PW5510維修分析(服務(wù)管理部)

1、投資價值發(fā)現(xiàn)者PW5510電源維修分析服務(wù)管理部技術(shù)組-2011年4月PW5510電源介紹主要使用在55以上的機器。2PW5510電源-08-PE551C0-PW200AAD101橋堆CE2CE3CE4PFC濾波電容LP01PFC儲能電感QW1QW2PFC的MOS管QW3QW4PWM的MOS管PC224V穩(wěn)壓光耦TS3TS2TS1待機變壓器U201待機IC PC13.3V穩(wěn)壓光耦PC3待機轉(zhuǎn)開機光耦DS324V穩(wěn)壓管DS224V穩(wěn)壓管P224V輸出P1待機輸出3PW5510電源-40-PW5510C-PWD1XGU404過流保護運算ICU401PWM控制ICU301PFC控制IC45PWE55

2、10電源-重要參數(shù)-輸入特性Rated voltage range 額定輸入電壓范圍120Vac-240VacNormal voltage range 標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓范圍102Vac-264VacLimited input voltage 最大輸入電壓范圍90Vac-290VacInput voltage frequency range 輸入電壓工作頻率范圍47-63HZMax input AC current(when 100V) 最大AC輸入電流3.0AInrush current (cold start) 浪涌電流(冷開機)50A/110Vac70A/240VacEfficiency (f

3、ull load when 110V) 效率(110V輸入時最大負載) 82%Efficiency (full load when 230V) 效率(220V輸入時最大負載) 86%Input FUSC spec 輸入保險絲規(guī)格T5AH/250VacPower Factor(full load) 功率因數(shù)范圍90% （230VAC）Standby Power Consumption 待機功耗(3.3V負載15mA 230Vac)0.3W56PWE5510電源-重要參數(shù)-輸出特性ItemCH1CH2Output Voltage輸出電壓24V3.3VMinimum load current 最小電

4、流0.5A5mAMaximum load current 額定電流7A0.2AMaximum peak current 最大峰值電流8.4A0.5ALine regulation 線性調(diào)整率 5% 5%Load regulation 負載調(diào)整率 5% 5%Cross regulation 交叉調(diào)整率 5% 5%DC Output Ripple & Noise輸出紋波和噪聲(remark) 240mA2mA電源開機Active-low低1.0V電源關(guān)閉Open circuit開路/電源關(guān)閉1011PWE5510電源的工作原理框圖EMC濾波電路全橋式整流濾波電路PFC電路U301LP1PWM電路U

5、401TS2反饋電路保護電路待機電路U201TS1AC IN光耦開機信號機芯部分PS-ON395V24V3.3VVC穩(wěn)壓反饋 1112PWE5510電源-輸入濾波電路分析差模干擾：來自電源火線而經(jīng)由零線返回的雜訊稱為差模干擾共模干擾：來自電源火線或零線而經(jīng)由地線返回的雜訊稱為共模干擾RD1-RD4是X電容放電電阻CX1、CX2：X電容CY1、CY2：Y電容LF1、LF2、：共模電感交流市電自火線（Live line）和零線（Neutral line）經(jīng)過CN11輸入：F1為保險管，在輸入電流過大時熔斷，以保護電路； RN1為熱敏電阻，負溫度系數(shù)電阻，吸收開機的浪涌電流、RV1是壓敏電阻、在大電

6、壓時短路保護后面的電路。1213PWE5510電源-待機IC介紹引腳功能功能介紹1GND此腳代表設(shè)備地和電源部分和源極2VDD控制部分電壓。在啟動期間，此腳也提供給外部電容器充電電流。3CONT控制引腳。以下功能被選擇：可調(diào)節(jié)電流限制設(shè)置點。 這個周期電流限制內(nèi)部設(shè)置默認值被減少，通過連接一個外部電阻到地。輸出電壓控制。電壓超過3V，關(guān)閉IC來降低設(shè)備的損耗。這個功能被選通和數(shù)字化的高抗噪聲過濾。4FB控制輸入占空因素控制。內(nèi)部電流發(fā)生器提供偏置電流為回路控制。電壓低于0.5V 激活突發(fā)模式工作。接近3.3伏的水平表明我們正在接近周期循環(huán)，過電流設(shè)定點。5BR掉電保護輸入滯后。低于0.45V電

