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康舒AP16PCO5 ATX电源电路原理与维修(二)
来源:本站整理  作者:佚名  2015-11-17 09:36:59



     上电后,+325V电压通过T2的①一②绕组加到TNY268PN的⑤脚(内部场效应管的漏极,提供启动和5.8V电源供芯片内部电路工作),芯片启动,T2的⑤一⑧及④一③绕组感应的电压经整流滤波后产生+5VSB、+13V两组电源。+5VSB为待机用,+13V电源一路通过电阻R32(10kΩ)向TNY268PN的①脚供电,由于不再使用内部漏极驱动电流向旁路引脚电容C23充电,因此降低了芯片的空载功耗(约 50mW),另一路为UC3843B供电。
    提示:实测上电时的交流启动电压为AC145V(整流后为DC 200V),启动后,当市电为AC25-270V(整流后约DC27.5-75V)时,副电源都有稳定输出,但主电源的正常工作范围为市电AC72.5-270V,为安全未再调高市电输入电压做极限试脸。
   (1)稳压控制
    由TNY268PN的④脚、光耦M7(SFH615)、精密稳压器M9(TL431)等组成。当输出电压变化时,M9的K端电压也跟粉变化,M7内部发光二极管发光强度及光敏三极管的内阻依次发生相应变化,进而使得TNY268PN的④脚流出电流发生变化,从而控制内部功率MOSEFT的通、断,调节输出电压,使电压稳定。TNY268PN的④脚的使能电路包含一个输出为1.0V的低阻抗源极跟随电路,流经该电路的电流被限制在240WA。当流出此引脚的电流超过240μA时,使能电路的输出端会产生逻辑低电平(禁止),功率MOSEFT关断。
    (2)欠压保护
    当TNY268PN的①脚BP端电压从正常值6.3V左右降至4.8V时,芯片停止工作,强迫功率MOSFET关断,起到保护作用。电压恢复后,芯片又开始工作。TNY268PN的④脚通过电阻R26、R27 . (2MΩ)接到+325V后,电路又其有了市电欠压检测功能。
    提示:实测电源启动后,当市电降低到AC72.5V时,主电源有“吱吱”声,但主副电源均能正常工作,低于AC25V,副电源停止输出,此时即使市电电压恢复正常,副电源也无粉出。
(3)过流保护
    当发生过载、短路或开环故障时,TNY268PN内部过流比较器检测到功率MOSPET漏极电流达到极限值时,功率MOSPET关断,之后,芯片按规定重启,一旦故障排除,芯片又恢复正常工作。
(4)过热保护
     芯片温度最高设定为135℃。当芯片工作时底板温度超过135℃,内部过热保护电路启动,强迫功率MOSEFT关断,当温度下降至70℃时芯片再次启动。
(5)前沿消隐电路
    此电路使功率MOSEFT在导通的一小段时间内,禁止电流比较器操作,避免MOSEFT因输出电容和输出整流二极管反向恢复时间,引起电流尖峰而使脉冲提前结束。
    3.主电源工作原理
    主电源主要产生+3.3V 、+5V、+12V、-12V电源给计算机主板使用。该电源采用了UC3843B电流控制型脉宽调制集成电路,具有功能全,工作频率高,引脚少,外围元件简单等特点,其电压调整率可达0.01%V(非常接近践性稳压电源的调整率)。工作频率可达500kHz,启动电流仅需1mA,启动电路非常简单。
    在市电供电正常时,要使UC3842B的⑥脚输出端关闭脉冲输出有四种方式:
    1)关掉Vcc;
    2)将①脚电压降至1V以下;
    3)将②脚电压升至2.5V以上;
    4)将③脚电压升至1V以上。
    该电源的启动与关闭是通过控制M8(UC3843B)供电脚⑦脚的电压有无、由光电耦合器M3(SFH615)来实现的。
    该电源的稳压控制是通过控制UC3843B的②脚电平的高低、由光电耦合器M2(SFH615)来实现的。
(1)电源启动与关闭
 当UC3843B的⑦脚供电电压达到启动条件(大于8.5V)后,电源启动,UC3843B的⑥脚输出PWM脉冲到功率MOS开关管Q1(K2611)的G极,Q1开始导通与截止,开关变压器T1进行磁能与电能的转换,次级各绕组电压经LC滤波后输出相应的直流电供后级电路使用。
    此供电电压由副电源提供。副电源T2的④一③绕组产生的+13V电压,通过三极管Q7(64)、Q5(64)、M3控制后加到UC3843B的⑦脚。
    主电源启动时,M3的②脚为低电平0.1V,其内部的发光二极管发光,④、③脚的光敏三极管导通,④脚为低电平0.1V,此时,Q7截止,Q5导通,+13V电压通过Q5调整后形成约+9.19V电压加到UC3843B的⑦脚,主电源开始工作。
    提示:实测Q5的b、e极电压分别约为+9.2V、9.19V(好似管子不导通,实际其b、e极间压降为0.7V,管子是导通的,估计是表测量误差所致),用示波器测Q5的b、e极电压分别为+10V、9.3V。·
主电源关闭时,M3的②脚为高电平4.2V,内部二极管不发光,④、③脚的光敏三极管不导通,+13V电压一路通过电阻R17(10kΩ)、R79(10kΩ)分压,使Q7饱和导通,另一路通过Q5调整后形成+3.8V电压加到UC3843B的⑦脚,此电压低于UC3843B启动电压+8.5V及最低工作极限电压+7.6V,因此,UC3843B停止工作,主电源无输出。
    电阻R76(101)、二极管D21的作用是通过饱和导通的Q7,拉低UC3843B的①脚电压,进一步确保UC3843B无PWM脉冲输出,主电源不启动。
