电源开关范文

导语：如何才能写好一篇电源开关，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：PLC，双电源开关

1 基于PLC双电源开关总体方案设计

双电源开关用在矿井紧急供电的双电源系统中时，当一路电源（主电源）出现故障时，另一路电源（备用电源）可以实现快速、自动地投切转换，这是双电源开关的基本功能。而基于PLC的双电源开关，不仅要实现上述功能，而且要对三相电源各相进行缺相检测，同时还要对电源各相进行精确的电压检测，当电源电压不在指定的范围内运行时，必须进行自动切换。在基于PLC的双电源开关的过程中，必须只能有一个电源与负载接通，且在一路电源故障时要实现自动切换。又由于在矿井紧急供电场所，各用电设备的总功率较大，必须使用发电机设备供电。那么根据设计要求，可设计总体结构方案如下图1-1所示：

在图1-1中，A为主电源，B为备用电源，分别与PLC连接，作为PLC输入检测信号。首先进行主电源A的输入检测，当PLC检测A无任意相缺相时，相应的逻辑开关会闭合，使FX2N-4A/D接受经过PLC基本单元检测后传过来的无缺相的电压信号，则随后进行A电源的三相回路欠压检测，如果此时主电源A良好的话，相应的状态指示灯会亮，说明此刻主电源状态良好，同时主电源与负载接通。在主电源A出现故障后（即主电源A出现缺相或者欠压时），此时会启动发电机，使备用电源B启动，同时主电源会自动断开。备用电源B启动后，同样要进行三相回路的缺相检测和欠压检测，检测过程同A。检测无故障后，随即实现备用电源与负载的接通。

2 基于PLC双电源开关控制系统硬件设计

2.1 电气控制方案设计

电气控制过程的分析：如图1-2的电气控制过程图中，KA1，KA2，KA3分别作为主电源A的三相检测，当且有KA1，KA2，KA3线圈同时得到电时（即无任意相缺相时），才会驱动KM3线圈使触点KM3闭合，从而进行A的三相欠压检测。又当三相欠压检测模块FX2N-4A/D检测到电压在设定范围内时，驱动KA4，使触点KA4闭合，此时主电源状态显示灯HL1亮，说明此时A电源状态良好，同时驱动KA5线圈，使触点KA5闭合，允许电源A投入使用。而后KA5闭合时，使KM1得电，负载与电源A接通。其次，主电源输入检测回路（如图1-2所示）中的常闭触点KA5分别与发电机启动控制回路中的延时继电器线圈和备用电源检测回路中的三相检测回路相连接。目的是，如果主电源A状态良好的话，那么常闭触点KA5会得电断开，同时发电机启动控制回路中的延时继电器线圈便不会得电，则不会启动发电机；同时在备用电源检测回路中的三相检测回路也会由于KA5的作用，不会进行备用电源的输入检测，避免备用电源的误动，从而实现控制系统的连锁保护作用。

2.2 PLC型号的选择

目前，可编程控制器产品种类繁多，同一厂家也常常推出几个系列产品，这就需要用户去选择最合适自己要求的产品。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择首先是可靠性过关的产品，其次可从以下几个方面来考虑。

（1）输入/输出点

PLC平均的I/O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I/O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I/O点最少，但必须留有一定的裕量。通常I/O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10%～15%的裕量来确定。

（2）根据输出负载的特点选型？

不同负载对PLC的输出方式有相应的要求。如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）而且电压等级范围大等。故动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。

（3）对？PLC？结构形式的选择？

PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。整体式PLC的每一个I/O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小，一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便，在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。？

由以上几个基本原则和对整天控制方案的分析可知输入信号的触点有KA1、KA2、KA3、KA6、KA7、KA8六个触点，输出信号的触点有KA4、KA10、KM1、KM2、KM3、KM4六个触点，查资料可知可选用FX2N-32MR基本单元，输入和输出点数分别为8个。

2.3 I/O口设计

控制状态说明：当其三相任意相无缺相现象，且电压的范围在指定工作电压的范围之内，此时状态指示灯HL1亮，在此情况下，即使电源B状态良好，也会因为B电源控制回路触点KM1断开的作用使B电源不会投入使用而A电源正常工作。如果A电源出现故障时，即在A电源控制回路的KM1线圈则不会得电，则连接在B控制回路的触点KM1不会动作，使B投入使用。此后，如果A电源恢复正常的话，A电源控制回路KM1线圈得电，使电源B断开。

系统外部连线电路设计作为输入信号的KA1、KA2、KA3、KA6、KA7、KA8分别接在PLC的X0～X6，作为输出信号的KA4、KA10、KM1、KM2、KM3、KM4分别接在PLC的Y0～Y6，对应的接线如图1-7所示。FX2N-4A/D在接受外部电路经降压和整流的电压信号后，转换成相应的数字信号传送到PLC中，PLC在经过相应的数字处理以实现电源的过压与欠压的检测。

3 基于PLC双电源开关控制系统软件设计

3.1 流程图设计

有主设计方案易知主电源检测过程：PLC初始化判断电源A的输入是否缺相无缺相则进行电源A的过压与欠压检测无过压与欠压现象主电源投入使用与负载接通。

备用电源的检测过程：A有缺相或有过压与欠压现象时，经延时后确认无误后起动发电机进行备用电源B的缺相检测进行备用电源B的过压与欠压检测无过压与欠压现象备用电源投入使用与负载接通。

3.2 梯形图设计

三相缺相检测采样信号中，作为U1和U2的三相缺相检测的开关量采样信号的KA1-KA3和KA6-KA8，其常开触点分别作用于PLC的输入端的XO-X2、X3-X5。在PLC梯形图程序中，辅助继电器Y0作为三相电源U1的三相缺相检测，其接通条件为常开输入点XO、X1和 X2的“与”逻辑；同理，内部中间继电器Y3作为三相电源U2的三相缺相检测，其接通条件为常开输入X3、X4和X5的“与”逻辑。

参考文献：

[1]张运刚，宋小春，郭武强.从入门到精通-三菱FX2NPLC技术与应用[M].北京：人民邮电出版社，2009

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步骤：

1、关闭手机电源，用螺丝刀拧下俩个六角螺丝后，把手机的后盖朝上轻轻一推，后盖卸下。

2、接着拆下电池的固定螺丝，用撬棒把电池的接口从手机电池插座上撬起，再拉动塑料条。

3、接着装上新电池，按照原有电池的固定方式插上插座、装好螺丝，最后合上后盖，装好六角螺丝，即可。

（来源：文章屋网 ）

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当今开关电源大量的在各个领域应用，开关电源以效率高、体积小、重量轻等优点被人们称道，但是开关电源产生的噪音也渐渐被大家所重视。由于噪音对电网的污染导致许多设备工作异常、甚至无法工作，所以对其噪音的抑制已经被逐渐关注，以致被提到一个很高的高度。本文就开关电源产生噪音的种类、噪音产生的方式、传递噪音的主要因素、噪音抑制的对策等进行了分析并提出相应的解决方法。本文由收集整理

