(5)LLC开关电源保护电路
为了防止电源出现过压工作情况.NCP1396A设计了两个保护控制引脚,分别是(8)脚和(9)脚。(8)脚为快速故障检测端,当故障反馈电压达到设定阈值时.N831立即关闭⑩脚和(11)脚的激励输出信号.LLC电路停止工作。(9)脚为延迟保护控制端,当故障反馈电压达到设定的阈值时.N831内部计时器启动,延迟一定时间后控制芯片内部电源管理器进入保护状态。
N831的两个保护控制引脚的检测信号来自功率输出过压保护电路.该电路由C841、VD835、VD834、N832、V2832、R845、V831等组成。简化电路图如下图所示.
当功率放大电路出现异常电压升高时,开关变压器T831(3)脚输出的正弦波信号幅度升高。该信号流过由C841、VD834、VD835组成的半波倍压整流电路后,输出的直流电压也升高。该电压加到电压比较控制器KA431AZ(N832)的参考控制端,当电压高于2.5V时.N832导通程度迅速增大,并引起V831导通。V831的导通把vCC电压经过R844、V831加到N831(9)脚,并经过VD832、R840加到N831(8)脚。由于这两个保护检测脚电压上升.N831内部的激励电路被关闭.激励信号停止输出,LLC开关电源也就不再工作,完成功率输出过压保护。
在功率输出过压保护电路中.C841、C842、VD834、VD835等元件组成了一个半波倍压整流电路,下面简单介绍一下该电路的工作原理,电路如下图所示。
在Tl时间,幅度为U的正弦波负半周加到C841.VD834导通并对C841充电,C841的充电为左正右负,电压幅度为U。在T2时间.幅度为U的正弦波正半周加到C841.和C841已充电电压U叠加,经过VD835整流后输出,其输出电压幅度为2U,从而实现了倍压整流输出。
(6)主电源输出电路及反馈
由于主电源采用LLC谐振开关电源.且谐振频率f与N831输出的开关振荡信号频率F相近,所以开关变压器T831输出的是近似正弦波。既然是正弦波信号,那么整流输出电路就可以采用全波整流的方式,以提高输出电压的稳定性.从T831(12)和(13)脚输出的正弦波信号,分别同时送入VD838、VD839两个双路二极管,每一路信号由两只并联的二极管进行整流,进一步提高了电路的稳定性.保证了更大功率的输出。整流后的信号再经过C843、C844、C845进行滤波后,形成稳定的24V电压输出,供后级背光板高压电路使用。
从T831(10)和(11)脚输出的信号,送入双路二极管VD840进行整流,再由C846滤波后输出12V的电压。该直流电压分两路输出,一路送到电源板的SV-M开关电源电路,另一路则送往主板,供整机小信号处理电路使用。
从T831(9)脚输出的信号,经VD841整流、C848滤波后,生成18V左右的电压。该电压再经VD842、VD843进一步整流处理后,送到后级伴音功放电路的供电端。
为了确保开关电源输出电压的稳定.还设计了稳压反馈电路,该电路由N834、N833等元件组成。从24V和12V电压的输出端各取出一路电压.24V经R865、R869分压后,送到电压比较控制器KA431AZ(N834)的参考控制端,而12V经R866、R869分压后也送到N834的控制端。正常工作时,该电压为稳定的2.5V。
当由于某种原因导致24V或12V输出电压升高时.分压后加到N834控制端的电压也随之升高.引起KA431AZ导通程度增大。C-A极之间导通电流迅速增大,使得光耦合器N833(1)、(2)脚内部二极管导通电流增大,(3)、(4)脚内部的光电三极管内阻减小,流过电流增大。该反馈电流送入了N831的(6)脚。(6)脚为NCP1396A芯片的反馈输入脚,当输入电流增大时,控制芯片内部的振荡器提高其振荡频率F.但不会超过芯片(2)脚外围电路设定的最大频偏。由于振荡频率F原本就高于负载LLC谐振电路的谐振频率f.提高振荡频率F就进一步拉大了其与谐振频率f的频率差。根据图21所示的谐振电路能量传递曲线,从而使电路的输出功率下降,开关变压器储能降低,最终降低了输出电压,实现了稳压控制。当电源整流输出的24V或12V电压降低时,其控制过程正好相反。