台达DPS-250CB-4B(REV:OO)ATX电源与传统ATX电源不同,它的主辅电源均采用单MOS开关管驱动。其中,主电源采用UC3843BN脉宽调制集成电路,主电源唤醒、过,欠压等保护电路采用DNA1002D芯片,电源最大输出功率为232.5W。该电源被广泛用于联想开天M4600等系列微机上。
电路工作原理简述
1.输入、整流、滤波电路
220V交流输入电压经过差模、共模电感电容组成的EMI滤波电路进入整流电路。EMI电路的作用,一是防止电源本身的电磁干扰脉冲,通过传导或辐射方式干扰公共线路上的其他电器设备。二是防止公共线路上的电磁脉冲干扰电源本身的工作。整流后的脉动直流电,由滤波电容Cl滤波后获得约300V左右的直流电压,供主辅电源使用。
2.主电源工作原理
主电源主要产生正负5V、±12V、+3.3V电源给计算机主板使用。该电源采用了UC3843BN电流控制型脉宽调制集成电路,它具有功能全、工作频率高、引脚少、外围元件简单等特点。它的电压调整率可达O.OI%V(非常接近线性稳压电源的调整率)。工作频率可达500kHz,启动电流仅需ImA.所以它的启动电路非常简单。UC3843BN各脚功能见下表。
在市电供电处于正常范围内,要使UC3842BN(6)脚输出端关闭脉冲输出的方法有四种:(1)关掉Vcc;(2)将(1)脚电压降至IV以下;(3)将(2)脚电压升至2.5V以上;(4)将(3)脚电压升至IV以上。
该电源的启动与关闭是通过控制UC3843BN(2)脚电平的高低,由光电耦合器IC3(336)来实现的。
该电源的稳压控制是通过控制UC3843BN(1)脚电平的高低,由光电耦合器IC2(336)来实现的。
当给UC3843BN(7)脚加上供电电压,达到启动条件后,电源启动,UC3843BN(6)脚输出PWM脉冲到功率MOS开关管Ql(7N80)的G极,控制Ql的导通与截止,开关变压器Tl开始进行磁能与电能的转换,次级各绕组电压经LC滤波后输出对应的直流电供后级电路使用。该电源中,有关元件的作用为:电容C3(0.47μF/50V)为UC3843BN内部5v基准电源滤波电容,起抑制开关尖峰作用。
电容C13(152K/lkV)、二极管Dl(BYV26CPH)、D2(BYV26CPH)、电感L2组成LCD钳位电路,其作用一是使Ql工作在较安全的工作区域(减小Q1的关断损耗);二是可以使输出端的开关尖峰电平大大降低。
电阻R7(33Ω)、R8(lOΩ)为01栅源极间限流电阻,防止G极输入电流过大损坏MOS管输入端;二极管D3(IN4148)为放电二极管,在Ql由导通转入截止瞬间,使栅源极间存储电荷迅速通过D3泄放掉。增加限流电阻和放电二极管后.既保证了MOS管的安全,’又保证了MOS管“开”与“关”的迅速动作。电阻R19(lOkΩ)为泄放电阻,关机后,栅极存储电荷通过R19迅速释放,避免Mos管井机瞬间损坏。
三极管Q2(A673)、电容C9(lμF/50V)等组成软启动电路。通电瞬间,电容两端电压不能突变(为ov),Q2导通,UC3843BN(1)脚电平为oV,其(6)脚不输出PWM脉冲;随着充电时间加长,当C9充满屯后,02截止,此后UC3843BN(1)脚电平受控于IC2。
电阻R11(lkΩ)、电容c8(103)、CIO(332)为Rt、Ct定时元件,决定UC3843BN工作频率(实测振荡频率为90kHz)。
电阻R5A(0.15Ω/2W)为过流检测电阻,此电阻上的采样电压经电阻Rl0(620Ω)、R15(5761)、电容C6组成的RC滤波器后,送至UC3843BN(3)脚。当该脚电平等于或高于1V时,内部电流检测比较器输出高电平,复位PWM锁存器,其(6)脚不输出PWM脉冲,达到限流保护的目的。RC滤波器的作用是抑制Ql开通时产生的电流尖峰,其时间常数近似等于电流尖峰持续时间(大约几百纳秒)。
