开关电源技术应用与维修[杨亚平][电子教案和教学指南]第8章

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1、第8章新型开关电源的应用与维修目前，各种新型开关电源集成控制器不断出现，它们都有各自的特点，同时，使用这些开关电源集成控制器构成的新型开关电源也在不断生产出来。开关电源集成控制器除控制主电路把交流电压转换成符合要求的高频方波脉冲电压外，还要执行电压调整、电流检测、机温监视、电路运行状况检测以及各种保护功能，以此保证所有参数在电源运行过程中都不能超越正常值。本章主要讲述环保型、调频型、准谐振型和恒功率型等几种新型开关电源的实际应用电路以及相关故障维修。8.1环保型开关电源8.1.1由FAN4803构成的环保型开关电源FAN4803具有“三高一小”的功能特点，所谓“三高一小”就是高效

2、率、高功率因数和高可靠性，电源的体积小。FAN4803是一种启动电流和工作电流都很低的开关电源集成控制器，它可用于功率因数校正和脉宽控制调节为一体开关电源。图8-1FAN4803的内部结构框图图8-2FAN4803引脚排列图1—PFC电流驱动输出2—GND3—电流检测输入端4—PFC输入端5—反馈信号输入端6—PWM电流检测输入7—IC电源端8—PWM脉冲输出端1.FAN4803集成控制器的电路特点(1)具有先进的输入电流整形技术及低电流启动、空载和待机时低电流运行功能。该控制器依据电路动态运行状况和输入输出参量的变化，实时地对输入电流脉冲进行整治，使每个输入电流脉冲形成完整有序

3、地传递并成为真正的矩形波。FAN4803芯片内部设有误差放大器和电路外部的瞬态误差补偿，为电路提供低电流启动和低电流运行创造了有利条件。(2)采用平均电流进行功率因数校正控制是FAN4803又一个特点，它采用脉冲前沿调制，这种调制方式使PFC的直流输出电容器的脉动电流减到最小，使PFC控制电路的调制电容容量选用减小，而且容抗降低，对整个控制电路起到优化作用。(3)PFC和PWM两路均采用脉冲前沿调制和脉冲后沿调制，这种双路控制的优点是只需要一个时钟控制脉冲，这样把功率开关管的瞬时“空载”时间缩到最短，而使开关管在工作期间所产生的脉冲电压大大降低，也使得PFC电路的输出纹波电压减少

4、，从本质上减少了PFC电路输出高压对电容器和整个电路的损耗，这就是所谓同步开关控制技术的优点。(4)FAN4803具有过电压、欠电压和降低输出的保护功能，电路在控制周期有峰值电流限制，占空比限制以及软启动等先进的控制方式，由于芯片设置了这些方式，电路的启动电流为150μA，空载或待机电流仅为2mA。其内部还为PFC提供冗余的快速保护，包括过电压保护(OVP)和欠电压锁定(UVLO)。2．FAN4803集成控制器的应用电路(1)同步开关的原理(2)PFC控制电路(3)PWM功率级电路图8-3由FAN4803构成的环保型开关电源电路图8.1.2由ML4824构成的环保型开关电源1.M

5、L4824集成控制器的电路特点M14824在一块芯片上集成了功率因数校正和脉冲宽度调制两种功能。该电路具有高效、高功率因数和低谐波含量的特点。同时，该电路在抗电磁干扰、抗电磁辐射以及电磁兼容性方面都具有良好的性能，在开关电源中有着很高的应用价值。ML4824电路的脉宽调制功能能对占空比进行精确控制，这对于高频变压器在大电流环境下工作时不出现磁饱和是有利的。它可以避免磁致伸缩。利用MIA824制作的开关电源具有软启动、欠电压锁定和过电压保护功能。图8-4ML4824的内部结构图图8-5ML4824的引脚排列及引脚功能2.ML4824集成控制器的应用电路图8-6由ML4824构成的环

6、保型开关电源电路8.1.3环保型开关电源的故障检修1.电源常见故障及维修方法(1)通电后没有电压输出(2)尖峰电压造成电路闭锁使芯片不工作(3)在起始触发脉冲闭锁期间光耦合器的输出电流过大(4)在开机或过载时IC1发生爆炸或IC1发热温度很高(5)电源的损耗大，效率低(6)工作频率低，输出电压不稳定(7)当输入电压升高或负载变轻时，输出电压随之升高。2.光耦反馈回路易出现的问题(1)输出电压Vo不稳定(2)输出电压变化过快，超过了极限3.功率因数校正电路易出现的问题(1)功率因数校正电路不工作(2)总谐波失真（THD）超过10%(3)输出直流电压达不到380V(4)功率因数校正电

7、路被关断8.2调频型开关电源8.2.1由UC3845BN构成的调频型开关电源UC3845BN是一种固定脉宽，通过改变频率来调节占空比以达到输出电压稳定的脉频调制（PFM）型集成控制器。这种调制器必须有压控振荡器（VCO)，利用电压的变化来改变振荡频率。1．UC3845BN控制器的电路特点(1)超宽的输入电压范围。(2)性能稳定、电路简单、成本低。(3)保护功能完善。2.UC3845BN控制器的工作原理图8-7UC3845BN电流控制图8-8UC3845BN振荡频率fv模式变换电路