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1、ADPATOR原理講解,1,Adapter產品一般包括以下幾個部分(見圖一):EMI慮波器,橋式整流,PWM控制,變壓器,輸出整流,PFC控制部分,回授及光耦和電晶體等.,LINE,NEUTRAL,VO+,GND-,1,以ADP-80EB AAD線路為例,一.整流部分:(見圖二),圖二,F1:Fuse安規元件:當通過的電流達到一定值時它會在一定時間內熔斷.NTC1:負溫度系數熱敏電阻.約35歐,溫度越高電阻越小,溫度越低電阻越大.(剛通電時的開機瞬間,電流會很大),通過NTC1,可將inrush降到幾十個A,減小對電路的沖擊,而穩定.則加AC時有一個100A的inrush電流(電源在工作後,T
2、,NTC)在NTC上消耗的功率減小到很小.C1,C2:電容消除雜訊.FL1,2,CX1:EMI,消除雜訊,CX1濾差模;同名FL慮差模,異名FL慮共模.,R1,R2:當輸入去掉之後,CX1上有電動勢,可通過R1,R2消耗掉.放電時間T=CX1*(R1+R2)=0.47u*(1M+1M)=0.94S.BD:整流橋.Q8,ZD3,R51,C19:當開機後電流穩定,在R51上提供電壓使得Q8導通,Q8導通後的DS兩端壓降很小,NTC兩端相當于短路.這樣降低了Adapter本身消耗的能量,提高了效率.該交流電(90V264V50Hz60Hz)通過F1,經過FL1,FL2,CX1消除雜訊,EMI後,流向
3、橋堆整流,橋堆整流後的信號送入BOOST線路得到高壓直流,再將高壓DC進入方波切割元件(mosFET)切成20K-200KHz的高電壓方波信號,Then進入變壓器初級.,我們來看一看BOOST線路:(見圖三),圖三,Ua=Ubd1-U,Ua=Ubd1+U,所謂BOOST線路:是把從橋堆出來的電壓通過電感.電晶體.二極體等元器件作用,讓整流電容上的電壓超過橋堆輸出電壓,這是怎樣實現的呢?讓我們去看看上圖的等效電路:當Q1導通時電路等效電路如圖所示,由于Q1導通,L2上電壓左正右負電容C1上電壓為Uc1=Udb1-U.當Q2關斷時由于電感的作用,電壓電壓反向右正左負,電容上的電壓為Uc1=Udb1
4、+U.所以該電路有升壓作用.,二:PFC部分.,(1)在了解該部分控制電路之前,讓我們先了解PFC IC,該控制功能可由L6561D或TDA4862擔任,現以L6561D為例來講解.(見圖四),圖四,Pin1:一般保持在2.5V左右,當輸入電壓高于一定值時(即使得輸出電流達到40uA時),由Over-Voltage Detection檢測到,由邊緣觸發器控制,當電壓降到一定值時,再開啟此觸發器,該電壓經過誤差放大後與Pin2電壓合成後與Pin3取樣的電壓波形相乘,再送入內部比較器的一腳.Pin2:該腳的電壓與差放輸出電壓合成後送乘法器,由于有外部作用,一般近似看成直流電壓.,Pin3:一般取樣
5、于橋堆後的電壓.Pin4:該腳外接腳56pF的電容,在外電路的作用下在該腳得到一周期性鋸齒波,該波形與乘法器後的波形通過比較器後的波形對比(見圖五).,圖五,Pin5:外部電壓從該腳輸入經過比較器輸出一控制信號控制切除輸出脈沖的高電平.Pin6:GND.Pin7:OUTPin8:Vcc,(2)下面讓我們來看一看該IC在電路中的連接以及其外部電路.(見圖六),圖六,IC2 Pin7出來的控制信號經過R31與 R30和D9送Q2G極控制BOOST線路.Aux power通過C18慮高頻雜訊,並由C14存儲電荷提供穩定的Vcc給IC2 Pin8,其中的R4為C14與C18的放電回路.L2:B與L2:
