一、總體介紹:
本機開關電源電路是由100V-240V交流電壓輸入,共有4路輸出。
啟動時,由100V-240V交流電壓輸入,首先將待機電源啟動,5VS輸出給CPU供電,由CPU根據(jù)整機設定情況發(fā)出ON/OFF開機指令給電源電路,通過反饋回路將主電接通,100V-240V交流電壓經(jīng)整流輸出,通過PFC電路將整流后的電壓升到380V左右,通過LLC電路,經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換輸出24V、12V、18V;
電源規(guī)格如下(最大輸入功率180W):
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二、各個功能模塊的介紹:
1)待機電源部分
待機電源部分主控電源管理芯片采用的TNY175,內(nèi)置650V的MOS,變壓器為T803,其啟動過程為:交流100V~240V輸入電壓經(jīng)整流橋整流后,經(jīng)變壓器T803副邊輸出端輸出電壓5.8V進入N901(TNY175)的2腳(BP/M)端,外接100nF的旁路電容,以限制峰值電流,在TNY175的內(nèi)部集成一個5.8V調(diào)整器,當VCC電平達到芯片啟動電平時,芯片開始工作。(以上元器件及其位號請參考原理圖) 當待機5V(5V_S)無正常輸出時,首先用示波器檢測TNY175的BP/M供電是否正常,如BP/M供電出現(xiàn)鋸齒波,請檢測開關電源是否開路。
本待機部分產(chǎn)生待機5V(5V_S)電壓,當主板發(fā)過來STB為高電平時,5V_S通過三極管V905來打通主電路,即只有待機電壓正常工作,其它電路才能工作。
TNY175各引腳功能如下:
管腳 | 符號 | 名稱 | 功能描述 | 1 | EN | 使能 | 該腳控制內(nèi)置MOS的開通與關斷 | 2 | BP/M | 旁路/多功能 | 外接旁路電容以產(chǎn)生內(nèi)部所需5.85V;峰值電流控制;OVP保護; | 3 | NC | 空腳 | 空腳 | 4 | D | MOS漏極 | 該引腳接變壓器T803,同時接RCD吸收電路 | 5 | S | Mos源極 | 接功率MOS與控制信號的地 | 6 | S | Mos源極 | 接功率MOS與控制信號的地 | 7 | S | Mos源極 | 接功率MOS與控制信號的地 | 8 | S | Mos漏極 | 接功率MOS與控制信號的地 |
TNY175具有過壓保護、過流保護、以及過熱關斷等保護電路。
2)PFC部分
PFC(Power Factor Correction)即功率因數(shù)校正,主要用來表征電子產(chǎn)品對電能的利用效率。功率因數(shù)越高,說明電能的利用效率越高。該部分的作用為能夠是輸入電流跟隨輸入電壓的變換。從電路上講為,整流橋后大的濾波電解的電壓將不再隨著輸入電壓的變化而變化,而是一個恒定的值。
PFC部分主控部分采用安森美公司的NCP1608,NCP1608是臨界模式PFC控制器,其管腳定義及功能如下表所示:
管腳 | 符號 | 功能描述 | 1 | FB | 反饋引腳,該引腳接受一個正比于PFC輸出電壓的電壓信號,該電壓用于輸出調(diào)整、輸出過壓保護、輸出欠壓保護。 | 2 | Control | 芯片內(nèi)部誤差運放的輸出,外接一個補償網(wǎng)絡以設定回路的帶寬。 | 3 | Ct | 輸入電壓檢測,與2腳配合控制MOS導通時間 | 4 | Cs | 輸入電流檢測 | 5 | ZCD | 過零點檢測 | 6 | GND | 芯片的地 | 7 | DRV | 芯片的驅(qū)動輸出端。 | 8 | Vcc | 芯片的供電腳。供電范圍為:8.8V—20V,啟動電壓為12.5V。 |
3)LLC部分
隨著開關電源的發(fā)展,軟開關技術得到了廣泛的發(fā)展和應用,已研究出了不少高效率的電路拓撲,主要為諧振型的軟開關拓撲和PWM型的軟開關拓撲。近幾年來,隨著半導體器件制造技術的發(fā)展,開關管的導通電阻,寄生電容和反向恢復時間越來越小了,這為諧振變換器的發(fā)展提供了又一次機遇。對于諧振變換器來說,如果設計得當,能實現(xiàn)軟開關變換,從而使得開關電源具有較高的效率。 LLC諧振電路,是我們現(xiàn)在所說的LLC諧振半橋電路的一個通俗的叫法,由于諧振時由于有兩個L及一個C發(fā)生諧振,故稱LLC電路,因此并非是三個英文單詞首字母的縮寫。
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圖3和圖4分別給出了LLC諧振變換器的電路圖和工作波形。圖3中包括兩個功率MOSFET(S1和S2),其占空比都為0.5;諧振電容Cs,副邊匝數(shù)相等的中心抽頭變壓器Tr,Tr的漏感Ls,激磁電感Lm,Lm在某個時間段也是一個諧振電感,因此,在LLC諧振變換器中的諧振元件主要由以上3個諧振元件構成,即諧振電容Cs,電感Ls和激磁電感Lm;半橋全波整流二極管D1和D2,輸出電容Cf?! ?br />
LLC變換器的穩(wěn)態(tài)工作原理如下?! ?br />
1、〔t1,t2〕當t=t1時,S2關斷,諧振電流給S1的寄生電容放電,一直到S1上的電壓為零,然后S1的體二級管導通。此階段D1導通,Lm上的電壓被輸出電壓鉗位,因此,只有Ls和Cs參與諧振。
2、〔t2,t3〕當t=t2時,S1在零電壓的條件下導通,變壓器原邊承受正向電壓;D1繼續(xù)導通,S2及D2截止。此時Cs和Ls參與諧振,而Lm不參與諧振。
3、〔t3,t4〕當t=t3時,S1仍然導通,而D1與D2處于關斷狀態(tài),Tr副邊與電路脫開,此時Lm,Ls和Cs一起參與諧振。實際電路中因此,在這個階段可以認為激磁電流和諧振電流都保持不變?! ?br />
4、〔t4,t5〕當t=t4時,S1關斷,諧振電流給S2的寄生電容放電,一直到S2上的電壓為零,然后S2的體二級管導通。此階段D2導通,Lm上的電壓被輸出電壓鉗位,因此,只有Ls和Cs參與諧振?!?br />
5、〔t5,t6〕當t=t5時,S2在零電壓的條件下導通,Tr原邊承受反向電壓;D2繼續(xù)導通,而S1和D1截止。此時僅Cs和Ls參與諧振,Lm上的電壓被輸出電壓箝位,而不參與諧振?! ?br />
6、〔t6,t7〕當t=t6時,S2仍然導通,而D1和D2處于關斷狀態(tài),Tr副邊與電路脫開,此時Lm,Ls和Cs一起參與諧振。實際電路中因此,在這個階段可以認為激磁電流和諧振電流都保持不變。
LLC諧振變換器是通過調(diào)節(jié)開關頻率來調(diào)節(jié)輸出電壓的,也就是在不同的輸入電壓下它的占空比保持不變,與不對稱半橋相比,它的掉電維持時間特性比較好,可以廣泛地應用在對掉電維持時間要求比較高的場合。
4)保護電路
4489電源板的保護為不鎖死狀態(tài),保護啟動后電源輸出間隔2秒左右不斷重啟,此時電源指示燈不斷閃,是由于電源中的故障觸發(fā)了保護電路而造成的。
單板檢修流程:
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電源板實物圖片如下圖所示:
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