二极管D14、D22,电阻R78(4.3kΩ),电容C63(10μF/50V)等组成软启动电路。UC3843B通电瞬间,C63两端电压不能突变为0V,UC3843B的①脚为低电平,UC3843B无PWM脉冲输出。当C63通过+5V基准电压、R78被充电到+4.9V时,D14截止,UC3843B的①脚电平不受C63控制,UC3843B开始工作。
    D22的作用是断电后通过UC3843B的⑤脚内部电路等快速泄放C63的电荷,以便为下次通电软启动电路起作用而准备。
    电容C62 (2.2μF /50V) 、 C61为UC3843B VCC、VREF端电源滤波电容,起抑制开关尖峰作用。
电容 C6、C65(331kF/1kV)组成反峰抑制电路,作用是吸收Q1截止时T1的①一③绕组漏感产生的反峰高压,避免反峰高压与325V又叠加击穿Q1。
    电阻R82(10Ω)为Q1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;电阻R13(10kΩ)为泄放电阻,关机后,栅极存储电荷通过R13迅速释放,避免MOs管开机瞬间损坏。
    电阻R73(1.33kΩ)、电容C60为Rt、Ct定时元件,决定UC3843B工作频率,实测此机振荡频率约为71kHz。
    电阻R14(0.15Ω/2W)为过流检测电阻,其采样电压经电阻R11(91051)、电容C59组成的RC滤波器后,至UC3843B的③脚。当该脚电平≥1V时,内部电流检测比较器输出高电平,复位PWM锁存器,⑥脚停止输出PWM脉冲,达到限流保护目的。
    电阻R68(47kΩ)、C55组成误差放大器补偿网络,作用是改变UC3843B的①、②脚内部放大器闭环增益和频率响应;电容C58为斜波补偿电容,作用是将UC3843B的④脚的锯齿波电压经C58与R14上的采样电压叠加到UC3843B的③脚,防止谐波振荡现象发生,使电路工作更加稳定。
    (2)稳压控制
    主电源各路输出电压的稳压由+5V、+12V两支路来控制。控制了这两路电压,其他几路输出电压也基本上保证了稳定。
    +5V, +12V稳压控制电路由光电耦合器M2(SFH615)、精密基准稳压器M6(TL431)、+5V采样电阻R28(6.2kΩ)、+12V采样电阻R30(15.8kΩ)及采样分压可调电位器VR1(1kΩ)、电阻R29(2.2 kΩ)等组成。
    当因某种原因导致+5V或+12V输出电压升高时,升高的直流电压经采样电阻分压后,将使M6 R端电压升高、K端电压下降,M2的①、②脚内部的发光二极管发光强度加大,③、④脚内部的光敏三极管导通程度加深,内阻变小,UC3843B的①脚电压下降,从而使UC3843B减小⑥脚输出脉冲的占空比,降低次级绕组输出电压,使输出的直流电压稳定在+5V和+12V,达到稳压目的。反之亦然。
-12V采用了三端稳压块L7912C-V进行稳压,+3.3V采用了由大功率场效应管Q2(P40NF03L)、精密基准稳压器M4 (TL431)等组成的稳压电路。通电初期,由+5VSB通过二极管D 18、R22(510Ω)进行预控制,当12V电源有输出时,12V通过二极管D17、电阻R70(100Ω)、R22等加到Q2的栅极G,Q2导通并通过电阻R51(10Ω)、R19 (2.37kΩ)、M4稳压调整自锁导通,输出+3.3V电源。
   (3)输出整流滤波电路
    +3.3V、+5V、+12V输出整流滤波电路由T1次级各绕组、各整流二极管D8(STPS30L45CT)、D7(STPS2045CT)、D6(STPS20H1000T)及组合扼流圈L4、各滤波电容C15(1000μF / 10V)、 13(1000μF /6.3V)、C11(1200μF /16V)等组成。+3.3V由T1的⑦一④绕组提供;+5V由T1的⑦一⑤绕组提供,并采用了两级LC滤波电路;+12V由T1的⑦一⑤绕组与⑧一⑥绕组串联提供;-12V由组合线圈L4的③一①绕组提供,并通过三端稳压块M1(L7912C-V)稳压后提供。
    当T1次级绕组有感应电压时,此电压经各自整流二极管(L4左端处于水平位置的二极管),L4向各自电容充电,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L4中的电流不能突变,电压在L4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(L4左端处于垂直位置的二极管)导通,L4经负载、整流二极管放电,保持了在Q1关断期间负载电流的连续,提高了输出电压的稳定性。
    4.PS224U芯片功能
    该电源管理芯片为4通道二级监控IC,采用16脚DIP封装,具有3.3V、5V、双12V过流、过/欠压检测保护和锁定、故障保护、内置300ms电源良好输出延时、75ms欠压/过流延迟保护、38ms PSON/控制、宽电源范围(3.8V-16V)等功能。
    其内部功能框图、引脚功能见图4、图5所示。引脚功能见表2。





采用该芯片可减少电路元件,提高保护电路可靠性。当副电源工作正常后,输出的+5VS电源通过D18给M10的13脚供电,供电电压限定在4.3V左右,一旦副电源工作不正常,+5VS输出下降,当M10的13脚供电同步下降低于3.8V时,主电源也会不工作。主电源工作后,M10的13脚供电改由+12V经二极管D17、电阻R70(101)支路提供,约10V。D18、D17起隔离作用,避免相互影响。

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