1 噪音的种类

3 传递噪音的主要因素

传递噪音主要有以下四个方式：

（1）传导噪音；（2）由电压源通过寄生电容而产生的高频泄漏电流产生的噪音；（3）由电压源或电流源辐射的噪音；（4）由接地阻抗产生的噪音。

实际电子设备的噪音是通过上述几个方面产生的，要解决它不是一件容易的事情。电子设备的噪音抑制方法和对策是通过试验和分析查明产生噪音的原因，然后再逐个加以解决。

电子设备的噪音抑制方法和对策包括“抑制噪音源的对策”和“切断噪音传播途径”两个方面。开关电源的抑制噪音的对策也是这样的。

4 开关电源的噪音对策

图3电压源是开关管v1、开关变压器t1，整流二极管d1、d2和储能电感l1；电流源为图3表示的带箭头的环流，其中一个是变压器初级和开关管v1组成的变压器初级端电流源；另一个是变压器次级和整流二极管d1、d2、储能电感l1组成的变压器次级端电流源。开关电源的输入电缆和输出电缆因为辐射传递开关噪音的缘故也成为噪音源。对具有辅助电源的设备，辅助电源也可成为噪音源。此外，控制电路脉冲的控制电路pwm也可成为噪音源。可以采取以下措施抑制噪音。

（1）降低电压性噪音源

通常为解决散热的问题开关管v1带有散热器（通常接地），故存在分布电容cs1；同样，整流二极管d1、d2对外壳也存在分布电容cs2；开关变压器t1的初级线圈和次级线圈间存在分布电容cs3。在开关电源开关器件（v1、t1、d1、d2）进行导通、关断工作时，高频电流通过分布电容导通，形成共模噪音源（见图3）。

为了防止共模噪音，如图4所示，可设置屏蔽来阻止这种高频电流的泄漏。即在变压器t1的初级装有屏蔽层，并连接至初级侧的静电位；开关管v1外壳亦连接到初级侧的静电位。ti的次级装有屏蔽层，也连接到次级侧的静电位。这样使高频电位基本上为0v，共模噪音源的干扰幅度可以被大幅度减小。

（2）降低电流性噪音

电流经过图3实线所示回路产生的磁通将产生辐射噪音。解决的办法是在pcb布板时应缩短电流回路的的路径，对主电流回路的印制线尽量加粗，所围面积尽量小，整流二极管d1、d2应选用具有快速恢复特性的肖特基二极管或快恢复二极管，开关管v1的开关速度不要取的太高。

（3）滤波器电路的构成

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    过电流保护电路

    在直流LED开关电源电路中,为了保护调整管在电路短路、电流增大时不被烧毁。其基本方法是,当输出电流超过某一值时,调整管处于反向偏置状态,从而截止,自动切断电路电流。过电流保护电路由三极管BG2 和分压电阻R4、R5组成。电路正常工作时,通过R4与R5的压作用,使得BG2 的基极电位比发射极电位高,发射结承受反向电压。于是BG2 处于截止状态(相当于开路),对稳压电路没有影响。当电路短路时,输出电压为零,BG2 的发射极相当于接地,则BG2 处于饱和导通状态(相当于短路),从而使调整管BG1 基极和发射极近于短路,而处于截止状态,切断电路电流,从而达到保护目的。

    过电压保护电路

    直流LED开关电源中开关稳压器的过电压保护包括输入过电压保护和输出过电压保护。如果开关稳压器所使用的未稳压直流电源(诸如蓄电池和整流器)的电压如果过高,将导致开关稳压器不能正常工作,甚至损坏内部器件,因此LED开关电源中有必要使用输入过电压保护电路。当输入直流电源的电压高于稳压二极管的击穿电压值时,稳压管击穿,有电流流过电阻R,使晶体管T导通,继电器动作,常闭接点断开,切断输入。输入电源的极性保护电路可以跟输入过电压保护结合在一起,构成极性保护鉴别与过电压保护电路。

    软启动保护电路

    开关稳压电源的电路比较复杂,开关稳压器的输入端一般接有小电感、大电容的输入滤波器。在开机瞬间,滤波电容器会流过很大的浪涌电流,这个浪涌电流可以为正常输入电流的数倍。这样大的浪涌电流会使普通电源开关的触点或继电器的触点熔化,并使输入保险丝熔断。另外,浪涌电流也会损害电容器,使之寿命缩短,过早损坏。为此,开机时应该接入一个限流电阻,通过这个限流电阻来对电容器充电。为了不使该限流电阻消耗过多的功率,以致影响开关稳压器的正常工作,而在开机暂态过程结束后,用一个继电器自动短接它,使直流电源直接对开关稳压器供电,这种电路称之谓直流LED开关电源的“软启动”电路 。

    在电源接通瞬间,输入电压经整流桥(D1~D4)和限流电阻R1对电容器C充电,限制浪涌电流。当电容器C充电到约80%额定电压时,逆变器正常工作。经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号,使晶闸管导通并短路限流电阻R1,LED开关电源处于正常运行状态。

    过热保护电路

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当前有许多不同的半导体器件，因此在为车载应用设计一款降压或降压模式转换器时可能会用到广泛的拓扑结构。本文对不同的拓扑结构进行了高层次的概述。

外部开关与集成开关

降压转换器解决方案中有许多集成开关和外部开关，后者通常被称为步降或降压控制器。这两种开关具有明显的优缺点，因此在两种开关之间进行选择时必须要考虑到其各自的优缺点。

许多集成开关都具有组件数量少的优点，这一优点使这些开关拥有较小的尺寸，可以用于许多低电流应用。由于其集成性，在表现出良好EMI性能的同时，它们均可以在高温或其他外部可能出现的影响条件下得到保护。但是它们也有不足之处，即电流和散热极限问题；而外部开关则提供了更大的灵活性，电流处理能力仅受外部FET选择的限制。在负极侧，外部开关需要更多的组件且必须得到保护，以免受到潜在问题的损坏。

