概述:半桥式开关电源厚膜集成电路STR-Z3302内部具有振荡、逻辑、过压保护、过流保护、过热断路、延时关断等电路,引脚功能和内部电路框图见图1。采用该集成块的优点是可使开关电源的输出功率比目前的单端变换式开关电源功率大一倍以上,由于两只开关管轮流工作,其变换效率高于普通的PWM方式的开关电源。本文以东芝2550XHE彩电电源为例,对该集成电路进行介绍。该电源如图2所示(本图不包括由HIC-1016保护厚膜块组成的次级输出电路)。



图1 内部方框图


图2 STR-Z3302应用电路图


电路说明:1脚为半桥变换电源电压输入端。由整流滤波后的+300V直流电压经L861进入内部高端大功率场效管Q1的漏极。4脚为激励输出,由高端触发激励脉冲输出经L863后进入3脚即Q1的栅极,使其处于工作状态。7脚外接振荡定时电容C862,当C862充电时,高、低端场效管Q1和Q2将轮流导通交替工作,当C862放电时,Q1、Q2均截止。8脚为稳压控制输入端,当次级输出电压升高引起光电耦合器Q862导通程度增强时,由于流入4脚的电流加大,则8脚电位降低,使C862充电电流减小,振荡频率降低,达到输出直流电压下降。9脚外接振荡定时电阻R867和R874,决定了振荡最低频率,而振荡最高频率则由R864决定。10脚为软启动端,避免开机瞬间的大电流损坏场效应管。当开机时C866电容压降为零,由于电容两端电压不能突变,使得8脚电压经R863给C866充电,造成该脚电位下降。从而使开关电源的启动有一个缓慢过程。11脚为低电压保护输入,在正常工作时,+300V经R877、R878分压后的中点电压大于18V而将D871击穿导通,使得QS74基极有触发电压而导通,其集电极电压下降造成Q873截止,从而使11脚电位保持稳定的1.3V。当由于交流电压大大低于正常值时,经整流滤波后直流电压也随之下降,经分压后的中点电压也下降,D871截止,Q874也截止,Q873导通造成11脚电位下降到O.35V以下,内部延时关断电路动作,使开关电源停止工作。12脚为芯片工作电源端,当开机时,AC220V经半波整流,R861限流,C877滤波后产生15.7V直流电压提供给12脚使其工作。当正常工作后,由T862的2、3绕组产生的感应电势经D864整流、R871限流、C868滤波形成+40V直流电压,再经Q872、D872调整稳压成16.8V电压提供给12脚,此时由半波整流过来的电压不工作。12脚还担负过压保护检测功能,当该电压上升22V以上时,内部过压保护电路动作,使芯片停止工作。同时当该电压低于7.6V时,芯片因启动电压太低也将无法工作。13脚为低端触发激励输出,经L864后进入15脚内即低端Q2的栅极使其处于工作状态。14脚为过流保护检测输入端,当18脚驱动输出过流时,则在C870上形成的压降增大,该电压经C864耦合,R870、R866、C867平滑滤波后产生一个过流检测电压进入14脚,由于该电压超过了门限电压,从而使得内部实现过流保护功能。另外,当+300V电压异常升高时,经R872后也使该脚电压超过门限电压,同样实现过流保护功能。18脚为半桥式电压变换输出,由于18脚内部Q1、Q2是轮流导通交替工作的,当Q1导通Q2截止时,300V电压经Q1、T862的5、7端对C870进行充电,5、7绕组中有电流通过。当Q2导通Q1截止时,C870上所充电压通过7、5端及Q2放电,5、7绕组同样有电流通过,由此可见,无论Q1还是Q2工作,5、7绕组始终有大小相等但方向相反的电流流过,所以在T862各绕组中也产生大小相等,极性相反的感应电势,其负载绕组感应电势经全波整流,滤波后获得一个比较平滑的+125V电压。

19为自举升压端,外接自举升压元件D875、C863。当Q2导通时,+16.8v经R862、D862、Q2对C863充电,使C863端充有近15.5V的电压。当Q1导通时,D862截止。此时19脚电压为18脚电压叠加上C863所充电压。
当芯片内部温度>150℃时,热断路电路使其停止工作。