6、A為互感線圈,由它給ICPin5提供零電壓檢測.IC2Pin4與56pF的C12構成振蕩電路控制輸出.IC2Pin1取樣于C1電壓,但其基本保持2.5V左右.該端可是C1電壓調節取樣端,由它與IC2Pin2共同決定乘法器的一端的電壓.乘法器的另一端由橋堆輸出取樣從IC2Pin3輸入.IC2Pin6為GND.,(3)再讓我們看一看AUX POWER與IC2 Pin8的接口電路,由該電路給IC2供電.(見圖七),圖七,該電路的特點能降低空載消耗功率,當空載時AUX POWER輸出電壓會低(比重載時),ZD1不能動作,Q5不通,所以Q7不通,所以 AUX POWER不能傳遞到IC2,IC2不工作以此
7、省電.當負載加重是時,AUX POWER的輸出會升高,當ZD1達到動作時Q5導通,所以Q7導通,所以AUX POWER能傳遞到I C2,IC2工作.,(4)再讓我們看一看升壓控制線路(見圖八),圖八,當電壓正常時,由于R35分壓大,使得D11導通,從而使得Q9B極為一高電壓平,所以Q9不導通,這時I2=0,I3=2.5/R26=I1,當電壓一旦降低,由于R35分壓小,使得D11不導通,從而使得Q9B極為一較低電平,所以Q9導通,這時:I2,2.5/R=I3+I2.因為I2增大,而I1不變,所以I1減小,由于I1減小,所以C1電壓減小,所以C1電壓降低,所以IC1工作後,並且電路有相當負載時才能
8、啟動IC2工作.,三.PWM脈寬調制部分,(1)在了解該部分控制電路之前,讓我們先了解PWM IC,該控制功能可由DAP008擔任,下面我們看一看該芯片:(見圖九),圖九,Pin1:一般輸出一個1.1V左右的電平(1外部不接電阻時)由外部的電容講它穩定在1.1V左右.該腳的電壓可通過外接電阻改變.主要由它的電壓高低控制Skip cycle Comparator的門限電壓.Pin2:反饋腳,主要由它的電壓高低來決定Duty的大小以及Skip Cycle Mode 開始.Pin3:電流感應腳,由它的斜率決定穩定狀態的Duty大小.Pin4:GNDPin5:為Output,一般驅動能力較弱.Pin6
9、:該腳為IC提供工作電壓.要是一旦該腳電壓達到12.8V時就開始工作,並關閉HV只要工作電壓提供高于4.9V,高壓啟動電壓就有能再次提供進IC.Pin7:為空腳.,Pin8:(見圖十)由該腳給IC提供啟動電壓.一旦啟動工作,該腳即被關閉,只有當Pin6電壓低于4.9V才再開啟該腳功能.,圖十,該芯片有兩個重要的功能:一:是Overload Operation;(見圖十一),圖十一,Operation是當產品輸出短路時,電壓低,Duty大,電能走失快,而AUX POWER又不能提供足夠的電能,所以C3上放電的的速度會很慢,這樣C3上的電壓從7.8V放到4.9V放到4.9V從新提供開啟電壓需要很長
10、時間,從12.8V降到7.8V的時間很短,這段時間是消耗能量的.而從7.8V降到4.9V的時間很長,這段時間是不消耗能量的.所以實現了Overload Operation,露感的大小會導致短路保護的優劣.,Skipping Cycle mode Overload是當而關斷輸出周期.由于恆流源向電容C9充電.負載為空載時輸出電壓高,而使FB腳輸出電壓稍低于1.1V,充電使得電壓慢慢高于1.1V時再輸出幾個周期的脈沖,再由于電容放電而使得電壓再低于1.1V在再關斷幾個周期.這樣降低了空載消耗量.達到省電的目的.,二:是Skipping Cycle mode Overload;,(2)讓我們來看一看