为了处理更高的电流，开关也要更大些，这就使得集成更加昂贵，因为需要占用芯片更大的宝贵空间并且需要采用更大的封装。另外功耗问题也是一个难题。因此，我们可以得出这样的结论：对于较高的输出电流(通常高于5A)而言，外部开关是上佳之选。

同步整流与异步整流

仅具有一个开关的异步或非同步整流器降压转换器在低位通路中需要一个续流二极管，而在具有两个开关的同步整流器降压转换器中，第二个开关取代了上述续流二极管。与同步解决方案相比，异步整流器具有可提供较为便宜的解决方案的优点，但是其效率不是很高。

利用一个同步整流器拓扑，并把一个外部肖特基二极管与低位开关并联将可以获得最高的效率。相对于肖特基二极管，由于在“开启”状态下存在一个较低的压降，因此这种低位开关的更高复杂度提高了效率。在停滞时间期间(两个开关均处于关闭状态)，与FET内部背栅二极管相比，外部肖特基二极管具有更低的压降性能。

外部补偿与内部补偿

一般来说，采用外部开关的降压控制器可提供外部补偿，因为他们所适合的应用非常广泛。外部补偿有助于控制环路适应各种外部组件，如FET、电感以及输出电容。

对于采用集成开关的转换器而言，一般会同时用到外部补偿和内部补偿。内部补偿实现了极快的工艺验证周期以及较小的PCB解决方案尺寸。

内部补偿的优势可以概括为易于使用(因为只需要对输出滤波器进行配置)、可进行快速设计，且组件数量较少，因此可提供低电流应用小尺寸解决方案。其缺点就是灵活性较差，且输出滤波器必须服从于内部补偿。而外部补偿提供了更大的灵活性，可以根据所选的输出滤波器对补偿进行调整，同时，对于较大的电流而言，该补偿可以是一个较小的解决方案，但是这种应用更为困难。

电流模式控制与电压模式控制

在图1所描述的拓扑结构中，仍然存在许多可以进一步差异化的方面。例如，调节环路的拓扑以及所使用的开关类型可以是不同的。

调节器本身可以以电压模式或电流模式进行控制。在电压模式控制时，输出电压为控制环路提供了主反馈，且前馈补偿通常是通过使用输入电压作为一个次级控制环路来实施的，以增强瞬态响应行为；在电流模式控制时，电流为控制环路提供了主反馈。根据控制环路的不同，这一电流可以是输入电流、电感电流或输出电流。次级控制环路为输出电压。

电流模式控制具有可提供快速反馈环路响应的优点，但是要求具有斜率补偿，需要开关噪声滤波以进行电流测量，且在电流检测分路上存在功率损耗。电压模式控制不需要斜率补偿，并且可提供具有前馈补偿的快速的反馈环路响应，虽然在这里推荐使用瞬态响应增强性能，但是误差放大电路可能要求更高的带宽。

电流和电压模式控制拓扑结构均适合于为了用于大多数应用进行的调整。在许多情况下，电流模式控制拓扑都要求有一个额外的电流环路检测电阻器；具有集成前馈补偿的电压模式拓扑实现了几乎相同的反馈环路响应，且无需电流环路检测电阻器。此外，前馈补偿还简化了补偿设计。许多单期的开发工作都是利用电压模式控制拓扑来实现的。

开关、NMOSFET与PMOSFET

当前常用的开关均为增强型MOSFET，并且有许多步降/降压转换器和控制器都采用了NMOSFET和PMOSFET驱动器。与 PMOSFET相比，NMOSFET通常提供的性价比更高，该器件上的驱动电路也更为复杂。为了开关一个NMOSFET，需要一个比该器件输入电压更高的栅极电压。诸如自举或充电泵的技术必须是集成的，增加了成本，也降低了NMOSFET最初的成本优势。

示例应用

这两种应用方案中的主芯片为TI推出的TPs40200异步降压控制器和TPS5410/20/30异步降压转换器，它们专门针对车载行业苛刻的要求和AEC Q100规范而开发。

TPS40200为一个外部PMOSFET提供集成的驱动器，从而提供了一款成本极低的解决方案。它具有一个异步整流器、外部补偿和具有前馈补偿功能的电压模式控制。该拓扑允许通过选择外部PMOSFET对输出电流能力进行调整，与此同时，集成的电流限制功能实现了对外部PMOSFET的保护以防止出现过流。外部补偿有助于适应电感和输出电容器更宽范围的设置。这就实现了成本和效率的进一步优化。

在图3所示的设计方案中，TPS40200降压转换器在3.3V时可提供2A的电流，并实现90％以上的效率(在5V时，可实现94％的效率)。

在车载环境中，该组件所提供的重要特性包括：宽输入电压范围(4V-52V)、宽工作温度范围(TJ为-40℃～+150℃)、与外部频率同步的能力，以及可编程短路保护特性。

异步降压转换器TPS5410，20/30具有一个集成的NMOSFET开关、一个异步整流器，并提供了内部补偿，以及具有前馈补偿的电压模式控制。

除了输出滤波器以外，唯一必须的外部组件就是位于低位通道上的续流肖特基二极管。我们对集成补偿与集成的NMOSFET进行了调整，以实现TPS5410高达1A的连续输出电流、TPS5420 2A的电流以及TPS5430高达3A的电流。由于内部补偿的采用以及较少的组件数量，该器件实现了非常短的工艺验证周期以及非常小的PCB解决方案尺寸。

和TPS40200一样，TPS5410/20/30也提供了重要的车载环境特性。由于采用了内部补偿和电源开关，该器件具有宽的输入电压范围(5V-36V)、宽的工作温度范围(TJ为-40℃～+150℃)、短路保护功能以及较少的组件数量。

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S600-CA01数字机电源控制简述

S600-CA01数字机采用的是DM0265R电源控制芯片，属于单片低功耗离线式开关电源集成电路，电源电压输出

控制方式为电流型脉宽调整（PWM）。该集成电路为8脚双列直插式(8DIP)封装，1脚为接地端，2脚为电源端，3脚为反馈输入端，4脚为开关管极限电流调整端，5脚为启动电压接入端，6、7、8脚接内部场效应开关管的漏极。DM0265R内部集成了击穿电压为650V的“敏感型”场效应功率开关管、内部偏置电路、高压启动电流源、固定频率振荡器、软启动电路、脉冲前沿闭锁电路、过压保护电路、欠压保护电路、过载保护电路、异常过流保护、过热保护电路、自动重启动电路等，具有适应市电范围宽、效率高、功耗低、电磁辐射小、电路简捷等优点，有19V、14V、5 V、3.3V四组电源输出（具体见附图）。