7、壓關(guān)閉（不鎖）設(shè)備，降低了能耗。當(dāng)電壓超過0.45V加滯后電壓時該設(shè)備的操作重新啟動。它能夠連接到地當(dāng)未使用時。7，8DRAIN高壓漏極引腳。內(nèi)置的高電壓開關(guān)啟動偏置電流從此腳也可得出。13PWE5510電源-待機電路分析經(jīng)半波整流后的直流電壓VB通過D102再次整流后經(jīng)過R201R202到TS1的P7進P6出到U201的P7 、 P8到U201的內(nèi)部啟動電路，14PWE5510電源-待機電路分析再通過U201的P2給C204進行充電，當(dāng)C204達到VCC啟動電壓閥值14V左右，U201開始工作，U201內(nèi)部的MOSFET導(dǎo)通， TS1的P4輸出提供供電給U201工作，同時TS1儲存能量，當(dāng)U

8、201內(nèi)部J檢測到TS1上產(chǎn)生的電壓達到過流值時MOSFET關(guān)斷.15PWE5510電源-待機電路分析TS1的P3次極繞組P9的輸出經(jīng)DS1整流得到3.3V待機電壓。通過取樣電阻R210、R218、R219分壓,連接U202的P1，通過光耦PC1，對U201的MOSFET導(dǎo)通的占空比進行控制,（U201的工作頻率是固定的60KHz）使3.3V輸出穩(wěn)定。3.3V=1.25V(R218+R219/R220)(R219/R220)16PWE5510電源-待機電路待機變壓TS1的初級副繞組P1輸出經(jīng)過D204整流后再經(jīng)過R210給PFC和PWM的IC提供工作電壓：VC.控制VC就是控制電源的開機和待機

9、。17PWE5510電源-開/待機控制電路VCC1U401*PWM供電VCC2U301*PWM供電2V開機1V關(guān)機18PWE5510電源-待機IC（U201參考值）引腳功能待機開機正向電阻反向電阻1GND/2VDD9.49V10.81V600歐姆70K3CONT0.03V0.31V650歐姆50K4FB0.27V0.472、V550歐姆50K5BR0.00V0.00V0歐姆0歐姆7、8DRAIN326V321V450歐姆無窮大19PWE5510電源PFC（U301-NCP1607）引腳介紹引腳標(biāo)識功能描述1FBFB引腳是內(nèi)部誤差放大器轉(zhuǎn)換輸入。外部電阻分壓器的輸出電壓表的內(nèi)部參考電壓保持穩(wěn)壓。

10、反饋消息也被用作可編程過壓和欠壓保護。該控制器被禁止當(dāng)此引腳在欠壓保護閥值之下，VUVP典型值為0.3V。2Control控制引腳為內(nèi)部誤差放大器輸出。補償網(wǎng)絡(luò)被固定在控制和FB引腳之間來設(shè)定回路帶寬。足夠低的帶寬需要獲得高功率因數(shù)比和低THD。3CtCT引腳充電電流源的外部定時電容。該電路的控制功率開關(guān)時間通過Ct電壓和內(nèi)部電壓從調(diào)節(jié)時鐘比較。CT引腳的外部排放定時電容在開關(guān)周期的末端。4CSCS引腳限制周期電流通過功率開關(guān)。當(dāng)CS電壓超過內(nèi)部閥值時，MOSFET管驅(qū)動關(guān)閉。感應(yīng)電阻器連接CS引腳編程最大的轉(zhuǎn)換電流。5ZCD輔助繞組電壓應(yīng)用到此腳來檢測當(dāng)感應(yīng)器被傳導(dǎo)臨界導(dǎo)電模式操作時。該控制

11、器被禁用，當(dāng)該腳接地。6GND模擬地。7DRV集成的MOSFET驅(qū)動器可驅(qū)動高功率MOSFET的柵極電荷。8VCCVCC引腳是控制器正極電壓?？刂破魇鼓墚?dāng)VCC超過VCC（on）和仍然啟用，直到降低到VCC（off）。20PWE5510電源-PFC電路分析PFC輸出取樣，穩(wěn)定輸出電壓。U301供電輸入電壓檢測，降低的待機功耗LP1的過零點檢測21PWE5510電源-PFC電路分析VCC2供電給U301后P7輸出驅(qū)動方波給QW1，QW2同時導(dǎo)通，D301截止，LP1儲存能量，根據(jù)輸出功率大小即對應(yīng)著的U301的P1（FB）電位大小，由限流電阻R322感應(yīng)到電位達到限流值時關(guān)斷QW3，LP1能量通

12、過D301給大電容CE2充電，當(dāng)LP1給CE2充電電流減小到零電流時，U301的P5感應(yīng)到后QW3導(dǎo)通，進入下一工作周期。2223PWE5510電源-PFC(U301）參考測試值引腳功能電壓正向電阻反向電阻1FB2.51V600歐姆30K2CONTROL2.7V550歐姆140K3CT0.005V600歐姆18K4CS0V400歐姆500歐姆5ZCD1.69V600歐姆16K6GND地地地7DRV0.07V500歐姆10K8VCC14.5V500歐姆90K2324PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹引腳名稱引腳功能 1CSS軟啟動。這個引腳連接一個電容到地和連接一個電