电阻R14(4.7kΩ,)、电容C7为斜波补偿阻容元件,其作用是将UC3843BN(4)脚的锯齿波电压经R14、C7与R5A上的采样电压叠加加到UC3843BN(3)脚,防止谐波振荡现象发生,使电路工作更加稳定。
3.副电源工作原理
副电源主要向计算机主板提供+5VSB电源做待机及电源唤醒之用。该电源只要一通人市电,就有+5VSB电压输出。
说明:该电源维修资料奇缺,特别是DNA1002D芯片,资料很少,为此,特绘出其原理图(见下图)供参考。图中元件无标号、无参数标示的均为贴片元件(贴片电阻阻值未经换算,阅读时注意)。图中各处电压值是用500型万用表直流挡在主辅电源正常工作空载时测得的,其中,括号内的电压值为主电源不工作时的电压值。
副电源由电阻R951A(IMΩ),R951B(IMΩ)、功率MOS管0902(K3067)、脉宽调整管Q901(MPS2222A)、正反馈电阻R902(4.7kn)、电容C902(222K)、开关变压器T2及光电耦合器IC901(336)等元件组成。
电路通电后.+300V直流脉动电压一路经R951A、R951B加至Q902的G极;另一路经T2的初级(1)一(3)绕组加至0902的D极,T2初级绕组及0902的D、S极间有电流通过,T2反馈绕组(4)一(5)产生的感应电压通过R902、C902正反馈到0902的G极,电路开始振荡,Q902快速作“开”、“关”动作,T2开始进行磁能与电能的转换,他次级(7)一(8)绕组电压经LC滤波后输出+5VSB直流电供后级电路使用。
12反馈绕组(4)一(5)电压经二极管D951(1N4002)、电容C951(47yF/50V)整流滤波后给UC3843BN(7)脚及IC901(4)、(3)脚内部的光敏三极管等供电。
电路中.0901、IC901等元件组成+5VSB稳压控制电路,电阻R906(1.2Ω)为过流检测电阻.稳压管ZD902(182)、ZD903(11C2)为过压保护之用,电容C952(222K)、电阻R953(47kΩ).二极管D952(IN4007)为Q902的反峰抑制元件。
5.输出整流滤波电路
主电源正负5V、正负12V输出整流滤波电路,由T1次级各绕组经各自整流二极管及组合线圈L101、滤波电容等组成。+5v、+3.3V还采用了两级LC滤波电路。其中:+3.3V、+5v由T1的(11)一(12)、(8)一(9)绕组提供;+12V由Tl的(11)一(12)、(8)一(9)绕组与(13)一(14)绕组串联提供;-5v、-12V由Tl的(11)一(10)绕组提供,并通过三端稳压块IC201(L7905CV)、IC251(L7912CV)稳压后向后级电路提供-5v、-12V直流电。
LC滤波电路工作过程:当Tl次级绕组有感应电压时,此电压经整流二极管(Ll01左端处于水平位置的二极管)、Ll01向电容充电,输出电压建立,当感应电压消失后,整流二极管截止,此时由于滤波电感L101中的电流不能突变,电压在Ll01中产生反激电压,极性为左负右正,此反激电压使续流二极管(Ll01左端处于垂直位置的二极管)导通.L101经负载、整流二极管放电,保持了在01关断期间负载电流的连续,提高了输出电压的稳定性。
副电源+5VSB输出整流滤波电路也采用LC滤波电路,此电路由T2次级(7)一(8)绕组经整流二极管CR301(SB340)及滤波电感L951、滤波电容C953(1500μF/16V)、C954(220μF/25V)等组成。
6.稳压控制原理(1)主电源稳压控制:主电源各路输出电压的稳压控制由+5v、+12V两支路来控制。控制了这两路电压,其他几路输出电压基本上也保证了稳定。
本文关键字:电源 稳压-电源电路,单元电路 - 稳压-电源电路