步步高DV701型DVD机电源采用的是新型单片智能功率开关电源集成电路VIPer22A。
VIPer22A是意法半导体公司(ST)开发的低功耗离线式开关电源集成电路,内部集成有电流型PWM(脉冲宽度调制)控制器、一个固定频率为60kHz的振荡器和一个击穿电压为730V的高压功率场效应管。该电源集成电路内部还集成有过电压、过电流、过热检测器等保护电路和一个用于电源启动的高压电流源。该集成电路具有电源适用范围宽(9~38V)、电源转换效率高、外围元件少、成本低廉等特点。
步步高DV701型DVD机开关电源电路实际测绘如附图所示。下面对该电路工作原理作一简要介绍:
一、电源的启动过程
交流220V市电经电源开关SW1和保险管F501(T1.6A/250V)送到由BC501、L501组成的具有双向滤波特性的电源滤波器。该滤波器既可滤除电网中的高频干扰信号,又可抑制本机开关电源产生的高频开关干扰信号对电网的污染。经过滤波后的220V交流电经D501~D504组成的桥式整流电路整流及TCS01滤波后,产生300V左右的直流电压。
整流滤波后得到的300V直流电压经过开关变压器TS01①~③绕组加到U501(VIPer22A)的⑤、⑥、⑦、⑧脚,在U501的内部分为两路:一路直接加到U501内部的功率场效应开关管漏极;另一路通过内部高压电流源对U501④脚外接电容TC502充电。随着充电的进行,④脚电压上升,当④脚电压上升到14.5V时,高压电流源的供电立即自行切断。内部各功能电路开始正常工作,此时开关管进入正常开关状态。电路起振后,改由T501④~⑤绕组产生的感应脉冲电压经D506整流,R505限流及TC502、c504滤波后所产生的约16v直流电压为U501④脚供电。只要④脚电压不低于8v。电路就将锁定在正常工作状态。当④脚电压低于8V时,高压电流源的供电立即接通,实现电源的自动重启动。由于U501内部集成了启动电路,因而无需外加启动电路,电路得以简化。
电源工作后。开关变压器初级绕组上会不断产生高频脉冲电压,从而使各次级绕组上也不断产生高频脉冲电压,各次级绕组上的脉冲电压分别经各自的整流、滤波电路后,输出+9v、-9v、+5v直流电压。其中+5v电压经二极管D509、D513降压后得到+3.3V直流电压,为解码板上各主要芯片供电。
二、稳压过程
稳压电路主要由U501、光电耦合器U502(PC817)、精密可调三端稳压器U503(431C)以及取样电路R508、R509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,+3.3V电压相应升高,通过R508、R509分压后加到U503控制端R极的电压也相应升高,使得流过U503的K—A极电流增加,U502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,流过U502④-③脚的电流增大,进入U501③脚电流增大,因U501内部集成有电流型PWM(脉冲宽度调制)控制器,U501的③脚内电路对反馈电流特别敏感。U501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。
三、保护电路
1.过压保护
当电网电压升高或稳压控制电路失控造成输出电压过高时,T501④-⑤绕组上的电压幅度也会相应升高,经D506整流,TC502滤波后加到U501④脚的电压也相应升高。当④脚电压幅度超过42V时,U501内部过压保护电路启动,开关管截止,实现过压保护。
2.过流保护
电源的过流保护电路以及电流取样电路均集成在U501内部。当因某种原因(如负载过重或有短路时)致使流经U501内部场效应开关管源极(SOURCE)的电流增大时,内部电压比较器动作,开关管的激励脉冲被关闭,开关管截止,电源停止输出。另外,如果稳压环路异常,流入U501③脚的反馈电流过大,同样会出现过流保护。 [Page]
3.过热保护
U501内部集成有过热检测器。当U501内部温度达到140℃时,过热保护电路动作,开关管的激励脉冲被关闭,开关管截止,实现过热保护。
另外,由R503、C502、C503、D505组成开关管漏极尖峰脉冲吸收电路,用来吸收U501内部开关管在截止瞬间,T501初级①-③绕组上产生的尖峰脉冲,达到保护开关管的目的。
四、维修数据
VIPer22A有两种封装形式,一种为8脚双列直插式封装(DIP-8),另一种为8脚贴片式封装结构(SO-8)。二者引脚排列相同,但功率不同,8脚双列直插式的功率为(交流电源195~265V时)20W,(交流电源85—265V时)12W:8脚贴片式封装的功率为(交流电源195~265V时)12W,(交流电源85~265V时)7W。电路中各集成电路的维修数据实测如表1-表3所示。
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