(1)SMA.E1017 简介
NE001 ( SMA.E1017) 是 PFC(功率因素校正)和PWM(脉宽调制)开关电源专用驱动控制电路,内含:振荡器、反馈稳压电路、PFC驱动电路、误差放大电路、PWM脉冲驱动电路和过电流、过电压检测保护电路等,其引脚功能和对地参考电压、对地电阻见表 2所示。
2. 启动工作过程
开机后,待机控制电路的继电器 JE502 吸合,向PFC电路提供 AC220 V供电,先经 BE001 桥式整流,再经 CE003、LE003、CE004 组成的 π 形滤波器滤波,由于滤波电路电容 CE003、CE004 储能较少,所以形成一脉动直流电压,在负载较轻时,经整流、滤波后的电压为300 V左右;在负载较重时,经整流、滤波后的电压为230 V左右。该电压再经 DE014 整流、CE031 滤波后,开机瞬间产生约 300 V的直流电压,加在 NE001 的12脚,为 NE001 提供启动工作电压,主电源启动工作后,向NE001①脚提供 22 V的工作电压。NE001 得电工作后,PFC堑波电路正常工作,DE014 的负极端 PFC- OUT 电压为 380 V,向主电源电路提供电压,机器进入正常工作状态。
3. PFC电路的校正过程
NE001 内的 PFC电路工作后,从15脚输出驱动脉冲 , 经 RE011、DE003、DE002、VE001 加 到 场 效 应 管QE001、QE002 的 G极,驱动 QE001、QE002 工作在开关状态。当 QE001、QE002 导通时,由 BE001 整流后的电压经 TE001、TE002 的“一次”绕组,QE001、QE002 的 D-S极,RE013、RE014 到地,形成回路;当 QE001、QE002 截止时,整流输出的电压经 TE001、TE002 的“一次”绕组,DE004、LE001、CE031 到地,对 CE031 充电。同时,流过TE001、TE002 电流呈减小趋势,TE001、TE002 两端必然产生“左负、右正”的感应电压,这一感应电压与 BE001整流后的直流分量叠加,在滤波电容 CE031 正端形成380 V左右的 PFC- OUT 直流电压。不但提高了电源利用电网的效率,而且使得流过 TE001、TE002 的电流波形和输入电压的波形趋于一致,从而达到提高功率因数的目的。
RE003、RE004、RE007 完成正弦波取样输入。经过RE003、RE004、RE007 取样输出的正弦波送到 NE001 的⑦脚,因为桥式整流电路未直接连接大电解滤波电容,所以桥式整流输出的波形为脉动直流的正弦波。以校正NE001 的15脚输出的电流波形,使之与电压波形相同。RE015、CE010、CE011 接 NE001 的⑧脚,其主要作用是:NE001⑦脚输入的正弦波,经过⑧脚阻容元器件进行电压和电流相位调整,以保证15脚输出的堑波激励信号的准确性。
4. 稳压控制电路
NE001 的⑨脚为 PFC电路反馈输入/过电压保护输入端。该脚用于检测滤波电容 CE031 正端 380 V电压。其工作过程是:CE031 正端的电压经 RE017、RE018、RE019 分压后,加到NE001 的⑨脚,当 PFC电路输出的开关脉冲过高时,会导致 CE031 正端电压升高,⑨脚电压也随之升高,当电压超过阈值电压时,内部过电压保护电路启动,输出控制信号到 PFC逻辑控制电路,调整 NE00115脚输出的开关脉冲,使其恢复到正常范围。
5. 保护电路
BE001 桥式整流后电压中的高次谐波成分从TE001、TE002“二次”绕组输出,经 RE005、RE006、CE006组成的脉冲限流电路后,进入NE001 的11脚。NE001 的11脚内部为过零检测电路,兼有过电压 / 欠电压保护功能。当该脚电压高于或低于阈值电压时,过零检测电路关断 PFC逻辑电路,控制 NE001 的15脚无脉冲信号输出,PFC(功率因素校正)电路停止工作。
NE001 的⑩脚为 PFC 部分开关管 S 极电流检测端。QE001、QE002 的 D极电流从 S极输出,经 RE013、RE014 接地,在 RE013、RE014 上形成与 QE001、QE002的 S极电流成正比的检测电压。该电压经 RE012 反馈到 NE001⑩脚内部,内部电流检测电路及逻辑处理电路自动调整15脚输出脉冲的占空比,从而自动调整QE001、QE002 的 S 极电流。
3. 主开关电源电路
TLM4277电源板的主开关电源如图 3所示,由驱动控制电路 NE001 的PWM(DD) 驱动部分和开关管 QE003、开关变压器 TE003 等元器件组成,产生12 V/ 3. 5 A、14 V、5 V、5 V- M电压,为主电路板小信号处理电路供电。
(1) 启动工作过程
开机后,PFC电路 CE031 两端的 380 V的 PFC-OUT电压分为两路:一路经开关变压器 TE003 的①~③绕组加到开关管 QE003 的 D极;另一路作为启动电压加到 NE001 的12脚,经内部电路对 NE001①脚外接电容CE022 充电。当 CE022 正端即 NE001 的①脚电压上升到启动电压时,NE001 内部振荡电路工作,并从 NE001②脚输出开关脉冲,加到开关管 QE003 的 c 极,使QE003 工作在开关状态。
开关电源启动后,开关变压器 TE003 自馈绕组的④~⑥端感应的脉冲电压,经 DE007 整流、RE029 限流、CE022 滤波后,获得 20 V左右的直流电压,加到NE001 的①脚,取代启动电路为 NE001 提供启动后的工作电压。
若电源启动后,NE001 的①脚无持续的电压供给,①脚充得的电压将随着电流的消耗逐渐下降,当下降到一定值时,电源停止工作。