13、阻到RFmin（PIN 4），決定最大的振蕩頻率和啟動時的固定頻率。當(dāng)以下情況之一時，引腳內(nèi)部有個開關(guān)給外加的電容放電，保證下次開機是軟啟動：VCC2V；DELAY2V; ISEN1.5V; LINE6V。2DELAY過電流延遲關(guān)斷。一個電容和一個電阻并聯(lián)，連接該腳到地。當(dāng)過電流保護情況下，設(shè)定IC從前一次停止到下次啟動的最大的延遲時間。每次當(dāng)ISEN腳（PIN 6）上的電壓大于0.8V，該腳上的電容被內(nèi)置的150UA的電流源充電，同時被外部電阻緩慢的放電。如果該腳的電壓達到2V，軟啟動電容就被放電；同時IC的開關(guān)頻率達到最大，150UA的電流源仍然繼續(xù)充電，當(dāng)電壓達到3.5V時，IC停止工作

14、，內(nèi)置的150UA的電流源也停止充電。該腳的電壓有外接電阻來放電衰減，當(dāng)該腳的電壓降到0.3V以下時IC將再次啟動。用這種方式，在短路情況下，變換器將在較低的平均功率下，間歇的工作。3CF時間控制電容。一個電容連接在該腳到地，被內(nèi)部的電流源充、放電，得到一個時間常數(shù)。和另外的連接到RFmin（PIN 4）的網(wǎng)絡(luò)一起決定變換器的開關(guān)頻率。4RFmin設(shè)定最小的振蕩頻率。該腳提供一個精確的2V參考電壓。一個電阻連接在該腳到地，用流過該電阻的電流用來設(shè)定最小的振蕩頻率。光藕內(nèi)部的光電三極管通過一個電阻連接到該腳，靠近反饋環(huán)通過調(diào)整振蕩頻率來調(diào)整變換器的輸出。電阻（和光藕次級串聯(lián)）的價值在于其決定最大

15、的工作頻率。一個RC的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接在該腳到地，設(shè)定啟動頻率并實現(xiàn)濾波的作用。2425引腳名稱引腳功能 5STBY待機節(jié)能操作端口。該腳由于通過反饋來感應(yīng)一些電壓和內(nèi)部參考電壓（1.25V）做比較。當(dāng)引腳電壓低于參考電壓時，IC進入空閑的工作模式，并且靜態(tài)電流大大的降低。當(dāng)該腳電壓超過參考電壓50MV時，IC再次恢復(fù)開關(guān)頻率狀態(tài)，軟啟動沒有被用。這個引腳的作用當(dāng)負載減輕到一定的水平時IC進入環(huán)保狀態(tài)，并且能夠通過選擇合適的連接在光藕和RFmin（PIN 4）的電阻來做適當(dāng)?shù)目刂?。如果不使用此功能，請連接該腳到RFmin。此功能適合不使用輔助電源時，輕載降低待機功率?；蛘呤沁m當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù)滿足電源輸

16、出輕負載時的過沖。6ISEN輸入電流感應(yīng)。該腳通過一個電阻和一個電容的取樣來感應(yīng)初級的電流。這個輸入不打算逐周期控制，所以電壓信號必須被過濾為平均電流信號。當(dāng)該腳電壓超過0.8V門檻值，連接在CSS（PIN 1）上的軟啟動電容被內(nèi)部的電流源放電，頻率升高所以限制電源能量的輸出。當(dāng)輸出短路時，很正常的導(dǎo)致一個連續(xù)的初級峰值電流，這種情況下要求DELAY（PIN 2）提供最大的延遲時間，不管頻率是否升高，如果電流保持增加，第二個比較器參考在1.5V進入鎖死狀態(tài)，并降低電源的損耗在啟動前的水平。鎖定后只有重置IC的供電才能再次啟動。也就是說，鎖定的解除必須在VCC的電壓降至UVLO門檻以下。若取消該

17、功能請連接該腳到地。7LINE線性輸入感應(yīng)。該腳被取樣電阻連接用來檢測PFC電源的輸出情況。該腳電壓低于1.25V時，內(nèi)部的一個電流源（15UA）就會開啟，IC被關(guān)斷。降低損耗并給軟啟動電容放電。當(dāng)該腳的電壓大于1.25V時，IC才能繼續(xù)工作。該腳用到一個旁路電容來降低干擾，該腳的電壓峰值被內(nèi)部的奇納電路限制，促使IC關(guān)斷（非鎖死狀態(tài)）。在正常的情況下，請將該腳的的電壓設(shè)定在1.25-6V之間。該腳的功能用于當(dāng)PFC電源異常時，保護PWM電源。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹2526引腳名稱引腳功能 8DIS鎖定關(guān)斷裝置。該腳內(nèi)部連接一個比較器，當(dāng)該腳的電壓大于2

