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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,STR-F6656,應用電路原理,西安賽維培訓資料,CRT,類,西安賽維技術部 劉長軍,STR-F6656,是日本三肯公司推出的一種,MOSFET,和控制器混用的新型開關電源集成電路，該芯片內部包含啟動電路、振蕩電路、鎖存器、電壓比較器、驅動電路、,MOS,開關管以及過流保護、過壓保護、過熱保護等電路。由該,IC,組成的電源，具有工作范圍寬、功耗低等特點。同時該,IC,外圍元件非常少，電路設計簡單，容易實現(xiàn)小型化、標準化。,一、內部原理圖,（圖,1,）,二、,IC,引腳功能介紹,引腳,記號,名稱,功
2、能,1,OCP/FB,過電流、反饋端子,過電流檢出信號以及定電壓控制信號輸入,2,S,MOSFET,源極端子,3,D,MOSFET,漏極端子,300V,輸入,4,V,IN,電源端子,控制電路的電源輸入,5,GND,接地,圖,（,1,）腳：反饋控制、過流檢測腳。當（,1,）腳電壓上升到門限電壓,0,73V,時，集成電路內部電壓比較器,1,翻轉，控制振蕩器輸出反相的低電平，并通過驅動電路迫使,MOSFET,截止。（,1,）腳電壓上升速度決定了,MOSFET,的導通時間。過流保護：,STR-F6656,的過流保護是通過檢測每個振蕩周期的開關管漏極電流峰值來實現(xiàn)的。當漏極電流過流,（,2,）腳：源極輸
3、出。（,2,）腳輸出的漏極電流,（,3,）腳：,IC,內部,MOSFET,的漏級。,300V,直流電壓經(jīng),T501,后加在該腳。,（,4,）腳：（,4,）腳為,IC,共電輸入腳。在開機瞬間（,4,）腳的電壓近似線性的上升，輸入電流約為,100uA,，當電壓上升至,16V,時，,IC,內部的振蕩電路開始。當,IC,內部振蕩電路輸出驅動信號后（,4,）腳的電流會突然變?yōu)?30mA,，開機后，開關變壓器,T501,（,1,）（,2,）繞組產(chǎn)生的電壓給（,4,）腳提供穩(wěn)定的電壓保證電路啟動成功。當（,4,）腳電壓在開機時大于,20.5V,時，,IC,內部的過壓保護電路動作，引起電路保護。（,4,）腳電
4、壓也不能低于,10V,時，否則,IC,內部的欠壓保護電路動作。正常情況下，（,4,）腳的電壓應在,18V,左右。（,4,）腳外圍電阻、電容的參數(shù)大小直接影響電源啟動過程。參數(shù),大小直接影響電源啟,動過程。參數(shù)過大會使,IC,的啟動時間延長，過小會在反饋繞組的電壓沒有到來之前不能使,IC,維持工作狀態(tài)，使電源不能順利啟動。對寬電源（,90V-270V,）外圍電容在,47,100uF,左右，電阻在在,47K-68K,左右。圖,3,說明了電源啟動時，（,4,）腳電壓的變化情況。,（,5,）腳：接地。,圖,三,.,應用電路原理,電源進線濾波及整流濾波電路,圖,220V,交流電從電源開關,S501,進入
5、機內，首先經(jīng)過,4A,保險管防止可能的意外的過流保護電路。,C501,、,L502,、,C502,組成防輻射電路，用于濾除從電源來各種雜波和干擾脈沖，同時避免開關電源對電網(wǎng)的二次污染。,L502,是一個磁芯線圈，在它的兩個繞組上總是流動著大小相等，方向相反的電流，相互抑制著電流的變化，當突然產(chǎn)生的干擾脈沖流過,L502,時，,L502,每個繞組都會在磁芯中產(chǎn)生較強的磁場，而且互相加強，阻礙電流的變化，得到雜波干擾比較少的交流電。濾除雜波和干擾后的交流電經(jīng),VD503-VD504,組成的全橋整流電路整流后變成半波直流電，二極管上并接高壓電容,C503-C506,的作用是濾除高頻干擾，保護二極管不
