Philips180p显示器是以L5991为核心组成的开关电源,电路如图所示。
工作原理
1.整流电路
交流220V经5101、2101、2102、2103、2104、.3101、3103、3104组成的LINE滤波器滤波,限流后,滤去杂波和干扰,再经6101、2105整流后在电容两端得到+30(Ⅳ左右的直流电压,分成两路,一路经开关变压器5150的(14)一(46)初级绕组加至开关管7102漏极;另一路经电阻3105、3106、3107、3120加到电源控制电路7121(L5991)的(3)、(4)脚,为L5991提供空占比电压。
2.启动与振荡电路
220VAC经整流管6111整流,经3111、3116降压,形成启动电压向L5991(8)脚(vCC端)电容2122(100μF/35V)充电,时间常数t=(电阻3111+电阻3116)×电容2122,当2122两端电压充电至16V时,L5991开始工作,从(10)脚输出驱动脉冲,驱动开关管7102导通,电流流过开关变压器5150的初级绕组,开关电源启动。之后,5150(1)一(2)脚反馈感应的脉冲电压经二极管6117整流,电阻3l15限流,电容2115滤波,再经二极管6118、电容2122整流后,加至L5991的(8)脚,取代启动电路,为L5991提供启动后的工作电压。
L5991的(1)脚为同步触发信号输入端,(1)脚为NC(说明没有同步触发脉冲),L5991工作于自由振荡状态,即F=14kHz时,该频率由(2)脚3121、3122以及2124决定。
3.稳压控制电路
稳压电路由取样电阻3156、3161,误差取样放大器7151(TL431),光电耦合器7150等元器件组成。具体工作过程是:开关电源经18V电压升高→经3156、3161分压后的电压升高,即误差取样放大器7151的R极电压升高→7151K极两端电压减少一流过电阻3150、光电耦合器7150内部发光二极管电流加大→7150中二极管发光增强→7150中的光电三极管导通增强→L5991的(5)脚误差信号输入电压升高→(10)脚输出驱动脉冲,使开关管7102导通时间减小→输出端电压下降。
4.保护电路
尖峰脉冲吸收电路:为了防止开关管7102在截止时开关管漏极产生的感应脉冲电压在尖峰时击穿7102,主电源电路设置由电容2108、电阻3108、电感5111、二极管6112组成尖峰吸收回路,以保护开关管不致因尖峰脉冲电压过高而损坏。
软启动保护电路:开机瞬间L5991的软启动控制端(7)脚电位因电容2125充电由低逐渐升高,使L5991的(10)脚输出的驱动脉冲的占空比随着2125的充电由小逐渐增大,避免开机瞬间因稳压控制电路未能及时进入工作状态而可能损坏开关管7102.当2125两端充电电压达到一定值后,软启动结束。
过压保护电路:过压保护电路由晶闸管(可控硅)和稳压控制电路来完成的。具体工作过程是:当输出超过18V时,稳压二极管6153反向导通,晶闸管被触发导通,从而使光电耦合器7150内的发光二极管两端电压增大很多,导致电源控制电路L5991(5)脚误差信号输入端电压升高较大,控制L5991(10)脚停止输出脉冲信号,开关管截止,即达到过压保护目的。
5.过流保护电路
当L5991的(13)脚开关管电流检测端正常时,开关管电流取样电阻3110两端取样电压大约为1V(脉冲电压),当超过1.2V时(若开关电源次级负载短路时)L5991内部保护电路动作,控制开关管7102截止,同时(7)脚外接软启动电容2125放电。2125放电后,L5991内电路重新对2125充电,直至2125两端电压被充电到5V,L5991才重新使开关管71112导通。如果过载状态持续很短,保护电路动作后,开关管会重新进入正常状态,不会影响显示器工作;若开关管7102重新导通后,过载存在,L5991将再次控制开关管截止。