電源芯片viper22a的工作原理

1、viper22a 工作原理開(kāi)關(guān)電源具有效率高的特性,而且開(kāi)關(guān)電源的變壓器體積比串聯(lián)穩(wěn)壓型電源的要小得多 ,電源電路比較整潔 ,整機(jī)重量也有所下降 ,所以 ,現(xiàn)在的 DVD 機(jī)大都使用開(kāi)關(guān)電源。電源電路正常是DVD 機(jī)正常工作的基本保障。1.開(kāi)關(guān)電源的基本工作原理開(kāi)關(guān)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖 1。由對(duì)輸出電壓 “取樣 ”,并對(duì)基準(zhǔn)源進(jìn)行 “比較 ”后控制“調(diào)整管 ”或 “開(kāi)關(guān)管 ”,此時(shí)開(kāi)關(guān)電源的 “開(kāi)關(guān)管 ”相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān) ,開(kāi)通時(shí)間由比較結(jié)果而定 ;當(dāng)開(kāi)關(guān)電源輸出的電壓太低時(shí) ,通過(guò) “比較放大 ”控制 “開(kāi)關(guān)時(shí)間控制電路 ”使“開(kāi)關(guān)管 ”開(kāi)通時(shí)間變長(zhǎng) ,從而使輸出的電壓提升。開(kāi)關(guān)電源的核心部分是

2、 “開(kāi)關(guān)管 ”和 “變換器 ”組成的開(kāi)關(guān)式直流 -直流變換器。它把直流電壓 Ui( 一般由輸入市電經(jīng)整流、 濾波后獲得 )經(jīng)開(kāi)關(guān)管后變?yōu)橛幸欢ㄕ伎毡鹊拿}沖電壓 Ua,然后經(jīng)整流濾波后得到輸出的電壓Uo。圖 2 所示是電源電路的實(shí)物圖。 圖中右上角輸入 220V 交流市電 ,先經(jīng)電源濾波電路后用右下角的二極管進(jìn)行整流 ,再經(jīng)大電容濾波后輸出直流。 由于是對(duì) 220V 交流信號(hào)進(jìn)行整流濾波 ,所以二極管的耐壓值要高 ,而電容的容量也要大 ,所以實(shí)物圖中右下角的電容體積很大。 整流濾波后得到的直流信號(hào)再經(jīng)右邊居中的開(kāi)關(guān)電源 IC 轉(zhuǎn)換成高頻的交流信號(hào) ,再經(jīng)變壓器耦合輸出各路低電壓的交流信號(hào)。 由于

3、變壓器是工作在高頻狀態(tài) ,所以其體積較小。耦合輸出的各組交流信號(hào)經(jīng)左邊的二極管整流、電容濾波和三極管穩(wěn)壓或三端穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓后輸出各部分電路工作所需的直流電壓。此電路由于采用了變壓器并聯(lián)耦合 ,而且比較放大電路反饋回脈沖調(diào)寬電路是利用光耦器件 ,即用光信號(hào)來(lái)傳遞信息 ,輸入端與輸出之間實(shí)現(xiàn)絕緣 ,是冷底盤(pán)機(jī) ,其防觸電的警告標(biāo)志僅在電路板的右邊。光耦跨接在有警告標(biāo)志和無(wú)警告標(biāo)志部分 ,起到傳遞信號(hào)而又能隔離前后級(jí)地線(xiàn)的作用。這種機(jī)型在維修主電路板時(shí) ,由于主電路板與大地不相連 ,通常比較安全。 但在測(cè)量后級(jí)電壓時(shí) ,不能使用前級(jí)的地線(xiàn) ,否則所測(cè)電壓將全部為0V。圖 3 所示是電源電路原理圖。電

4、源 IC 為專(zhuān)用開(kāi)關(guān)電源集成電路 VIPER22A, 圖 4 是其外引腳圖 ,圖中 ,第 1、2 腳 SOURCE 是內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管源極的表示 ,在使用中通常接地 ,3 腳 FB 是取樣電壓輸入端 ,4 腳 VDD 是供電電壓端 ,第 5、 6、7、8 腳的DRAIN 表示接通內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管的柵極。圖5 是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。220V 的交流電源經(jīng)開(kāi)關(guān)輸入后 ,經(jīng)四個(gè)二極管構(gòu)成的橋式整流電路整流、 C1 濾波后輸出一個(gè) 300V 左右的直流信號(hào)。由于 VIPER22A 處于工作狀態(tài) ,在其內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管截止時(shí) ,會(huì)在變壓器初級(jí) (L 左 1)兩端產(chǎn)生大于 300V 的電壓 ,利用 R1、C2和 D5 構(gòu)成

