(5)FSL206MRN简介
FSL206MRN是仙童公司推出的一款离线式开关电源芯片,内部集成有高耐压MOSFET、振荡器、软启动等电路,如图5所示。该IC的工作频率为61kHz~73kHz,工作电压为8V-26V,输出功率约12W,采用8-DIP封装,其引脚功能与实测数据见表1。
3.开/待机控制电路
Q8、IC7等元件组成开/关机控制电路,如图6所示。二次开机时,CPU发出高电平开机信号,Q8导通,IC7内的发光二极管、光敏三极管导通,则三极管Q5导通,Vcc1电压经Q的e极输出,随后Q6、Q7导通,分别稳压输出PFC_VCC、PWM-VCC电压。待机时,CPU发出低电平信号,Q8截止,Q5~Q7均截止,无PFC VCC、PWM -VCC电压输出。
4.功率因数校正(PFC)电路
本电路采用临界导通模式(
BCM)功率因数校正电路,如图7所示,IC3(FAN9611)为PFC控制集成电路,L1、L2为升压电感,D1、D14为升压二极管,Q1、Q2为开关管;D2为分流二极管, 用于防止浪涌冲击和L1、L2出现磁饱和。R17、R73为过流检测取样电阻,R54R58为PFC电压检测取样电阻(用于PFC电压环路控制)。C14为谐波滤波电容,用于滤除高次谐波,C65、C67为高频滤波电容,C10、C11、R18为电压环路补偿元件。
(1工作过程
当CPU的开机信号送到电源板后,开/关机控制电路被置于开机状态,IC1的14脚得到PFC_VCC供电。同时,市电经EMI及整流滤波电路所得的+300V脉动电压,经PFC升压电感L1、L2送到功率开关管Q1、Q2的漏极。当IC1的14脚输入的电压被内部电路检测到为正常时,内部的振荡电路开始振荡,振荡产生的信号经过栅极驱动,从12脚、13脚输出,驱动信号送到Q1、Q2的控制栅极,使Q1、Q2接通,于是形成一个电流(正弦波电压→L1、L2→Q1、Q2→R17、R70→地),在L1、L2上产生感应电动势(L1、L2储能)。随着电路工作的进行,通过Q1、Q2的电流会逐渐增大,R17、R73上的压降也会增大。当IC1的15、16脚达到典型关断电压0.8V时,过流保护电路会起控,强制振荡器停止振荡,Q1、Q2得不到驱动信号而关断,L1、L2上的感应电动势开始反转,L1、L2上的感应电压与+300V脉动电压叠加,经D1、D14整流、C1滤波,得到PFC电压(HV-DC )。在此期间,L1、L2释放能量。当流过L1、L2中的电流降为零时,其辅助绕组送给IC1的①、②脚的电压会变为低电平,即IC3内部零电流检测比较器的正相输入端为低电平,输出端也为低电平,即IC3内部RS触发器的S端为低电平。此时,IC3的15、16脚(电流比较器负输入端)
电压降低。当电流比较器负输入端电压低于正输入端电压时,电流比较器将会输出误差电压(高电平),送给RS触发器的R输入端,由于RS触发器的S输入端为低电平,因此输出端Q为低电平,于是IC3内部栅极驱动管截止,即IC3从12、13脚输出高电平,Q1、Q2又开始导通,L1、L2上的感应电动势反转,电流通过L1、L2和Q1、Q2、L1、L2上的电流又开始上升,即PFC电路进入下一个工作周期,如此周而复始。
(2) FAN9611简介
FAN9611是仙童公司推出的一款交错式双临界导通模式PFC控制集成电路,内部集成有欠压锁定检测、稳压、锯齿波发生器、零电流检测、RS触发器、栅极驱动以及过压、过流、过热保护等电路,如图8所示,其引脚功能见表2。
临界导通模式(
BCM)的主要特点有以下三点:
1)新的开关周期以电感电流降到零时为起始点,即在每个开关周期内,电感中的电流由0A开始上升;
2)电感电流处于连续导通和断续导通之间的临界状态;
3)当升压变换电路中的功率开关管的导通时间固定时,电感电流峰值与输入电压成正比。由于电流波形为三角波,因此一个开关周期内电感电流的平均值与输入电压成正比。对于正弦输入电压,变换器的输入电流能够非常精确地跟踪输入电压波形,以获得正弦输入电流波形。
5.DC-DC变换电路
该电源的DC -DC变换电路如图9所示,IC12 (FSFR2100)是一款适用于半桥谐振转换器的电源开关,T2为脉冲变压器,C4为谐振电容,与T2中的电感一起组成LLC谐振电路;R114为限流电阻,D7为自举升压二极管,C255为自举升压电容,R118为过流检测取样电阻,R66、R119、R121与R126~R130为取样电阻。
(1)启动过程
当PFC电路正常工作后,Q7导通,输出的PWM-CC电压,送给IC12的⑦脚,为其提供工作电压。当IC12内部的欠压锁定检测电路检测到⑦脚电压高于典型阂值电压时,欠压锁定检测电路将会输出使能控制信号给相关电路,同时,稳压电路也为相关电路提供工作供电。当IC12③脚内部的振荡电路得到正常供电后,振荡电路开始振荡,产生的信号经过分频器、延时器、或非门、电平移相/平衡延时器、栅极驱动器,送到高端、低端功率开关管的栅极,半桥LLC谐振变换开始工作,脉冲变压器T2上的初级绕组通过电流并感应出电动势,T2各次级绕组也会感应出相应的电动势,经对应的整流、滤波电路后,得到12V与24V电压,从而实现DC/DC变换。
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