一、LD7552B介绍
LD7552B具有绿色工作模式的电源控制集成块,负责产生开关脉冲( PWM脉冲),能完成稳压控制及各种保护。该器件可用于打印机、液晶彩显、液晶彩电、电源适配器等。
LD7552B内部结构如图1所示,它具有良好的静电保护功能电流模式控制功能 无噪声绿色模式控制功能和多种保护功能(如过压保护、过载保护等)。该集成块启动电流低( <20uA)、功耗低( <0.4W ),利用它可以设计出30~60W的绿色开关电源。
二、电路分析
电源电路如图2所示,图2中标有"NC"的元件未装。
1.启动过程
220V交流市电由CN901引入,经BD901整流.C905滤波获得300V左右的直流电压。该电压由R904、R932、R933送至IC901(LD7552B )的③脚,经内部电路对⑦脚外部电容(C908和C907 )充电,使⑦脚电压上升。当⑦脚电压达到16V时,内部电路启动,并从⑧脚输出开关脉冲,开关管Q901进入开关工作状态。电路工作后,开关变压器T901①-③绕组上的脉冲电压经R909限流、D901整流,C908、C907滤波后,获得12V左右的直流电压提供给IC901⑦脚,作为IC901的供电电压。
LD7552B具有绿色工作模式,在待机时,由于轻载运行,内部绿色模式控制器会使振荡器的振荡频率很低(20kHz左右),此时电源工作于绿色模式下,其功耗仅0.4W左右。按压面板上的轻触开/关键时,整机转为工作状态,电源负载提高,转为正常工作模式,此时振荡频率不受绿色模式控制器的控制,频率提高至65kHz。模式的转换是由内部电路检测②脚电压来实现,当②脚电压低于2.35V时,电路就工作于绿色模式。
2.各路电压输出过程
开关变压器(T901)有两个带中心抽头的绕组,这两个绕组采用并联连接。它们的上端接地,下端并联后作为+14V绕组的输出端,中心抽头并联后作为+5V绕组的输出电路工作后,+14V绕组输出的脉冲电压经D906 (两个并联二极管)整流,C917、C918、L904、C922滤波后,产生+14V的直流电压,给逆变器及主板供电。+5V 绕组输出的脉冲电压经D907整流,C939.C940、L903、C915滤波后,产生+5V直流电压,给主板供电。
3.稳压过程
该电源是通过调整开关脉冲的占空比来实现稳压控制的,稳压主取样点设在+5V输出端,由R927和R930对+5V电压进行取样;辅助取样点设在+14V输出端,由R940和R930对+ 14V电压进行取样。
当某种原因(如电网电压上升,负载变轻等)引起各路输出电压上升时,送至IC904控制脚的取样电压也上升,从而使IC904导通加强,IC903中的发光二极管和光敏三极管导通也增强,IC901的②脚电压下降,经内部电路调节后,其⑧脚输出的脉冲宽度变窄(占空比减小),开关管Q901饱和时间缩短,各路输出电压下降。当某种原因引起各路输出电压下降时,则稳压过程与上述相反当只设主取样点时,+5V电压大约为6.2V左右,+14V电压大约为16V左右;当主取样点和辅助取样点同时存在时,+5V和+14V输出才正常。设置两个取样点的目的是为了提高稳压精度。
当+14V 和+5V分别超过18V和5.1V时,ZD921、D915、R942、ZD922、D916等元件也会参与稳压作用,以加大稳压环路的调节力度。
4.保护过程
(1)开关管防击穿保护
开关变压器初级绕组上接有反峰吸收网络,由D900.C906和R908组成,该网络能吸收初级绕组上的反峰脉冲,以保护开关管。
(2)过流保护
当某种原因(如负载过重等)引起开关管Q901的电流增大时,R914上的电压必升高,该电压经R912送至IC901的⑥脚,只要⑥脚电压达到0.85V,并持续350ns时,内部过流保护电路动作,使⑧脚提前输出低电平,Q901提前截止,从而有效抑制电流的进一一步上升,使Q901不至于过流而损坏。
(3)过载保护
当负载出现短路时,+14V和+5V电压接近0V,此时IC904和IC903截止,IC901的②脚电压会上升,只要②脚电压上升至5V,且持续60ms,内部电路就会执行过载保护,⑧脚停止脉冲输出。
(4)欠压保护
欠压保护是由IC901的⑦脚内部电路来完成的。开机后,C908被充电,若C908上的电压不能达到16V,IC901就不会工作,处于欠压保护状态。
一旦电路工作后,⑦脚电压只需维持在10V~16V之间即可,如果某种原因使得C908两端电压下降至10V以下时,IC901立即停振,⑧脚停止脉冲输出,进入欠压保护状态。
(5)过压保护
当稳压环路开路时,各路输出电压会大幅上升,C908上的电压也会上升,只要该电压达到28V,IC901内部电路立即执行过压保护,⑧脚停止脉冲输出。
值得一提的是,当LD7552B进入保护状态后,其状态不能自动锁存,当保护条件不具备时,电路就会自行解除保护状态,重新工作。工作后,若保护条件又具备,则再一次进入保护状态,如此循环。也就是说,当电路进入保护状态时(过流保护除外),电源会间歇工作(即所谓的“打嗝"),此时,关键检测点输出电压及LD7552B相关引脚电压会波动。
