是靠改变充电电压的斜率而达到改变ton的。
(3)过流保护
这是一个脉冲连着脉冲的过流检测电路。由图5中的波形可见,比较器1起着过流保护作用。只要正比于Id的电压V1峰值超过限值0.73V时,就会强迫振荡器输出反相,使MOSFET关断,ton变小,达到了限制输出电流和输出功率的目的。
2.3 准谐振运用
上面讨论了纯光耦反馈电路的PRC工作情况,实际的应用电路应包括从变压器驱动绕组D1来的反馈支路(它包括D903,R908,C913,D904等元器件),由于这个支路的存在,使得V1在MOSFET关断期间含有与VDS成比例的电压成份,它叫准谐振信号(见图7)。根据准谐振信号的电平大小可决定该电源是工作在PRC方式还是准谐振方式。
在MOSFET关断期间如果准谐振信号V1处在0.73V与1.45V之间,则比较器1起作用使电源进入PRC方式;如果准谐振信号V1超过1.45V(V1最大值为6.0V),则比较器2起作用使toff降为1.5μs(min)左右,但现时功率管的关断时间不取决于此值,而是比它大得多。事实上只要V1保持大于0.73V,则MOSFET仍然维持关断,什么时候开始转导通,则由准谐振方式决定。准谐振方式就是使MOSFET在VDS的谐振周期的半周处导通,这样可保证较低的开关电应力和减少开关损耗,为达此目的,需要满足以下二条件:
(1)在漏极和地之间要有一个合适的电容C908存在,由它与初级电感构成LC谐振回路,以便形成漏源极之间电压VDS的谐振波形;
(2)栅极驱动中要有合适的延迟以保证当准谐振信号V1下降到0.73V以下,MOSFET开始导通时恰好对应于VDS波形的最低处。在具体调整时,可用一功率表监测电源输入端,在固定输出负载下,调整R908、C913大小,以获得最小输入功率,此时可判断延迟时间为最合适。还要指出的是延迟作用也有C910和电路分布电容的参与,所以即使不接入C913,电路仍会有某些延迟。
2.4 驱动电路,锁定触发器,热保护和过压保护
(1)驱动电路
驱动电路如图8所示。
这是恒压驱动电路,它利用稳压二极管ZD1(8.6V)来保护恒定的驱动信号幅度。当驱动信号为正脉冲时,Q1导通,通过电阻RG1+RG2对MOSFET激励使之成为软开关。当输入信号为零电平时,Q1截止,Q2导通,MOSFET栅极电荷将经过一个较小的电阻RG1而迅速放电。稳压二极管ZD1的作用是保护MOSFET在截止时不致于被上冲的VDS(500V~600V)通过DG极间电容耦合到栅极而将管子损坏。
(2)锁定触发器Latch
当电路发生过压或过热时,芯片内有关电路会将锁定触发器置ON,使④脚上电压Vin在10V~16V之间来回摆动。IC间歇性地工作,阻止了电流和电压不正常的升高,直到Vin低于6.5V时,电路完全不起振。此时若要电源再起动,需要关机后再开机才行。
(3)热保护电路
当混合型IC的外壳温度超过140℃时,控制IC中的热保护电路就会起动锁定触发器置ON,由于MOSFET与控制IC装在同一块基板上。所以热保护同样包括MOSFET。
(4)过压保护电路
当Vin超过22.0V时,过压保护电路能起动触发锁定器。使Vin在10V~16V之间来回摆动最后会降到6.5V以下,电源完全停止工作,此时要关机后再开机才能重新起动。
过压保护电路同时可以防止次级输出电压VO1过高。例如当控制电路开路或其它原因引起VO1大大升高时,通过变压器耦合,驱动绕组的感应电压相应也会升高,从而使Vin升高。当Vin超过22V时过压保护同样起作用。限制了VO1的再升高,此时的VO1为
VO1(OVP)=[Vo1(正常值)/Vin(正常值]×22.5
例如设VO1(正常值)=130V,Vin(正常值)=18V,利用上式即可算出VO1(OVP)=162.5V,这表示当故障发生时由于过压保护起作用,VO1最高不会超过此值。
3 调整和测试结果
利用上述电源安装了三台34英寸彩色电视样机,最初开机时电源不工作,后用示波器观察Vin波形,发现电压过低,于是将驱动绕组ND1由4Ts改为5Ts,Vin又过大,电源起振一次又熄灭(因过压保护起作用),后加入一个串联电阻10Ω/1W于整流二极管D904支路上,问题得以解决,Vin在稳定时达到17V,可顺利开机。
在调试中,为了得到最佳的准谐振的工作状态,可在电视机的电源线端接入一只交流功率表,输入264V交流,并将画面调至黑场,关掉伴音(此时开关电源的振荡频率最高),在这情况下调整延迟电路元件R908,C910参数,直至功率表的读数Pi为最小,此时表示电源的开关损耗最小,电路工作在最佳的准谐振方式中。
实验表明,该电源开关噪音干扰较小,无须加入特别的抗干扰措施,便轻易地通过EMC测试。但在稳态的STANDBY状态,其输入功耗稍大些,通过调整ND2,以及加入第二光耦IC904使电源在STANDBY时工作在间歇脉冲状态,从而减少了
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