11、該芯片的外圍電路,我們先看一看AUX POWER線路.(見圖十二),當負載上有電能供應時.AUX POWER線圈上也會感應出能量,將該能量充到C3上,再提供給IC1Pin6一個穩定的電壓.R12限流電阻,可調節AUX POWER電壓的高低,D5整流管,限制反向損失電能C21,C6消除雜訊,ZD4穩壓,C7濾波.(露感大會導致短路保護不良.),圖十二,(3)R59的作用是調節Pin1電壓,C10的作用是穩定Pin1的輸出電壓.它們共同作用下,來調節Skip Cycle的起始值.,圖十三,(4)R5,R6,R15,R39構成了初調電路,也稱高壓補償電路,它的存在使得輸入無論高壓還是低壓,IC1Pi
12、n3的電壓都比較穩定.(5)Q6,D4構成的緩沖電路,主要是提高驅動能力和加速導通與截止之間的轉換速度,增強線型度.降低消耗量.(6)Pin7為空腳.(7)Pin2為反饋腳主要作用有以下:1,接Latch線路,作保護之用;2,接光耦,作CV用,當產品下常工作時,通過光耦反饋,調節Duty從而控制電壓的變化,當電路異常時,Latch線路將Pin2電壓拉到1.1V以下,從而使Pin5無輸出,實現保護功能.,(8)下面讓我們看一看Latch線路:(見圖十四),圖十四,Q11與Q10形成對管鎖,當有其中之一導通,那兩個就一都會進入導通模式,並且銷定該狀態.由于導通時Vce的電壓小于1.1V,所以IC1
13、Pin2的電壓也會拉到1.1v以下,從而關閉IC1的輸出,那什麼時候才能使Q11與Q10其中之一導通呢?只要在Q10的給一低電壓或在Q11的基給一較高電壓都可使線路陷入Latch而關閉輸出,達到保護目的,再看一看初級OVP電路,它的主要目的是保護C1電容,若C1電容電壓超高那ZD5動作,Q41導通.Q10基極電壓被拉低而陷入Latch,從而OVP功能,再扯一看OTP電路,若NTC1溫度過高,NTC1電阻下降,Q11基極得到一較高電壓,從而使電路陷入Latch實現OTP功能,當IC5導通時Q11基極電壓也會提升,從而陷入Latch實現次級OVP與OCP功能,具體是怎樣實現的呢?那讓我們先扯一看回
14、授電路部分.,四:回授部分電路:(見圖十五),圖十五,IC71內部有兩個比較器並且Pin3輸入極內部有一2.5v的穩壓管,能將Pin3電壓穩定在2.5V.先看一看CV電路:當輸出電壓發生變化時,即V0變化時R24與R73的分壓也發生變化當分壓高于2.5V時輸出一低電平,當高于2.5V時輸出一高電平,從而改變了V0與Pin1的電勢差,達到改變流經光耦的電流的目的.再讓我們看一看OVP電路:當輸出電壓失控時V0會升得很高,從而使ZD61動作,IC5光耦導通,使Q11基極電壓提升而Latch電路動作實現OVP功能.,最後讓我們看一看OCP電路:從Pin3的穩定的2.5V電壓經過R83,R78分壓後也
15、是一個穩定的電壓值,它作為比較器的一個輸入奔馳是一基準電壓,而比較器的另一端的電來源于電流取樣電阻R57,因為一旦載電流過大,R57上的電流也會增大,以至于它上的電壓也會升高,而電壓會傳遞到比較器的電流取樣端,當電流增大到一定值後,在腳的電壓達到一定值時,Q71導通,IC5光耦導通,使Q11基極電壓提升而Latch電路動作實現OCP功能,而並不是一旦電流值增大就OCP動作,而是電流值增大一段時間後,當C77上升高到一定值後,OCP才動作的.,CR61,CR62:整流.C63,C64,C65:濾波 FL61:是為了防止雜訊耦合到客戶的系統,同時也為了防系統雜訊反射回Adapter.R66,R67,C62:主要是壓制整流信號的尖刺.,
