ICE2A/ICE2B系列IC内含振荡器、驱动电路、稳压电路、离线式电流模式控制电路和大功率MOs开关管,工作电压为8.5V-21V,开关管漏极击穿电压不低于650V,具体型号有:ICE2A0565/ICE2A0165/ICE2A0265/ICE2A0365、ICE2B0565、ICE2B0165、ICE2B0265、3ICE2B0365、ICE2A0565G、ICE2A0565Z、ICE2A180Z/ICE2A280Z、ICE2A765I/ICE2B765I。这些IC内部电路和引脚功能相同,主要区别在于内含振荡器的工作频率及输出功率有所不同,见表1。
该系列IC具有完善的过压、过载过流、欠压、过热关闭保护和欠压锁定、自动重启及低功耗待机等功能,由其组成的开关电源还具有所需外围元件少、电路简洁等优点,现已广泛用于卫星接收机、DVD,电源适配器等产品中。在液晶彩电中,ICE2A265, ICE2A365 , ICE2A0565用得较多,如一款37英寸液晶彩电的副电源电路就采用了ICE2A0565,如图2所示,其实测数据见表3。
一、工作原理简析
开机后,AC220V市经电整流滤波后得的直流电压,一路经开关变压器+300v到U801(ICE2A0565)④、⑤脚,另一路经启动电阻R802,R803对C807充电,使U801⑦脚电压上升。与此同时,U801内部软启动电路对①脚外接的软启动时间常数电容C810充电。当⑦脚电压上5V,且①脚电压上升到5.3V时,内部各功能电路开始正常工作。内部激励电路输出高频开关脉冲使场效应功率开关管处于正常的高频开关状态。
当电路起振后,只要⑦脚电压不低于8.5V,电路就将锁定在正常振荡状态。一旦电源工作后,⑦脚所需电流会增大,此时由启动电阻R802 , R803所提供的电流无法继续满足⑦脚内部电路的电流要求。这时开关变压器上辅助绕组输出的脉冲电压经D805整流、R804限流及C807 , C806滤波后输出直流电压,为⑦脚供电,以满足⑦脚在正常工作时的供电要求。电源工作后,开关变压器次级绕组输出高频脉冲电压,整流滤波后输出+5V电压。其中,+5V电压还经二极管D81 1,D812降压后得到3.3V电压,为主板电路供电。
稳压电路主要由U801、光电耦合器U802 (PC817 )、精密可调基准三端稳压器U803 (TL431)以及取样电阻R813,R812等组成。稳压过程如下:当因某种原因导致输出电压升高时,+5V输出电压也会升高,通过R813,R812分压后加到U803控制端①脚的电压也相应升高,使得流过U803的③、②脚电流增加,U802内部的发光二极管因电流增大而发光增强,光敏三极管导通增强而内阻减小,使U802的④脚电压降低,U801的②脚电压随之降低。U801内部脉宽控制电路通过脉宽调整,使开关管导通时间变短,开关变压器储能减少,输出电压降低,从而达到稳定输出电压的目的。若输出电压降低时其稳压控制过程与上述过程相反。二、保护电路分析
1.软启动电路
U801①脚为软启动控制功能脚,外接软启动定时电容C810。在开机瞬间,该电容上的电压为0V,随后U801内部软启动电路对其充电,C807两端电压逐渐上升,由它来自动触发振荡器,使U801内部振荡器产生一个脉宽稍窄并逐渐加宽的启动脉冲,逐渐启动开关管工作,使开关电源有一个缓慢的启动过程,用于防止开机时的冲击电流损坏开关电源及负载。当该脚电压升到5.3V时,振荡电路进入正常工作状态。
2.过流保护
U801③脚内接场效应功率开关管源极(S极)和内部保护电路,③脚外接的电阻R806 , R807为源极上的电流取样电阻。当某种原因致使流经U801内部场效应开关管源极的电流增大时,流过R806 , R807的电流也相应增大,其两端压降增加,即③脚电位升高。当③脚电位上升到U801内部保护电路阂值时,U801内部保护电路动作,开关管截止,各组电压输出为0V,达到过流保护的目的。
3.过压保护
当电网电压升高或稳压电路失控造成输出电压过高时,开关变压器辅助供电绕组上的电压也会升高,经D805整流、C807滤波后加到U801⑦脚的电压也相应升高。当⑦脚电压超过16.5V时,U801内部过压保护电路动作,开关管截止,电源无输出,从而实现过压保护。
4.欠压保护
当输入交流电压过低时,开关变压器辅助供电绕组上的电压也相应降低,经D805整流、C807滤波后加到U801⑦脚的电压也相应下降,当该脚电压低于8.5V时,U801内部欠压保护电路动作,实现欠压保护。
5.过热保护
U801内部集成有过热关闭保护电路。当U801内部温度超过140℃时,过热保护电路动作,关闭开关管的激励脉冲,开关管截止,实现过热保护。
6.开关管保护电路
由D806 、C808 、8808组成开关管漏极尖峰吸收电路。在开关管导通、截止的转换过程中,开关变压器初级会产生很高的尖峰脉冲加在开关管漏极,容易使开关管过压击穿。
为此设置了上述脉冲限幅电路,可降低尖峰脉冲的幅度,以保护开关管。
提示:可直接代换ICE2A0565 (0.5A/650V、23W)的有:ICE2A165( IA/650V.31W)、ICE2A265 (2A/650V、52W)、ICE280565 (0.5A/650V、23W )ICE28165 (1A/650V .31W).ICE28265 (2A/650V 52W)、ICE2A180(1A/800V、29W )、ICE2A280(2A/ 800V.50W)等。
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