联想笔记本电脑电源适配器电路原理分析

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1、联想笔记本电脑电源适配器电路原理分析[日期：2012-09-17]来源： 作者：青岛 孙海善[字体：大中小]　该电源适配器(型号为92P1107)，输入电压为交流100V～240V市电；输出直流20V；最大输出功率有90W和65W两种。其核心控制芯片为贴片式脉宽调制集成电路(3843)，该芯片内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器；具有过流、欠压等保护控制功能；工作电压为7V～34V；最高工作频率可达500MHz；启动电流仅需ImA。　　　该芯片的各引脚功能如下：①脚是内部误差放大器的输出端。②脚是反馈电压输入端，作为内部误差放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压(+2.

2、5V)进行比较，产生误差控制电压，控制脉冲宽度。③脚为过流检测输入端，当该脚的电压高于1V时，禁止驱动脉冲的输出。④脚为RT/CT定时电阻和电容的公共接入端，用于产生锯齿振荡波。⑤脚为接地端。⑥脚为脉宽调制信号输出端。⑦脚为工作电压输入端(7V>Vi≤34V)。⑧脚为内部基准电压（VREF=5V）输出端。　　　根据实物绘制了其电路原理图如附图所示。经比较，两种输出功率的电原理图完全相同，只是过流保护电路取样电阻R20～R23的取值以及20V直流电压输出滤波电容Cll及C12的容量有所不同。　　　一、整流滤波电路　　　交流市电经1A保险管Fl及电容Cl进入整流电路，BD1全桥整

3、流后，经主滤波电容C7滤波，在C7两端得到约300V的直流电压，作为适配器的工作电压。该适配器的输入电路只有一个高频滤波电容Cl进行简单的滤波处理，因此对外部电磁脉冲的抗干扰能力和防止自身的高频电磁信号向外辐射的能力较弱。　　　二、启动与稳压电路　　　由整流滤波电路产生的300V电压：一路经开关变压器Tl的初级①～②绕组加到功率开关管01(FS5KM)的漏极：另一路经启动电阻R3～R6并联串联后加到U1(3843)的⑦脚，作为主控制芯片(3843)的启动电压。在电路加电的瞬间，300V直流电透过R3～R6对C8进行充电，当Ul的⑦脚电压达到7V以上时，Ul的⑧脚输出5V基准电

4、压Vref，同时3843内部的振荡电路开始工作，其⑥脚开始输出脉宽调制信号，通过R17驱动功率开关管01工作于交替导通、截止的工作状态。开关变压器Tl的初级①～②绕组流过高频脉冲电流，同时由于交流互感的作用，在开关变压器Tl的次级③～④绕组两端产生的感应电压经R16限流、D3整流、C8滤波后得到Ul持续工作所需的电压。脉宽调制信号的频率由Rll和C3决定（本电路中Rll为5.6kΩ，C3为4700pF），其振荡频率大约为70kHz。TI的⑤～⑥绕组产生的感应电压经D2整流，Cll和C12滤波，输出20V的直流电压。　　　稳压电路由精密可调基准电压集成器件U3(KA4312)、

5、电阻R26、R27、R28、R29、电容C以及光电耦合器U2(PC817)组成。　　　输出的20V电压经R27与R28、R29分压后加到U3的①脚。当由于某种原因导致输出20V电压升高时，U3的①脚电压升高，③脚的电压降低，导致流过光耦合器U2内部发光二极管的电流增大，使U2内部发光二极管的亮度增强。　　　U2内部光电三极管的内阻降低，将Ul的①脚电位拉低，使Ul内误差放大器的输出电压降低，经内部自动控制电路的作用，自动将Ul的⑥脚输出的脉冲宽度调窄，使开关管01的导通时间缩短，经开关变压器的作用，使适配器输出的电压自动降低。当适配器输出20V电压变低时，其稳压过程与上述相反

6、，将输出电压调整到稳定的20V。　　三、保护电路　　　1．功率管的保护：该保护电路由R13～R15、C6及D1组成，接在开关变压器Tl的初级①～②绕组间。由于功率开关管Ql交替工作在饱和导通与截止状态之间，当开关管由饱和导通变为截止状态时，在①～②绕组之间会产生瞬间反向尖峰高电压，如果没有泄放电路，功率管的漏(D)、源(S)极很可能会被高压击穿。通过该保护电路可以将反向尖峰电压吸收掉，从而起到保护功率开关管Ql的作用。　　　2．过流保护：电路由R20～R23、R18组成，当功率管的电流突然增大时，电阻R20—R23并联后的一端对热地端电压升高，该电压经R18加到Ul的③脚，当

7、该电压高于1V时，U1(3843)内部控制电路控制⑥脚停止输出脉宽调制信号，使Ql截止，保护功率管不因电流过大而被热击穿。　　　另外在输出整流二极管D2两端接有由R24、R25、C10组成的高频振荡脉冲RC吸收网络，以降低绕组之间的尖峰脉冲干扰。