S600-CA01数字机开关电源电路原理图

（该图为笔者根据实物绘制，其中实际电路板上的IC604为误标，实际元件是一电感线圈，应标为L640）

工作原理分析

220V交流市电经电源开关CN602和保险管F601送至抗干扰电路，滤除电网中的高频干扰信号，同时对开关电源产生的干扰信号起抑制作用。经抗干扰电路处理的220V交流电经过D601-D604组成的桥式整流和C605滤波电路，得到约300V直流电压。300V直流电压一路经开关变压器初级1-3绕组加至DM0265R的6、7、8脚内部的“敏感型”场效应功率开关管漏极。另一路经R607、R608加到DM0265R的5脚，通过内部高压启动电流源对2脚外接电容C607充电。随着充电的进行，当2脚电压上升到大于12V时，高压电流源的供电自行切断，DM0265R内部各功能电路开始正常工作，此时开关管进入正常开关状态。电路起振后，改由开关变压器4-5绕组产生的感应脉冲电压经R605限流、D606整流及C607滤波后产生的约14V直流电压为2脚供电。只要2脚电压不低于8V，电路就将锁定在正常工作状态；当2脚电压低于8V时，高压启动电流源的供电立即接通，为2脚外接电容C607充电；只有当2脚电压回升到大于12V时，内部自动重启动电路动作，实现电源的自动重启动。由于DM0265R内部集成了高压启动电流源，因而无需外加启动电路，大大简化了电路。

电源正常工作后，开关变压器次级各绕组产生高频脉冲电压，分别经过整流、滤波后输出不同的电压，为主板各单元电路提供工作电源。IC602（PC817）和IC603（TL431）等元件组成电压取样、稳压电路，当因某种原因使输出电压升高时，取样电压比较放大器TL431的控制端3电压也随之升高，使TL431的1端电压下降，光电耦合器IC2（PC817）内的发光二极管发光增强，光敏三极管导通增强而内阻减小，流经DM0265R的3脚电流增大。因DM0265R内部集成有电流型PWM（脉冲宽度调制）控制器，经过脉宽调整，使开关管导通时间变短，开关变压器储能减少，输出电压降低，从而达到稳定输出电压的目的。当输出电压降低时，稳压控制与上述过程相反。

由DM0265R组成的开关电源具有多种完善的保护措施。当市电电压升高或稳压控制电路失控造成输出电压升高时，开关变压器③-④绕组上的电压也会升高，加至2脚的电压随之升高。当2脚电压超过19V时，内部过压保护电路启动，实现过压保护。当电源输入电压过低时，开关变压器③-④绕组上感应脉冲电压随之下降，DM0265R的2脚电压也相应降低。当2脚电压低于8V时，内部欠压保护电路启动，起到欠压保护作用。当电源过载时，DM0265R内部脉冲宽度控制器（PWM）输入端电压达到3V时，内部脉冲宽度控制器（PWM）输入端被切断，此时内部一个5μA电流源给DM0265R的3脚外接电容C608、C610充电。当C608、C610两端电压充到6V时，内部电路关闭电源开关管的激励脉冲，实现过载保护。电源的过流保护电路以及电流取样检测电路均集成在DM0265R内部，当因某种原因致使流经DM0265R内部场效应开关管源极的电流增大时，DM0265R内部场效开关管源极取样检测电阻两端压降增大。当开关管源极电流增大到1.2A时，开关管源极取样检测电阻两端电压达到阀值电压，内部电压比较器动作，开关管的激励脉冲被关闭，电源停止输出。DM0265R内部还集成了过热检测器，当内部温度达到140℃时，过热保护电路动作，开关管的激励脉冲被关闭，实现了过热保护。此外，由R604、C606、D605组成消尖峰电路，吸收DM0265R内部开关管截止瞬间，开关变压器初级绕组产生的尖峰脉冲，达到保护开关管的目的。

检修思路

电源无输出电压。应先检查保险管F601是否熔断，如果保险管F601已熔断，则应检查电路中是否存在短路故障，重点检查桥式整流电路中四只二极管和滤波电容C605、压敏电阻VT601、电容C601有无短路现象，排除短路故障更换保险管后再通电试机。通电测C605两端是否有300V电压，如果C605两端无300V电压，则应检查电源线、插座是否存在故障，抗干扰电路中电感线圈和热敏电阻R601是否已开路。如C605两端有300V电压，则说明抗干扰、整流、滤波电路正常，只是主变换电路有故障而未启动。此时，应先检查DM0265R电路元件是否损坏（特别是R607、R608是否开路），如DM0265R电路元件未发现异常，再更换DM0265R（并检查消尖峰电路元件R604、C606、D605是否正常）再试机。

各组电源输出电压普遍偏高或偏低或不稳定。此类故障多为电压取样、稳压电路中元件异常所致，应检查IC602（PC817）和IC603（TL431）及相关联电路各元件有无损坏。

单路电源输出电压异常。某一路电源电压不正常，直接检查该支路整流二极管、滤波电容、电感等元件有无损坏。

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关键词：继电保护；开关电源；故障；改进对策

一、继电保护用电源开关的工作原理

这种开关主要是由半导体功率器构成的，其在运作过程中就是将电源形态转化为了另外一个形态，利用闭合电力控制方法，提高对于电路中电流的稳定输出，同时确保各结构的安全，因此被成为开关电源。在开关电源实际工作过程中，当高压电流进入到给装置内，首先通过滤波器对电流进行过滤，然后利用整流电路将高压交流电转换为高压直流电，并同时间这种直流电转化为脉动直流电。其次，将转化的电流传导如变压器内，降低电流的电压，使其转变为低压直流电，进而保证电流在输送过程中能够更加安全和稳定。

二、继电保护用开关电源的故障分类

（一）电源的输送波动导致的开关停止工作。在电网的实际运行过程中，当向外部线路输送的电流量瞬时过大时，就可能会引发继电保护的开关电源出现瞬时故障，其开关电源停止工作。这种故障一般能够简单排除，只要保证将输送电压恢复增长，然后手动对电源进行断电和连接的处理，就可以保证继电保护用开关电源的正常运行。一般情况下，这种故障出现的情况有3种，其中当输入的电流突然中断了100-200毫秒的时间，然后电流输送恢复正常，同时输送的电压没有任何异常状况，则继电保护用开关电源发生故障无法工作；其次，如果运行过程中输入的电压无故中断250毫秒左右，之后恢复正常输送，则会导致正负24伏和5伏的主回路出现影响，主回路消失，导致继电保护用开关电源无法进行正确识别，因而无法做出保护措施；另外，当电流和电压的输送过程中断时间小于70毫秒，并且两个主回路的输出电压保持正常，但是由于电路中未出现欠压保护动作，因而继电保护用开关电源对这种事故无法进行识别，出现故障。