该电源有一个目测检测点和两个关键检测点。
1.目测检测点
保险管F901是目测检测点,通过观察或测量F901是否烧断,可以判断故障的性质。当F901烧断时,说明电源中有短路故障存在,短路部位一般发生在整流桥堆(BD901 )滤波电容C905、C938或开关管Q901。
2.第一关键检测点C905上的电压是第一关键检测点,通过检测此点电压可以判断故障部位。例如,当电源不工作时,若测得c905上的电压为0V,说明故障在交流输入电路或整流电路上;若C905上有300V电压,说明故障部位在C905之后的电路中。
3.第二关键检测点LD7552B的⑦脚是第二关键检测点,当电源不工作时,通过测量该点电压可以缩小故障部位。例如,通电后,⑦脚电压达不到16V,说明电路不工作是因启动电压过低引起的;若⑦脚电压大幅度波动,说明电路进入保护状态。
三、常见故障的检修
1.电源不起振(即输出电压为0V,且LD7552B各脚电压均无波动现象)
可先测C905上的电压,若为0V,说明交流输入电路中有断路现象。若C905上的电压正常,则查LD7552B的⑦脚电压,若⑦脚电压为0V,应查R904、R932和R933是否开路,以及⑦脚外部元件(C907、C908、D901 )有无击穿现象。若⑦脚电压低于16V,说明启动电压太低,应查⑦脚外部元件(C907、C908、D901 )有无漏电现象,若无漏电现象,说明LD7552B损坏。若⑦脚电压在16V以上,说明LD7552B内部电路有问题。
2.输出电压波动
出现这种现象,说明保护电路动作。此时,除了输出电压波动外,LD7552B的大部分引脚电压也波动。检修思路如下。
(1)先根据输出电压的波动程度来判断是否过载保护。若输出电压波动范围小,甚至在OV附近轻微抖动,说明是过载保护;若输出电压波动范围大,上限值能达到或接近正常值,说明是过压或欠压保护。
(2)过载保护的检修若是过载保护 ,则应逐一断开14V和+5V负载,看输出电压能否恢复正常。若能恢复正常,说明故障在负载,与电源无关。若故障依旧,应对+14V和+5V的整流二极管(D906、D907)及滤波电容(C917、C918、C922、C939、C940、C915)进行检查。
(3)过压保护或欠压保护的检修,若是过压保护或欠压保护,可先查R909和D901,因为这两个元件开路时,LD7552B的⑦脚就得不到补给供电,并引起欠压保护。若R909和D901正常,则应对稳压环路进行检查,在稳压环路中,易损元件是IC903和IC904。若稳压环路正常,应查D900和C906。
3.输出电压为0V,但LD7552B的⑦脚电压波动
出现这种情况时,说明LD7552B工作(打嗝模式),而Q901不工作,故障原因一般是Q901开路R914开路或R910开路。
4.几点说明
(1)ZD921、ZD922在正常情况下是不参与稳压的,但当其漏电或击穿时,就会改变整个稳压环路的工作情况,此时,输出电压会下降,且波动,所体现的现象有点类仪过载保护。
(2)LD7552B与LD7552D互为姊妹芯片,它们之间的区别体现在④脚外部。LD7552B 的④脚外部接100k电
阻,而LD7552D的④脚外部接0.047uF电容,代换时应尤其注意这一点。
四、检修实例
例1:一台宏基B193R型液晶彩显开机后,屏幕不亮,指示灯一亮一暗不停闪烁。
开壳后,测电源输出电压,两路输出电压均大幅度波动,说明保护电路动作,而使电源不断“打嗝"。由于输出电压波动幅度大,说明是过压或欠压保护。先查R909和D901,均正常。再查稳压环路,用万用表将整个稳压环路中的所有元件全部检查后,均未发现明显损坏的元件,考虑到IC904和IC903是易损元件,且用万用表难以测其好坏,故逐一更换这两个元件,当更换IC904后,故障排除。
例2:一台宏基B193R型液晶彩显开机后,屏幕不亮,指示灯也不亮。
开壳后,测电源输出电压,两路输出电压均波动,但波动幅度很小,+14V在0~1.5V范围波动,+5V在0V附近波动,说明电源处于过载保护状态。切断+14V和+5V负载,故障现象基本不变,说明负载无短路现象,故障在电源。查+14V和+5V整流滤波电路,未发现损坏元件,后对稳压环路也进行一次排查,并更换了IC904和IC903 ,然故障仍未排除。按理说,过载原因一般发生在输出端,可该电源输出端未发现异常,是不是还有其他原因也会引起过载呢?通过进一步分析电路后 ,又找到了着手点,那就是开关变压器初级绕组上并联的反峰吸收网络,如果该网络中的D900或C906击穿,就会使初级绕组释能太快,输出电压自然很低。于是对这两个元件进行检查,结果发现C906严重漏电,用一只InF/2kV电容代换后故障排除。
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