6、受高頻干擾的危害。整流后的半波直流電再通過一個防輻射線圈,L503,后，經(jīng)過,C507,濾波得到比較平滑的,300V,直流電。,參見電路圖,4,。,2.,電路啟動過程,IC,供電利用了整流橋的一個二極管實現(xiàn)半波整流過程。電流流向見圖,5,。,220V,交流電經(jīng),R511,對,C517,充電，當,C517,的電壓上升至,16V,時，,IC,內部振蕩電路開始工作并輸出一個驅動信號驅動,MOSFET,工作。,MOSFET,工作后，開關變壓,圖,T501,（,1,）（,2,）繞組產(chǎn)生感應電壓經(jīng),R516,限流、,VD512,整流后，繼續(xù)為,C517,充電，保證,C517,上的電壓超過,11V,，從而保
7、證電路啟動成功。,MOSFET,在工作的瞬間會突然使,C517,上的電壓下降。如果開關變壓器,T501,（,1,）（,2,）繞組產(chǎn)生的感應電壓不能使,C517,上的電壓超過,11V,，電路將停止工作。,參見電路圖,5,。,3,IC,內部振蕩器的工作：,IC,內部振蕩器是通過對,C,的沖放電形成振蕩脈沖的。在,PRC,工作狀態(tài)下，穩(wěn)壓過程是由固定的截止時間（,Toff,），通過改變導通時間（,Ton,）來實現(xiàn)的。圖,6,表明了沒有穩(wěn)壓控制控制信號輸入時，內部振蕩器的工作波形。當,MOSFET,導通時，電容,C,被充電到,6.5V,，同時漏極電流,Id,流過電阻,R522,、,R523,，,在,R
8、522/R523,上產(chǎn)生鋸齒波電壓,Vd,，,Vd,經(jīng),R521,反饋至,IC,（,1,）腳,OCP/FB,端口。當（,1,）腳電壓上升到門限電壓,0.73V,時，集成電路內部電壓比較器,1,翻轉，控制振蕩器輸出反相的低電平，并通過驅動電路迫使,MOSFET,截止。,MOSFET,截止后，電容,C,通過內部電阻,R,放電,電容,C,兩端電壓按恒定的放電時間常數(shù),C*R,線性下降。當,C,兩端電壓下降到,3.7V,時，振蕩器輸出再,次反相，為高電平，,使,MOSFET,再次導通，,C,兩端的電壓再次跳升到,6.5V,，振蕩器開始下一周期工作。放電時間常數(shù),C*R,決定（約為,50us,）決定了,
9、MOSFET,的截止時間，而（,1,）腳電壓上升的快慢決定了,MOSFET,的導通時間。,圖,4,穩(wěn)壓控制,穩(wěn)壓控制原理是以固定開關管的截止時間,(,約,50us),調節(jié)其導通時間的方式進行的，即上面講的,PRC,工作方式。由圖,7,可知，當變壓器,T501,次級輸出電壓,(+B),變化時，經(jīng)過取樣、比較后，流過光耦,VD515,（,1,）（,2,）腳的電流增大，光電耦合器中光敏三極管的內,阻減小，輸出電流增大。,圖,圖,反映,+B,電壓變化情況的誤差電流經(jīng)光電耦合器耦合變壓器的初級。見圖,8,。光電耦合器輸出的誤差電流流經(jīng),R521,后，在,R521,上形成電壓降,Vr,，該電壓疊加在,Vd
10、,上，從而使輸入,IC,（,1,）腳的電壓部分受,Vr,控制，使,IC,內部比較器,1,提前或延遲反相，從而改變,MOSFET,的導通時間（,ton,）、進而改變,T501,次級輸出電壓，達到穩(wěn)壓目的，這種穩(wěn)壓控制方式屬于電流控制方式。在這種控制方式中，輕載時,Vr,電壓會升高，可能在,MOSFET,導通時對比較器,1,產(chǎn)生誤觸發(fā)，所以在（,1,）腳外圍增加了一個有源低通濾波電路，它由電容,C516,和,IC,內部的恒流源組成，,C516,還有高頻吸收旁路的作用。,5,準諧振電路,前面主要分析的是純光耦反饋的,PRC,工作方式，實際的反饋電路還包括變壓器（,1,）（,2,）繞組來的反饋信號（包
11、括,VD513,、,C515,、,R519,、,CD517,等元器件），由于這個電路的存在，使輸入到（,1,）腳電壓在,MOSFET,截止期間含有與,VDS,成正比例的電壓成份，這個電壓成份就是準諧振信號，根據(jù)準諧振信號電平大小可以決定該電源的工作方式是,PRC,方式還是準諧振方式。（見圖,9,）,在,MOSFET,截止期間，如果準諧振信號處于,0.73V-1.45V,之間，則比較器,1,起作用，使電源進入,PRC,工作方式，如果準諧振信號超過,1.45V,（最大值為,6.0V,），則比較器,2,起作用，使,MOSFET,截止時間（,toff,）降為,1.5us,左右。而實際的截止時間不取決于