（二）启动电流过大引发过载。在我国电网的运行过程中，各输电线路内的电压一般保持在220伏特，额定的输入电流量也不得超过130毫安，其产生的功率一般小于20瓦。在实际工作过程中，如果输入的电流发生增大情况，则继电保护用开关电源就会对供电状态进行警告，并稳定输入电流。在研究后发现，如果电网在启动或运行过程中瞬间出现输入电流量达到200毫安时，其稳定电流量就可以达到600毫安，就会产生较大的瞬间电流，而继电保护用开关电源的安全输出电流量为500毫安，使得开关电源在瞬间运行的过程中处于过载的环境中，对开关电源起到了一定的损伤，因而发生了故障。而这也是部分电网在设计和建造过程中的漏洞所在，其对于电网启动中瞬间电流的控制装置安装不足，导致了事故的发生。

三、继电保护用开关电源事故的处理措施

（一）对输送波动的处理措施。为了解决输送过程中电源波动造成的开关电源停止工作的事故，首先就必须要在继电保护用开关电源上加装一个电压检测装置，并同时在开关电源的延时电容上加装电子开关设备。这些装置都是为了能够更好地减弱开关电源在接受电压波动输送时产生的影响，只要输入的电压出现波动或小于一定的数值，电容上的电子开关变回闭合，使得延时电路能够有效复位。同时，如果输入输电线路内的电压发生升高的情况，则被电子开关保护的电源就会重新开始延时，这样就使得电源在重启后所产生的假信号被成功屏蔽，避免了开关电源的误判，同时也避免了故障的发生。

（二）对过载事故的处理措施。开关电源的过载事故主要是由于输电线路在启动过程中所产生的瞬间电流过大，导致开关电源发生过载，损坏了电源的功能，因而发生无法正常工作的情况，对于这种事故的解决措施可以从启动瞬间的电流和电压特性入手。在电网输送过程中，电力输送的功率是已定的，无法对其进行改变，因此，想要降低过大输入电流对开关电源造成的损伤，就必须要相对将输出电压适当增加，这样就可以在保证功率的基础上减小启动时的瞬间输入电流，从根本上保护开关电源的稳定工作。一般情况下，在实际工作中都会将开关电源的启动电压提高到130-140伏，这样就能够有效将启动时的稳定电流减小到300毫安，而开关电源的允许通过电流量为500毫安，就不会产生过载故障。

结语：电网在运行过程中，对于电力输送装置的保护工作是非常重要的，而继电保护装置就是其中之一，其开关电源是否会能够稳定工作关系着电流输送的稳定性和安全性。因此，在对继电保护用开关电源进行安装和设计过程中，需要对每一个环节进行详细考虑，同时根据可能出现的事故种类，设计相应的解决方案。

参考文献：

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关键词：STC12C2052AD；DC-DC；PWM

中图分类号：TN-9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）04-0922-03

A Design of Switch Voltage Regulator Based on PWM

WANG Lei， LI Jian-min， LI Ping

（Information Science and Technology College， Chengdu University of Technology， Chengdu 610059， China）

Abstract： The thesis based on MCU and power technology，uses Boost DC chopper circuit as the DC-DC converter major part of the main circuit. The subject uses the STC12C2052AD as the main controller of the all-whole system， and it increases the sampling and feedback of the current and voltage of the main circuit to achieve over-current protection and closed-loop PWM control. In this paper， the hardware of system， selection， the realization of software control are described in detail. Design of low-power general-purpose switching power supply focus on MCU and power technology.

Key words： STC12C2052AD； DC-DC； PWM

随着电子技术的发展，电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源。电源是各种电子设备必不可少的组成部分，其性能的优劣直接关系到电子设备的技术指标能否达到以及能否安全可靠的工作。

现有的电源主要由线性稳压电源和开关稳压电源两大类组成。相对线性稳压电源来说，开关稳压电源的优点更能满足现代电子设备的要求，开关电源的主要优点是：效率高，可靠性和稳定性好，体积小，重量轻，对供电电网电压的波动不敏感，在电网电压波动较大的情况下，任能维持较稳定的输出[1]。开关电源一般采用PWM信号控制电源开关占空比，目前有很多的如TL494等专门的PWM控制芯片[5]和比较成熟的反馈电路设计但为了进一步降低电源输出波纹，实现输出可变并控制产品成本和体积。本设计中采用小封装STC12C2052AD单片机完成PWM信号的产生、系统控制，A/D采样等。实现了设计的数字化、小型化可应用于开关稳压电源的设计。

1 系统结构

系统主要由电源整流部分、控制器、信号驱动模块和升压模块组成，如图1所示。系统输入为220V，50Hz交流电压，经电压变换，整流滤波后得到18V的直流电压，送入DC-DC变换电路，经滤波输出直流。控制器完成电压的AD变换并实现电压值的外部设置和实时显示，同时控制模块输出脉宽调制信号（PWM），从而控制Boost电路的输出电压[2，6-7]。该输出电压可在30～36V范围内步进调节。最大输出电流达2A。设计中DC-DC变换的核心电路采用经典的Boost升压形式。

图1 系统硬件总体框图

2 系统硬件设计

2.1 MOS管驱动电路

由于单片机I/O口的驱动能力弱不足以驱动MOSFET，所以要增加专用的MOSFET电路。设计中采用采用美国IR公司推出的高压浮动驱动集成模块IR2110，从而减小了装置的体积，降低了成本，提高了系统的可靠性[3-4]。IR2110是一款高低电平驱动器件具有独立的低端和高端输入通道；悬浮电源采用自举电路，其高端工作电压可达600V，在15V下静态功耗仅116mW；输出的电源端（脚3Vcc，即功率器件的栅极驱动电压）电压范围10～20V；其逻辑输入电压只需3.3～20V，可方便地与TTL或CMOS电平相匹配，输出电压最大可达20V，图腾柱输出驱动电流最大可达到2A；工作频率高，可达100kHz；开通、关断延迟小，分别为120ns和94ns；由于IR2110可同时驱动双MOS管，因而系统只涉及一个MOS管，故只使用一路驱动即可。

