
        由于V2上并联R2和C6,在正常工作时,R2几乎承担了所有的泄放能量,而在启动或超载的情况下,V2又限制了尖峰电压不超过N1中MOSFET管的安全电压(700V)。  


评论
写的很详细。以后如果维修,就的图可以参考了。 电路 电子 维修 我现在把定影部分拆出来了。想换下滚,因为卡纸。但是我发现灯管挡住了。拆不了。不会拆。论坛里的高手拆解过吗? 评论 认真看,认真瞧。果然有收 电路 电子 维修 求创维42c08RD电路图 评论 电视的图纸很少见 评论 电视的图纸很少见 评论 创维的图纸你要说 版号,不然无能为力 评论 板号5800-p42ALM-0050 168P-P42CLM-01
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