(3)PFC电路
1)PFC电压形成芯片TDA4863G简介
TDA4863G芯片具有低启动电流、零电流控制、输出过压保护、欠压锁定、内有启动定时器、图腾柱驱动输出等特点,其引脚功能及参考电压见表2,内部框图如图6所示。
2)PFC电压的形成
PFC电路主要采用了英飞凌公司的TDA4863G芯片作为PFC电压形成模块,是由IC2, IC4, L2, D2,Q14,Q8、Q7,Q13,Q2,Q18,Q16,IC10等元件组成。在待机状态下,由于Q14处于待命状态,故三极管Q8截止,PFC模块IC4因无供电而不工作。
二次开机时,高电平控制信号POWER-ON经R39,DS5加至MOs管QS8的栅极,QS8饱和导通,通过光耦IC10控制后,Q14, Q8均导通,IC4的⑧脚得到工作电压VCC(12V),同时储能电感L2次级感应脉冲电压送至其⑤脚,并检测到零电流(目的:减小MOs管开关损耗)后,双稳态多谐振荡器开始工作,从其⑦脚输出PWM驱动脉冲,送至由电阻R3、三极管Q7和Q13组成的推挽放大电路,激励MOs管Q2,使其处于导通和截止状态。储能电感L2的③-⑧绕组在Q2导通时电流增大开始进行储能,截止时开始释能,并通过D2,L3把电容C1端的电压升压至400V左右,从而提高了电源的功率校正因数。
若由于电网电压降低,经过电阻R51,R52,R53,R74分压加至IC4的③脚电压降低至1V以下,通过内部乘法器电路、电流比较器比较,使其驱动电路停止工作。同时引起桥式整流形成的B电压也会降低(约电网电压的1.4倍),再经电阻R50 , R80, R81, R82分压后,致使ZD6和Q18截止,此时PFC电压也偏低,约为70V左右,但PFC电压经过电阻R44, R76, R77, R75(此时R78已断开)分压至IC4的①脚电压会升高,当IC4的①脚高于2.5V时,使内部驱动电路停止工作。若当电阻R75 , R78和MOs管Q18的D-S极击穿,IC4的①脚低于0.2V时,经过内部比较器比较,也会促使内部驱动电路停止工作。
当某种原因致使MOs管Q2过流,在Q的源极过流检测电阻R47两端形成电压升高,送至IC4的④脚内部电流比较器进行比较,促使多谐振荡器停止工作,达到过流保护的目的。PFC电压形成控制电路见图7所示。
3)电网电压及PFC电压检测芯片FP103简介
FP103内既有双运算放大器,又有参考电压2.5V调节器,其引脚功能及电压参考见表3,内部结构电路如图8所示。
4.主电源电路
主电源电路采用电流脉宽调制块UC3845B(IC1)和半桥调频主电源块IR2184S(IC3)共同完成。
(1)12V/24V电压形成
当信号主板送来开机高电平控制信号POWER-ON至插座CNS 1的①脚后,通过光耦IC10的作用,致使三极管Q14,Q8导通,PFC模块IC4的⑦脚得到工作电压12V, PFC电路开始工作,IC2检测到PFC电路工作并从其②脚输入后,⑦脚输出低电平,致使三极管Q12导通,从c极输出8V电压,送至IC1的⑦脚。而后IC1内部开始振荡工作,从其⑥脚输出PWM驱动脉冲,送至IC3的①脚,在IC3的⑤脚得到12V供电和⑧脚形成倍压143V后,IC3内部脉冲发生器开始工作,从其④脚和⑦脚输出低边和高边驱动脉冲,分别驱动MOs管Q4和Q3的栅极,使其处于交替导通和截止状态,即当Q3导通时,400V的PFC电压流经D-S极、C11及开关变压器T2的③-①绕组到地形成回路,在T2的③-①绕组形成上正下负的电动势,而Q4导通时,电流经地至Q4的S-D极,也在T2的③-①绕组形成上正下负的电动势,而后T2上产生交变磁场耦合到次级绕组,由于互感作用,在次级绕组感应出正弦交流电压,利用同步整流电路产生12V , 24V电压。
由光耦IC9和精密电压比较器ICS4构成24V稳定取样控制电路。当某种原因使24V电压升高时。ICS4的控制极电压增高,ICS4导通,IC9的初级发光二极管发光增强,次级光敏三极管导通增强,反馈于IC1的①脚电流加大,通过内部电流比较检测,致使PWM驱动脉宽占空比减小,⑥脚输出电压降低,最终控制IC3的④、⑦脚驱动脉宽占空比输出,达到稳压的目的。
(2)同步整流电路
随着现代电源模块朝着低电压、大电流的方向发展,电源整流器的开关损耗及导通压降损耗就成为电源功率损耗的重要因素,在传统的次级整流电路中,肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选,其导通压降基本都大于0.4V,当电源模块的输出电压随着技术发展继续降低时,电源模块的效率就更低了,为了提高效率降低损耗,逐步采用同步整流技术来完成。通常同步整流技术分为自驱动(self driven)和他驱动(controldriven)两种方式。目前该电路就是采用自驱动方式,在开关变压器的次级利用MOs管进行整流,其作用与普通整流二极管原理一样,但其导通压降比普通二极管小得多,所以提高了整个电路的效率,降低了损耗。