2.2 STC12C2052AD控制器

系统中控制器不断检测电源的输出电压，根据电源输出电压与设定值之差，调整DA的输出，控制PWM芯片，间接控制电源的工作。这种方式单片机已加入到电源的反馈环中，代替原来的比较放大环节。开关电源的控制芯片采用STC12C2052AD系列单片机，利用其内部PWM组件产生控制信号，经过放大后驱动boost升压电路。STC系列单片机为单时钟/机器周期（1T）的兼容8051内核单片机，是高速/低功耗的新一代8051单片机[8]。具有两路PWM/PCA和8路8位精度的ADC，在本设计中充分利用这两个功能来构成整个控制系统。

2.3 缓冲电路设计

当变换器的开关管在导通、截止后开关管的电压和电流的乘积几乎为零，但在导通和截止的变化过程中电压和电流都具有一定的幅值。因此变换器就会在开关过程中产生开关损耗。通常，变换器的开关损耗中，关断损耗比开通损耗大得多，因此大多数场合下只考虑关断过程的缓冲即可。最简单的缓冲电路就是附加缓冲电容，但在开关管导通时缓冲电容通过开关管放电，放电电流值非常大，开关关不能承受[9-10]。限制放电电流可串联限流电阻但缓冲效果明显变差，此时可将二级管并联到电阻两端以减小时间常数，这就是常用的RC-D缓冲电路，如图2所示。

图2 场管缓冲电路

为了有效的将开关管的开关应力转移，缓冲电路作用的时间应大于开关管的电压上升时间与电流下降时间之和，通常可以选择为开关周期的1/100～1/200电容理论值大约为6.7nF。多次试验显示，保护吸收电路的电阻应取kΩ级，电容取nF级即可。

2.4 采样电路设计

为了实现电压的反馈控制和过流保护，系统需要增加采样电路，采样电路共分成两部分：电压采样和电流采样。因为单片机ADC的参考电压为5V不能直接对输出电压进行变换，因此需要对输出电压分压后再采样。采用对输出的1/10分压，分压电路用简单的电阻分压器即可。课题要求系统具有过流保护的功能，这就要对电流进行采样，将电流变成电压后也进行ADC变换。采样电阻的选择十分重要，要求噪声小，温度特性好，所以最好选择低温度系数的高精度采样电阻。例如，锰铜线制成的电阻，温度系数约5ppm/℃ 。另外，由于采样电阻与负载串联时流过采样电阻的电流通常比较大，因而温度也会随之上升。另外采样电阻阻值取大一点，对稳定度有好处，但会使系统效率下降，折中考虑取R=0.5[Ω]。

3 系统软件设计

3.1 单片机控制算法

为了通过反馈调节控制信号实现稳压，系统软件设计中加入了PID控制算法，即单片机中将给定电压值与采样反馈电压值比较，利用偏差的比例、积分、微分线性组合调整PWM信号的占空比，进而达到稳压。常用的PID算法形式为：

[Uk=Kpek+Kiikei+Kdek-ek-1]

式中：[Kp]、[Ki]、[Kd]分别为比例系数、积分系数、微分系数；e（k）为偏差；u（k）为所需控制信号的调整值。为了简化程序该系统设计选择P算法（PID算法的一种简单形式），即令[Ki]、[Kd]为零，只考虑比例系数。因此，系统稳压控制的优劣取决于参数[Kd]。[Kp]越大，系统反应越灵敏，但[Kp]偏大会导致输出振荡大，调节时间延长。因STC单片机速度较快所以课题中[Kp]选择不必太大，可实现预期稳压功能即可。

3.2 控制程序设计流程

根据课题要实现的功能及要求，单片机软件的控制部分程序的流程图3所示。

图3 控制流程图

4 调试结果

测试当中输入电压为18V，开关管的控制脉冲（PWM波）频率为104kHz，占空比50%，组装时电容取1600μF，电感为820mH，电阻为30Ω。得到的电流电压波形图如4所示。可看出，在不考虑损耗时电压可以升35V以上；在实际电路中因存在损耗，通过调整占空比达到了输出电压30～36V步进调整，最大输出电流2A。

图4 输出电压变化趋势

改变电源的负载，对不同负载下的输出电压进行测试，数据如表1所示。

表1 负载调整率测试数据（U2=18V）

[输出电流＼&空载＼&1KΩ＼&100Ω＼&30Ω＼&输出电压＼&36.0V＼&35.78V＼&35.5V＼&35.38V＼&]

负载调整率[SI]=（36.01-35.38）/36.01≈1.7%

对不同输入电压下的电流、电压进行测试并计算出变换器的效率，测试结果如表2所示。

表2 变换器效率测试（不含单片机等控制电路）

[输入

电压[Ui]＼&输入

电流[Ii]＼&输出

电压 Vo＼&输出

电流[I0]＼&效率＼&21.9V＼&1.957＼&36.01V＼&1.056＼&88.7%＼&21.1V＼&2.898＼&35.86V＼&1.505＼&88.3%＼&]

5 结论

传统的晶体管串联调整稳压电源虽具有稳定性好、输出波纹小等优点，但体积大且笨重的工频变压器和滤波器和只有45%左右的电源效率等缺点不能满足电源高效率、小型化、集成化、智能化的趋势。而开关电源的效率可高达70%-95%，功耗小散热器随之减小。本设计增加了电源的数控功能利用Boost电路实现了系统设计的升压转换，采用单片机完成数字控制，软件编程得到PWM信号，通过调整占空比实现输出电压数字调节，运用反馈算法实现可控的稳压输出。实验表明各项指标满足设计要求，适用于低成本、智能化的电源开发中，有广阔的应用前景。

参考文献：

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[3] 张乃国.电源技术[M].北京：中国电力出版社，1998：56-57.

[4] 金雍羊，彦毕强.新型单片开关电源的设计[J].电源技术应用，2000：58-59.

[5] 范进，敬岚，乔卫民，马陆.HIRFL―CSR 数字电源控制模块的设计[J].微计算机信息，2007，3-1：242-243.

[6] 张大明，刘振鹏.单片微机控制应用技术[M].北京：机械工业出版社，2007：182-192.

[7] 陈永真，宁武，孟丽囡.单管变换器及其应用[M].北京：机械工业出版社，2006：5-8.59-63.

[8] STC12C2052AD系列单片机器件手册[Z].

