本機開關電源電路是由100V-240V交流電壓輸入,共有4路輸出。
啟動時,由100V-240V交流電壓輸入,首先将待機電源啟動,5VS輸出給CPU供電,由CPU根據整機設定情況發出ON/OFF開機指令給電源電路,通過反饋回路将主電接通,100V-240V交流電壓經整流輸出,通過PFC電路将整流後的電壓升到380V左右,通過LLC電路,經變壓器轉換輸出24V、12V、18V;
電源規格如下(最大輸入功率180W):
二、各個功能模塊的介紹:
1)待機電源部分
待機電源部分主控電源管理芯片采用的TNY175,内置650V的MOS,變壓器為T803,其啟動過程為:交流100V~240V輸入電壓經整流橋整流後,經變壓器T803副邊輸出端輸出電壓5.8V進入N901(TNY175)的2腳(BP/M)端,外接100nF的旁路電容,以限制峰值電流,在TNY175的内部集成一個5.8V調整器,當VCC電平達到芯片啟動電平時,芯片開始工作。(以上元器件及其位号請參考原理圖)
管腳
符号
名稱
功能描述
1
EN
使能
該腳控制内置MOS的開通與關斷
2
BP/M
旁路/多功能
外接旁路電容以産生内部所需5.85V;峰值電流控制;OVP保護;
3
NC
空腳
空腳
4
D
MOS漏極
該引腳接變壓器T803,同時接RCD吸收電路
5
S
Mos源極
接功率MOS與控制信号的地
6
S
Mos源極
接功率MOS與控制信号的地
7
S
Mos源極
接功率MOS與控制信号的地
8
S
Mos漏極
接功率MOS與控制信号的地
TNY175具有過壓保護、過流保護、以及過熱關斷等保護電路。
2)PFC部分
PFC(Power Factor Correction)即功率因數校正,主要用來表征電子産品對電能的利用效率。功率因數越高,說明電能的利用效率越高。該部分的作用為能夠是輸入電流跟随輸入電壓的變換。從電路上講為,整流橋後大的濾波電解的電壓将不再随着輸入電壓的變化而變化,而是一個恒定的值。
PFC部分主控部分采用安森美公司的NCP1608,NCP1608是臨界模式PFC控制器,其管腳定義及功能如下表所示:
管腳 |
符号 |
功能描述 |
1 |
FB |
反饋引腳,該引腳接受一個正比于PFC輸出電壓的電壓信号,該電壓用于輸出調整、輸出過壓保護、輸出欠壓保護。 |
2 |
Control |
芯片内部誤差運放的輸出,外接一個補償網絡以設定回路的帶寬。 |
3 |
Ct |
輸入電壓檢測,與2腳配合控制MOS導通時間 |
4 |
Cs |
輸入電流檢測 |
5 |
ZCD |
過零點檢測 |
6 |
GND |
芯片的地 |
7 |
DRV |
芯片的驅動輸出端。 |
8 |
Vcc |
芯片的供電腳。供電範圍為:8.8V—20V,啟動電壓為12.5V。 |
3)LLC部分
随着開關電源的發展,軟開關技術得到了廣泛的發展和應用,已研究出了不少高效率的電路拓撲,主要為諧振型的軟開關拓撲和PWM型的軟開關拓撲。近幾年來,随着半導體器件制造技術的發展,開關管的導通電阻,寄生電容和反向恢複時間越來越小了,這為諧振變換器的發展提供了又一次機遇。對于諧振變換器來說,如果設計得當,能實現軟開關變換,從而使得開關電源具有較高的效率。
LLC諧振電路,是我們現在所說的LLC諧振半橋電路的一個通俗的叫法,由于諧振時由于有兩個L及一個C發生諧振,故稱LLC電路,因此并非是三個英文單詞首字母的縮寫。
圖3和圖4分别給出了LLC諧振變換器的電路圖和工作波形。圖3中包括兩個功率MOSFET(S1和S2),其占空比都為0.5;諧振電容Cs,副邊匝數相等的中心抽頭變壓器Tr,Tr的漏感Ls,激磁電感Lm,Lm在某個時間段也是一個諧振電感,因此,在LLC諧振變換器中的諧振元件主要由以上3個諧振元件構成,即諧振電容Cs,電感Ls和激磁電感Lm;半橋全波整流二極管D1和D2,輸出電容Cf。
LLC變換器的穩态工作原理如下。
1、〔t1,t2〕當t=t1時,S2關斷,諧振電流給S1的寄生電容放電,一直到S1上的電壓為零,然後S1的體二級管導通。此階段D1導通,Lm上的電壓被輸出電壓鉗位,因此,隻有Ls和Cs參與諧振。
2、〔t2,t3〕當t=t2時,S1在零電壓的條件下導通,變壓器原邊承受正向電壓;D1繼續導通,S2及D2截止。此時Cs和Ls參與諧振,而Lm不參與諧振。
3、〔t3,t4〕當t=t3時,S1仍然導通,而D1與D2處于關斷狀态,Tr副邊與電路脫開,此時Lm,Ls和Cs一起參與諧振。實際電路中因此,在這個階段可以認為激磁電流和諧振電流都保持不變。
4、〔t4,t5〕當t=t4時,S1關斷,諧振電流給S2的寄生電容放電,一直到S2上的電壓為零,然後S2的體二級管導通。此階段D2導通,Lm上的電壓被輸出電壓鉗位,因此,隻有Ls和Cs參與諧振。
5、〔t5,t6〕當t=t5時,S2在零電壓的條件下導通,Tr原邊承受反向電壓;D2繼續導通,而S1和D1截止。此時僅Cs和Ls參與諧振,Lm上的電壓被輸出電壓箝位,而不參與諧振。
6、〔t6,t7〕當t=t6時,S2仍然導通,而D1和D2處于關斷狀态,Tr副邊與電路脫開,此時Lm,Ls和Cs一起參與諧振。實際電路中因此,在這個階段可以認為激磁電流和諧振電流都保持不變。
LLC諧振變換器是通過調節開關頻率來調節輸出電壓的,也就是在不同的輸入電壓下它的占空比保持不變,與不對稱半橋相比,它的掉電維持時間特性比較好,可以廣泛地應用在對掉電維持時間要求比較高的場合。
4)保護電路
4489電源闆的保護為不鎖死狀态,保護啟動後電源輸出間隔2秒左右不斷重啟,此時電源指示燈不斷閃,是由于電源中的故障觸發了保護電路而造成的。
單闆檢修流程:
電源闆實物圖片如下圖所示:
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