18、V時，關(guān)斷IC并使其損耗降低到啟動前是水平，這個狀態(tài)將被鎖定并只有重置IC的輸入電源才能再次啟動。也就是說，鎖定的解除必須在VCC的電壓降至UVLO門檻以下。若取消該功能請連接該腳到地。9PFC-STOP開環(huán)開關(guān)控制PFC。該腳正常情況下是開環(huán)的，除非在電源節(jié)能模式下關(guān)掉PFC電源。當(dāng)DIS2V； ISEN1.5V; LINE6V和STBY2V,該腳電壓變?yōu)榈碗娖?；?dāng)DELAY0.3V,該腳才重置開路。在UVLO狀態(tài)下，該腳是開路的，如果不使用此功能，請將該腳懸空。該功能用于取消輔助電源時，進入待機狀態(tài)下PWM進入節(jié)能環(huán)保狀態(tài)關(guān)掉PFC電源，降低電源的待機功率。10GND地。不管是低端門驅(qū)動電

19、流還是IC的其他偏置電流都有該腳返回IC。所有的地連接的偏置元件都必須連接到該腳上，并保證和具有脈沖電流的地分開。11LVG低端門極驅(qū)動輸出。門極驅(qū)動能力是推0.3A/ 拉0.8A。下沉的峰值電流去驅(qū)動半橋電路的下MOSFET。在UVLO模式下，相當(dāng)于該腳直接下地。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹2627引腳名稱引腳功能 12VCC供電腳。提供IC信號部分和低端門極驅(qū)動的電源。有時在該腳下地加一個電容（104-105）來為IC信號部分供電進行濾波。13N.C高壓隔離腳。該腳內(nèi)部為空腳，主要是隔離作用。用于在PCB上保證高壓腳和其他部分的爬電距離滿足安規(guī)的規(guī)定。14

20、OUT高端門極驅(qū)動浮地。高端門極驅(qū)動電流回路，排版時要注意連接該腳上的地線避免太長。15HVG高端門極驅(qū)動輸出。門極驅(qū)動能力是推0.3A/ 拉0.8A。下沉的峰值電流去驅(qū)動半橋電路的上MOSFET。該腳內(nèi)部有一個電阻連接到OUT（PIN 14），確保在UVLO模式下，保證該腳不會處于浮動狀態(tài)。16VBOOT高端門極驅(qū)動浮動電源，一個電容連接在該腳和OUT（PIN 14）上，配合內(nèi)部一個二極管使之與低端門極驅(qū)動同相位，這個專用的結(jié)構(gòu)也經(jīng)常外加一個二極管。內(nèi)部有集成的二極管，這是該IC的優(yōu)點。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹27PWE5510電源-PWM電路分析PFC

21、電壓檢測設(shè)置供電穩(wěn)壓反饋28PWE5510電源-PWM電路分析在PFC工作起來后，U401的P12腳供電VCC1正常后、U401的P7電壓大于1.24V時IC工作，QW和QW4交替導(dǎo)通，通過變壓器將能量傳送到次級，24V經(jīng)過光藕PC2反饋回U401，通過改變IC的工作頻率(此IC的工作占空比是固定50%的)，起到控制24V的穩(wěn)定，空載時工作頻率最高（約120KHz），滿載時工作頻率最低（約100KHz）。2930引腳功能正向電阻反向電阻引腳功能正向電阻反向電阻1CSS650歐姆12K9PFC-STOP600歐姆22K2DELAY700歐姆2400K10GND0歐姆0歐姆3CF600歐姆100K

22、11LVG550歐姆7K4RFMIN700歐姆8.5K12VCC500歐姆34K5STBY700歐姆11K13NC空空6ISEN300歐姆250歐姆14OUT400歐姆無窮大7LINE700歐姆17K15HVG850歐姆無窮大8DIS0歐姆0歐姆16VBOOT500歐姆無窮大PWE5510電源-PWM的參考測試值3031PWE5510電源-PWM的參考測試值引腳功能電壓1CSS1.99V2DELAY0.04V3CF2.33V4RFMIN1.99V5STBY1.69V6ISEN0.005V7LINE1.61V8DIS0.00V引腳功能電壓9PFC-STOP4.92V10GND地11LVG5.63V12VCC12.43V13NC空14OUT189.3V15HVG193.7V16VBOOT199.4V3132PWE5510電源-24V穩(wěn)壓電路分析通過取樣電阻R428,R430、R429分壓取樣,對24