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一.开关电源工作原理
A、开关电源的启动:主开关电源控制ICN501(STR-G5653)的4 脚为电源启动端,300V 直
流电压经R504(220K/2W)降压加至4 脚,并对电容C512(47U/50V)充电,当C512(47U/50V)
上电压上升到16V,内部电路开始启动,启动快慢由R504 和C512 决定,即i=RC。
B、ICN501(STR-G5653)的4 脚电压的供给:当电源被启动后,IC 内部开关管导通,开关
变压器T503 的1 脚—4 脚初级绕组有电流流过并产生自感电压,6 脚—7 脚便产生互感电压,该电压经D505(1N4148)整流C512(47U/50V)滤波,得到约18V 电压,向ICN501(STR-G5653)的4 脚提供工作电源。
C、控制电路启动后,振荡电路的频率和脉宽由ICN501(STR-G5653)内电容充放电快慢
和ICN501(STR-G5653)5 脚的互反馈电压大小决定。当开关管导通时,IC 内电容(与4#相近)快速充电至6.5V,同时开关管导通所产生的漏极电流ID(锯齿波),经 ICN501(STR-G5653)
2 脚流过R511(0.22/2W),在R511(0.22/2W)产生电压,该电压反馈到N501(STR-G5653)的5 脚,当该电压上升到5 脚的门限电压0.73V 时,N501(STR-G5653)内比较电路翻转,并控制振荡器翻转,使开关管截止,开关管截止后,IC 内的C1 的充电被断开,C1 通过IC 内的R1开始放电,当C1 两端电压降到3.7V 振荡器再次翻转,使开关管导通,开关管导通后,重复以上步骤。
C1 的放电快慢决定了开关管的截止时间长短,而N501(STR-G5653)的5 脚电压上升的快慢决定了开关管的导通时间。
D、稳压过程:该电源的稳压控制是固定开关管(MOSFET)的截止时间(约50US),而调节其导通时间,这叫PRC(脉冲比例控制)工作方式,这实际上是一个调频调宽式的开关型稳压电路。
当某种原因使次级电压升高,光耦N502(TLP621)的1 脚电压大于2 脚电压,流过光耦初级发光二极管的电流增大,其发光强度增强,光敏三极管输出的直流电流增加,该电流经过R510(5.6K),与N501(STR-G5653)2 脚经过R504 的锯齿电压叠加,使N501(STR-G5653)的5 脚电压较早地达到0.73V,使IC 内振荡器提前翻转,使开关管提前截止,由于开关管导通时间短,所以开关电源的输出电压回降,(占空比下降),起到稳压作用。
在电源电路轻载时,反馈的直流电压(即光耦N502(TLP621 的3 脚)较大,开关管导通时的浪涌电流产生的噪声容易使 IC 内振荡器误动作。在N501(STR-G5653)的5 脚与地之间并联一只C513,以吸收浪涌噪声,使电源轻载下稳定工作。
E、过流保护:过流保护是通过检测每个振荡周期的开关管漏极电流峰值而进行的,当出现过
流时, N501(STR-G5653)的2 脚外接并联电阻R511 上的电压迅速上升,使N501(STR-G5653)的5 脚电压上升到门限电压0.73V,控制IC 内的振荡器翻转,开关管导通时间大大缩短,从而限制了开关管的漏极电流,起到过流保护作用。
过流保护电路启动后,输出电压大幅下降,开关变压器T503 的6 脚—7 脚上感应电压下降,使N501(STR-G5653)的 4 脚电压下降,当下降到10V 以下时,低压禁止电路起控,IC 内控制电路停止工作,整个开关电源电路停止,启动电路会再次充电,N501(STR-G5653)的4 脚电压上升到16V,IC 启动工作,N501(STR-G5653)的 2 脚漏电流增大,再停止,这样循环往复,进入间歇振荡状态。
F、锁存电路和过压保护,过热保护电流
过压保护或过热保护电路启动后,将触发锁存电路工作,使振荡器停振,保持低电平,开关管截止,IC 停止工作,大于140O 保护。当电源的输出电压大幅上升而过压时,开关变压器T503 的 6 脚—7 脚电压上升,使N501(STR-G5653)的 4 脚电压上升,但N501(STR-G5653)的4 脚电压超过22.5V 时,过压保护起控,触发锁存器工作、保护。
为了防止锁存器,由于干扰而误动作,IC 内设有定时器,只有过压,过热动作持续8us 以下,锁存才工作。
二.主要IC 的功能及作用