输入欠压、过压保护:
查资料得知TOP245YN的②脚(L)的欠压、过压及下限总闭值注入电流分别为50μA, 20μA, 225μA,217μA,因此,根据此电源②脚外接电阻R803 (514),R807(514)、R824(514)、R825(474)(共计2MΩ),算得其欠压、过压及下限闭值分别为DC100V、40V、450V、434V。即市电经整流滤波后的直流电压,当达到DC 100V时电源开始工作,此后电压降至40V时便停止工作,直到恢复至100V时启动工作为止;当超过过压门限DC450V时停止工作,此时芯片可承受700V高压的冲击,此后当电压降至DC434V以下时才恢复工作。同时外接的电阻又起到了线电压前馈作用,即降低输入电压瞬态变化时对输出的影响,使输出纹波最小。
流限控制:
TOP245YN的③脚(X)通过电阻R817(8201)接地,查表得其流一限(ILIMIT)系数约为88% ,TOP245YN芯片的自保护流限值为1.8A,因此算得欠压(DC100V)工作满载时的漏极峰值电流为1.584A(③脚电压越低,流限值越大)。此脚又通过电阻R801(245) 、R805 (245) 、R822 (245) 、R823 (245)接至DC300V,因此又具备了根据市电电压变化调整流限、限定输出功率功能,即在输入电压升高时降低流限,维持相对恒定的过载功率。
启动与稳压:
启动时,经整流后的DC300V高压加到漏极(D),内部MOSFET关断,控制极的电容C817 (104Z)通过连接到内部漏极和控制极的开关高压电流源进行充电。当控制极电压接近5.8V时,控制电路被激活并开始软启动,在约10ms时间内,逐渐将MOSFET的占空比从零增大到最大值,之后,开关高压电流源关断,软启动结束。此时,由反馈控制电流向控制极供电,即T801③-④绕组产生的电压经D806 (A0260), C815(47RF/25V)等整流滤波后,通过光耦IC801(817B)④、③脚内部的光敏三极管向控制极供电。控制极能将注入电流变化转化为高压功率MOSFET输出的占空比,在正常工作情况下,功率MOSFET的占空比随控制极电流的增加而线性减小。
IC801的①、②脚内部的发光二极管与可调式三端精密稳压器IC803(AP431 )等组成稳压反馈电路。输出电压经分压电阻R811 (4302) 、R810 (5101) 、R818(3301)获得取样电压,与AP431 R端2.5V基准电压比较后产生误差电压,使光耦中发光二极管电流发生相应变化,再通过光耦隔离放大去改变TOP245YN控制极电流的大小,从而调节TOP245YN输出占空比,使输出电压保持不变。
当5V, 13V输出电压有所升高时,经过分压电阻R811、R810 、R818分压后,AP431 R端电压升高,K端电压下降,IC801内部的发光二极管发光强度增大,光敏三极管导通程度加深,内阻变小,TOP245YN的①脚注入电流增大,误差电压上升,占空比下降,从而使输出电压下降至规定值上,反之亦然。电容C819(47时/25V)为次级软启动电容,作用是在输出电压稳压前将反馈电流送入TOP245YN的控制脚;确保输出电压在满载条件下及低电压启动时保持稳定,消除接通电源瞬间产生的电压过冲现象。电阻R808( 103)为C819提供放电通路。
短路保护:
当出现开环或短路等故障而使外部电流无法流入控制极引脚时,控制极上的电容开始放电,当放电到4.8V时激活自动重启动电路而关断MOSFET输出,使控制电路进入低电流的待机模式。高压电流源再次接通并对外接电容充电,内部带迟滞的电源欠压比较器通过使高压电流源通断来保持控制极电压在4.8V~5.8V之间波动。自动重启动(频率1Hz)模式将不断循环工作,直到输出电压稳定通过闭合反馈环路重新进入受控状态为止。
迟滞过热保护:
当芯片结温超过热关断温度(典型值140℃)时,电路关断MOSFET输出。当结温冷却到迟滞温度(75℃)以下时,自动恢复并重新正常工作。在电源过热关断后,控制极的调节进入迟滞模式,其波形为4.8V-5.8V间的锯齿波。
除此之外,电路还具备输出电压过高、过低保护功能。
5V、13V输出电压过高保护:
此电路由稳压管ZD803, ZD804 (GYT8 )、三极管Q801(T1A)等组成。输出电压正常时,ZD804, ZD803 ,Q801组成的电路,使Q801处于截止状态,其c极不参入对光耦的控制,不影响输出电压,但当某种原因使5V或13V输出电压过高时,ZD803、ZD804击穿,Q801处于导通状态,其c极电压下降,光耦内部发光二极管发光强度增大,光敏三极管导通程度加深,TOP245YN①脚注入电流增大,最终使输出电压下降,实现过压保护。
5V电压过低保护:
此电路由稳压管ZD801 (YOTD )、三极管Q802(C 1815GR) , ZD803等组成。电压正常的时候,Q802处于临界导通状态,不影响Q801工作状态,但是当13V电压过高或者当5V电路负载加重(非短路状态)等原因引起5V电压波动时,ZD801击穿,Q802导通程度加强,13V电压通过电阻R828 (100Ω) , Q802的C、e极,加至ZD803的负极,使ZD803击穿,Q801处于导通状态,通过以上一系列控制,最终实现5V电压过低保护。
此外,由于TOP245YN的⑦脚(D)与DC300V之间所接的瞬态抑制二极管ZD802(P6KE200A )、二极管D804 (FR10 -10)、电阻R804 (68Ω/1W )、电容C803(472μF/1kV ),这些元件组成了VS、VD、R、C型钳位及反峰吸收电路,防止TOP245YN内部MOSFET管截止的时候,被T801产生的反峰电压与电源电压叠加而击穿。
电容C817(104Z)为控制极提供去耦,C818完成开机能量的存储及自动重启动的定时,电阻R812(6.8Ω)、电容C815(47μF/25V)组成滤波电路,滤除各种干扰,电容C816 (0.1 μF/ 100V )、电阻R815 ( 102)提供环路补偿,作用是提高整个电路的电压调节性能和稳定性,消除干扰,防止电路自激。