篇9

在本地市面上，出现一种小霸王TDX-668B中九专用接收机，经认定很可能是一款山寨机，该机电源是以THX203H集成电路为核心的开关电源，笔者头一次见到这类电源，在此暂不对小霸王TDX-668B是否为山寨机进行讨论，只对该机开关电源电路原理进行分析。

THX203H是专为高性价比AC／DC转换而设计的高性能电流模式PWM控制器，集成电路内部的启动电路被设计成一种独特的电流吸入方式，可利用功率开关管本身的放大作用完成启动，显著地降低了启动电阻的功率消耗，在输出功率较小时将自动降低工作频率，从而实现了极低的待机功耗。THX203H内部还提供了完善的防过载、防饱和功能，可实时防范过载、变压器饱和、输出短路等异常状况，提高了电源的可靠性。图1为THX203H内部电路框图，其引脚功能为：①脚(OB)接功率管基极，启动电流输入，外接启动电阻，②脚(VCC)供电端，③脚(GND)接地端，④脚(CT)振荡电容端，外接定日寸电容，⑤脚(FB)反馈端，⑥脚(IS)开关电流取样与限制设定端，外接电源取样电阻，⑦、⑧脚(OC)输出端，接开关变压器。图2是根据实物绘制的小霸王TDX-668B中九专用接收机开关电源原理图，下面对该电源电路原理作一简要分析。

交流220V市电经电源开关SW、保险管F1送到由D1-D4组成的桥式整流电路整流、EC2滤波后，产生约300V的直流电压，该电压一路经开关变压器T初级绕组①一②加到THX203H⑦、⑧脚(内部功率开关管的集电极)，另一路经启动电阻R2加到THX203H①脚，在THX203H内部由功率管输入启动电流到VCC，当VCC电压上升到8.8时，THX203H内部完成启动过程，进入正常工作阶段。这个初始的启动电压由启动电阻提供，输入的高电压通过启动电阻注入功率管的基极，放大的IC电流在THX203H内部经过限制电路对②脚(VCC)外接电容充电，从而形成启动电压。THX203H正常时VCC电压应保持在4.8-9V之间，若VCC电压下降到4.4V时振荡器将进入关闭状态，VCC电压进一步降低到3.8V时THX203H即开始重新启动。电源正常工作后，开关变压器各次级绕组输出高频脉冲电压，经各自整流滤波后输出3.3V、15V、20V三组电压，为主板各单元电路提供电源。

该机开关电源稳压电路主要由1C1(THX203H)、光电耦合器IC2(PC81 7B)，精密可调基准三端稳压器IC3(TL431)以及取样电阻R11、R10、R13等组成，次级3.3V组电源作为稳压调节的取样电压。当因某种原因导致输出电压升高时，R11与R10、R13分压处的电压值随之升高，取样电路把这一升高的变化量送到IC3(TL431)的控制端R，控制端R的电压也会随着升高，经其内部电路处理后使TL431的K端电压下降，变化的电压通过IC2(PC817B)反馈到ICI(THX203H)反馈端⑤脚(FB)，在FB电压低于1.8V时，将使振荡器振荡周期加大，开关频率下降，使输出电压降低，达到稳定输出电压的目的。当输出电压降低时，稳压控制与上述过程相反。

小霸王TDX-668B中九专用接收机开关电源的过流、过热、过压和欠压保护均由THX203H内部电路完成。THX203H具有逐周期电流限制功能，每个开关周期均对开关电流进行检测，达到设定电流或防上限电流时即进入关周期。THX203H内部集成了精确的过温度保护功能，当内部温度达到140℃时，热保护电路动作，将时钟信号下拉，使开关频率降低，开关频率随温度的升高而降低，直至振荡器关闭。THX203H内部具有带迟滞的欠电压保护功能，在THX203H正常工作8寸VCC电压应保持在4.8-9V之间，若VCC电压下降到4.4V时，振荡器将进入关闭状态；THX203 H内部VCC具有上限电压比较器控制功能，若VCC电压试图大于9.6V时，则比较器动作，反馈电压将被下拉。锁定VCCA9.6V，达到过电压限制作用。在THX203H外部的保护电路主要是由R4、C3、D5组成的消尖峰电路，吸收THX203H内部功率管截止瞬间开关变压器初级绕组产生的尖峰脉冲电压，保护THX203H内部的功率管不被过高的尖峰电压击穿。

篇10

关键词:LCD;脉宽调制;开关电源;检测;技法

中图分类号:TN873文献标识码:A章编号:1009-3044(2010)03-748-02

Fault Detection and Maintenance of The LCD Display's Switching Power Based on SG6841

GAO Zi-li

(Xuzhou Radio&TV University, Xuzhou 221006, China)

Abstract: The LCD Display's switching power which is made up of SG6841 switching power driver is easily to break down when it works in a state of high frequency, high voltage boot or heavy current output. This article combines the working principle of the switching power circuit which formed by SG6841 and analyses and summarizes the fault detection and maintenance of the LCD display's switching power based on SG6841.

Key words: LCD; pulse width modulation(PWM); switching power; detection; technical skill

SG6841是一款高性能固定频率电流模式控制器,属于电流型单端PWM调制器,具有电路简单、性能优良、电压调整率好等优点,广泛应用于LCD显示器等电子设备中作开关电源驱动器件。在实际应用中该电路常易发生故障。加上控制电路和保护电路较复杂,且各部分电路互有牵连,这些都给电路故障的检测带来了一定的困难。现结合电路的工作特点,通过对电路要点的解析,来阐述SG6841所组成的LCD显示器开关电源的检测方法与维修技巧。

1 SG6841的电路结构和工作原理

1.1 SG6841的电路结构

SG6841其内部主要由高压启动电流源、振荡器、基准电压发生器、功率输出、保护及欠压锁定等电路组成,结构框图如图1所示。

SG6841各引脚功能:

①脚GND:接地端。

②脚FB:稳压反馈控制信号输入端,外接 光耦用于控制PWM占空比实现稳压。

③脚Vin:启动电压输入端,SG6841开始工作必须在该端要提供一个启动电压。

④脚Ri:振荡频率设定端,外接时间常数元件R来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。

⑤脚RT:保护电路输入端,用于高压保护。

⑥脚Sense:开关管电流检测信号输入端,当电压达到阈值时芯片会停止输出,实现过流保护。

⑦脚VDD:电源电压端。

⑧脚GATE:开关管激励脉冲输出端,采用图腾柱式输出电路可直接驱动MOSEFT晶体管。

1.2 SG6841的工作原理

1.2.1 启动振荡电路

将300V直流电压VCC经启动电阻R1降压后加到SG6841的引脚③Vin启动电压输入端,并通过内部电阻对引脚⑦电源端外接电容充电,当VDD>16V时,启动电源工作,启动过程完成后反馈绕组感应电压经二极管D1整流和电容C1滤波后为SG6841提供维持正常工作的VDD电压。内部振荡器振荡产生锯齿波脉冲电压去触发控制SG6841内部PWM电路,并产生矩形开关激励脉冲,该脉冲经驱动放大后经引脚⑧输出,去控制MOS管使其工作在开关状态。其PWM频率范围为50KHz～100KHz。通过引脚④Ri端外接时间常数元件R2来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。