12、這個要求，比這個值要大一些，事實上只要準諧振信號保持大于,0.73V,，則,MOSFET,仍然維持截止，什么時間導通，則由準諧振方式?jīng)Q定。準諧振方式就是使,MOSFET,在,VDS,諧振周期的半周期導通，這樣就可以保證,MOSFET,的開關應力和開關損耗比較低。但是為實現(xiàn)這樣一個目的需要如下兩個條件：,（,1,）在漏極和地之間要有一個合適的電容,C513,存在，由他和初級電感構成,LC,振蕩回路，以便形成漏,-,源極之間電壓,VDS,的諧振波形。由此可見這個,C513,電容非常關鍵。,（,2,）在柵極的驅動信號中要有一個合適的延遲時間，以保證當準諧振信號下降到,0.73V,以下、,MOSFET
13、,開始導通時恰好處于,VDS,波形的最低處。,6,鎖存電路、過壓保過熱保護電路,熱保護、鎖存電路,基板溫度超過,1400C,時，過熱保護電路起控，觸發(fā)鎖存器工作，使（,4,）腳上的電壓在,10V-16V,之間來回擺動，,IC,間歇性的工作，保護,IC,，直到電壓低,圖,于,6.5V,后，電路完全不起振。如果要電源再啟動，需要關機后重新開機,過壓保護,當電源的穩(wěn)壓控制電路出現(xiàn)開路等異?，F(xiàn)象時，輸出電壓會大幅上升，開關變壓器（,1,）,（,2,）繞組電壓也會上升。當（,4,）腳電壓超過,22,5V,時，過壓保護電路起控，鎖存器工作，使（,4,）腳上的電壓在,10V-16V,之間來回擺動，,IC,間
14、歇性的工作，保護,IC,，直到電壓低于,6.5V,后，電路完全不起振。如果要電源再啟動，需要關機后重新開機。,7,過流保護,STR-F6656,的過流保護是通過檢測每個振蕩周期的開關管漏極電流,Id,峰值來實現(xiàn)的。當,Id,過流時，,IC,（,2,）腳外接電阻,R522/R523,上的電壓會迅速上升，使（,1,）腳電壓迅速超過門限電壓,0.73V,，從而迫使振蕩器輸出反相，使,MOSFET,截止，導通時間（,ton,）變小，達到限制漏極電流輸出的目的，實現(xiàn)過流保護的作用。,8,待機控制,本電源待機控制電路分為兩路：一路由,V709,控制,12V,電壓和穩(wěn)壓反饋電路,圖,一路由,V584,控制,
15、26V,電路。具體,控制,過程如下：微處理器（,7,）腳輸?shù)碗娖剑?L,）待機指令，,V709,集電極為高電平（,H,），使,V555,集電極為低電平（,L,），導致,V554,截止，關斷,12V,輸出。,V709,同時控制,V582,，使,V582,導通，穩(wěn)壓管,VD581,導通，最后導致,V553,集電極電壓鉗位在,9.1V,左右，導致反饋電路的電流加大，引起流過光耦的電流增大，從而實現(xiàn)待機控制。（,7,）腳發(fā)出的低電平指令還控制,V584,，使,V584,截止，導致,V551,基極電位上升，,V551,截止，使,26V,電壓無輸出。見圖,10,。,9,電源輸出電路（見圖,11,）,B1,
16、輸出電路：通過,VD551,整流、,C561,、,L506,、,R551,濾波輸出,130V,的主電壓。,B2,輸出電路：通過,VD555,整流、,C555,濾波輸出,22V,電壓提供給伴音功放電路。,B4,輸出電路：通過,VD553,整流、,C563,濾波得到,26V,電壓，經(jīng)過,V551,控制后提供給場掃描電路和行激勵電路。,圖,B6,輸出電路：通過,VD554,整流、,C564,濾波得到一路電壓經(jīng)過,V554,控制后得到,12V,電壓，又經(jīng),N205,穩(wěn)壓后得到,9V,電壓。,微處理器供電電路：通過,VD532,整流、,C554,濾波、,N705,穩(wěn)壓后得到,5V,電壓給微處理器供電。,知識本身并沒有告訴人們怎樣運用他 運用的方法仍在書本之外,
STR-F6656應用電路原理