5、防沖激電路 ,使其電壓有一個(gè)釋放回路,以免激穿 VIPER22A 內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管。從圖 5 所示 VIPER22A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知 ,它與其它開(kāi)關(guān)電源存在一些不同。開(kāi)機(jī)后 ,300V 的直流電壓從 DRAIN( 漏極 )腳進(jìn)入集成電路 ,經(jīng)整流和穩(wěn)壓后供給開(kāi)關(guān)電源 IC 工作 ,從而使這個(gè)電路工作時(shí)不需要外接啟動(dòng)電阻。 即使 Vdd 供電電路不正常 ,電源電路的振蕩電路仍能起振 ,而且電路有輸出電壓。 用這種專(zhuān)用電源 IC 的DVD 機(jī)電源有故障時(shí) ,故障現(xiàn)象和其他開(kāi)關(guān)電源的故障有所不同 ,其他開(kāi)關(guān)電源通常無(wú) Vdd 時(shí),電源電路中的振蕩電路不起振 ,會(huì)出現(xiàn)無(wú)輸出的故障現(xiàn)象。電路工作正常時(shí) ,開(kāi)

6、機(jī)后 ,在 Vdd 正常前 ,由芯片內(nèi)部自身供電 ,經(jīng)過(guò)很短時(shí)間后 ,Vdd 供電電源正常 ,此時(shí) ,利用門(mén)電路控制開(kāi)關(guān)電路 (ON/OFF)斷開(kāi)從柵極輸入的供電回路。 VIPER22A 有過(guò)熱、過(guò)壓保護(hù)功能。 Vdd 從 4 腳輸入后 ,首先送入比較器 ,一旦輸入 Vdd 大于 42V,則觸發(fā)器 (FF1)輸出一個(gè)置位信號(hào) 1 使控制振蕩電路工作的觸發(fā)器 (FF2)輸出為 0,鎖住 U2,振蕩信號(hào)無(wú)法輸出 ,即開(kāi)關(guān)管不工作。當(dāng)輸入電壓小于 14.5V 時(shí),U3 也將輸出一個(gè)復(fù)位脈沖 ,使開(kāi)關(guān)管不工作。當(dāng)電路過(guò)熱時(shí) ,R1 為 1,將 FF2 置 0,開(kāi)關(guān)管不工作。 當(dāng)供電電壓 Vdd 在正常

7、范圍時(shí) ,FB 所得的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓 0.23V 相比較 ,用其比較結(jié)果去控制 FF2 的轉(zhuǎn)換頻率 ,從而控制開(kāi)關(guān)管的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 ,實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓 ,達(dá)到穩(wěn)壓的功能。該集成電路芯片內(nèi)部包含 60kHz 的振蕩電路 ,其外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單。下面 ,為分析方便 ,把電源變壓器左邊的兩組線(xiàn)圈從上到下定義為L(zhǎng) 左 1、L 左 2。右邊的線(xiàn)圈從上到下定義為L(zhǎng)右1、L右2、L右3。圖 3 中,L 左 2 互感產(chǎn)生的交流脈沖電壓經(jīng) D6 整流、 R2 限流和 C3 和 C6 濾波后作為開(kāi)關(guān)芯片的供電電壓。由于 VIPER22A 的特殊結(jié)構(gòu) ,如無(wú) Vdd 時(shí)可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部供電 ,所以 R2 即使擊穿開(kāi)路 ,仍

8、有電壓輸出 ,但不正常。同時(shí) ,Vdd 也為取樣回路中的光耦的接收部分供電。L 右 3 感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D8 整流 ,電感 L6 、電容 C12、C13、 C14 濾波后 ,輸出 +5V 。+5V 電壓同時(shí)經(jīng)穩(wěn)壓管 Z2 后給光耦電路發(fā)射部分供電 ,通過(guò)光耦的接收部分接收到的光作為取樣信號(hào) ,從 VIPER22 的 3 腳 FB 輸入到芯片 ,從而去控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率,控制電源電壓的穩(wěn)定 ,起到穩(wěn)壓的作用。該種電源電路由于前后級(jí)是通過(guò)光耦進(jìn)行互相控制,前后級(jí)不共地 ,稱(chēng)為冷底盤(pán)機(jī) ,這種機(jī)器由于后級(jí)主電路板與市電不相連,維修時(shí)比較安全。維修時(shí)測(cè)量后級(jí)的電壓,一定不能用前級(jí)的接地點(diǎn),否則所測(cè)電壓始終為 0V。同時(shí) ,變壓