1.2.2 稳压控制电路

当输出电压升高时,通过电压取样和反馈回路去调节,该电路主要通过电阻、光电耦合器IC102和电压调节器IC103。当采样电压在与基准电压比较后,经误差放大器放大,去控制光电耦合器,其输出端接至SG6841的②脚FB端,经内部电路处理,去控制使SG6841的⑧脚输出驱动脉冲的占空比变小,输出电压下降,电压稳定。同样,当输出电压降低时,使脚⑧脚出脉冲的占空比变大,输出电压上升,最终使输出电压稳定在设定值。可见,FB端电压越高, Gate端输出脉宽也越宽占空比增大;FB端电压越低, Gate端输出脉宽也越窄占空比变小,从而实现PWM控制,使输出电压稳定。

1.2.3 保护电路

该电路具有欠压锁定保护、过压保护和开关管过流保护功能。

1) 欠压锁定保护

SG6841采用了欠压锁定电路,它的开启电压为16V,关闭电压为10,当VDD16V时,比较器输出为低电平,SG6841无法工作。当VDD升到16V时,欠压锁定器输出为高电平,SG6841正常工作,同时MOS管导通,使比较器反向输入端为10V。当VDD下降至10V时,欠压锁定器的输出回到低电平,整个电路停止工作。SG6841的7脚端设置了一个32V的齐纳二极管,保证内部电路绝对工作在32V以下,以防电压过高损坏芯片。

2) 过压保护

SG6841的⑤脚RT为保护电路输入端,URT

3) 过流保护

电流通过输出开关MOS管的源极串联的取样电阻Rs转换成电压。此电压由电流取样输入端⑥脚Sense开关管最大电流检测信号输入端监视,并与来自②脚的反馈控制信号FB端电平相比较。通常取样电阻Rs为一小电阻。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻Rs上的电压升高。当Sense端的电压达到0.85V时,RS触发器的R端输入为低电平,从而Q非输出低电平,SG6841即停止脉冲输出,可以有效的保护功率管不受损坏,从而实现过流保护。

2 SG6841的电路关键点测试

2.1 启动电路

300V直流电压经启动电阻降压送至SG6841的引脚③启动端,因为SG6841 内部设有欠压锁定电路 , 其开启和关闭阈值分别为 16V 和 10V,即该脚启动时电压必须高于16V,当此脚电压低于10V的时候停止工作,只有当电压再次高于16V的时候才会再次工作。在电路中,引脚③启动电路端通过两个1MΩ的电阻接至300V DC输出端,可在AC输入90V～264V的范围内实现SG6841的有效启动。在SG6841正常工作后,其引脚⑦VDD电源电压端必须提供10V～30V电压为芯片供电。

该点为故障多发点, 当启动电压不正常时,一般为启动电阻阻值变大或烧坏;或外部相关的元器件损坏,如滤波电容漏电等,如果经查均正常,则为SG6841损坏。

2.2 Sense电流检测信号输入端

引脚⑥Sense;为开关管最大电流检测信号输入端,当Sense端的电压达到0.85V时,RS触发器的R端输入为低电平,从而Q非输出低电平,SG6841即停止脉冲输出,是电路停止工作。该检测点为电流检测控制点,当该点电压升高时,应检查相关检测电路,判别是由于取样电阻Rs阻值变化引起还是电流过大所造成的保护。改变Rs值即可改变其最大的输出功率。该点电压的变化可以有效的保护功率管不受损坏,从而实现过流保护。

2.3 RT保护电路输入端

引脚⑤RT为保护电路输入端,这时当URT

3 SG6841的电路故障检测实例

例1优派VE710S液晶显示器故障现象:黑屏。

分析与检修:开机测输出端电压没有输出,判断电源不正常,进一步检查C805两端有300V电压,测IC801各脚的电压,引脚⑤RT保护电路输入端电压异常,正常值应大于1V,这时只有0.5V,保护电路动作,测量Q803基极电压偏高,使Q803导通,初步判断故障是由电源电压过高引起的电路保护,关机后用万用表欧姆档测Q803和D808稳压管,经查正常,怀疑稳压电路有问题,断开D808使Q803截止,IC801引脚⑤保护解除,通电时要在交流电源输入端接入交流调压器并逐渐调高电压,检测电源输出12V电压是否正常,经查12V电压不稳定,说明稳压电路有故障,检测IC803 TL431 REF端电压为2.7V,比正常值略高,断电检测采样电阻R824和R825其阻值也正常,试更换IC802光电耦合器,故障排除。该故障为光耦性能不良所造成电源不稳压的故障,从而使电源保护电路动作,因此在维修时应注意各控制环路的作用,在断开保护时应采用降压供电的形式,查找出故障点,然后在恢复保护电路。

例2优派VE710S液晶显示器故障现象:全无。

分析与检修:开机全无,指示二极管不亮,说明电源未工作。测C805两端无300V电压,发现保险丝F901烧黑断裂。测Q801击穿,R811烧断;检查整个电源,尤其是与电源管Q801相连接的元器件要逐一检查,并将损坏元件全部更换,另需注意的是,只要电源管损坏,一般SG6841都将损坏,所以也要一并更换,元器件更换后,开机后一切正常。

本故障是由于电源开关管Q801击穿,导致R811、保险丝F901烧毁,并导致SG6841烧毁,主要电源开关管击穿,都将更换SG6841,这样可以防止再次引起大面积的元件烧毁。

例3AOC LM729液晶显示器故障现象:黑屏。

分析与检修:通电开机测量电源无输出,初步判断电源停振不工作造成,经查300V电压正常,断开电源,测量开关MOS管和发射极电阻阻值均正常。在通电测IC901 SG6841关键点电压,引脚③启动电路端经测量电压只有4.6V,正常值应为16.5V,该点电压偏低,检查启动电阻R906发现阻值变大,用1MΩ电阻将R906更换后,开机恢复正常。

参考文献:

[1] 杨恒.开关电源典型设计实例精选[M].北京:中国电力出版社,2007.