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臺達DPS

 cylye 2019-05-11

  臺達DPS-250CB-4B(REV:OO)ATX電源與傳統(tǒng)ATX電源不同,它的主輔電源均采用單MOS開關(guān)管驅(qū)動。其中,主電源采用UC3843BN脈寬調(diào)制集成電路,主電源喚醒、過,欠壓等保護電路采用DNA1002D芯片,電源最大輸出功率為232.5W。該電源被廣泛用于聯(lián)想開天M4600等系列微機上。

  電路工作原理簡述
  
  1.輸入、整流、濾波電路
  
  220V交流輸入電壓經(jīng)過差模、共模電感電容組成的EMI濾波電路進入整流電路。EMI電路的作用,一是防止電源本身的電磁干擾脈沖,通過傳導(dǎo)或輻射方式干擾公共線路上的其他電器設(shè)備。二是防止公共線路上的電磁脈沖干擾電源本身的工作。整流后的脈動直流電,由濾波電容Cl濾波后獲得約300V左右的直流電壓,供主輔電源使用。
  
  2.主電源工作原理
  
  主電源主要產(chǎn)生正負5V、±12V、+3.3V電源給計算機主板使用。該電源采用了UC3843BN電流控制型脈寬調(diào)制集成電路,它具有功能全、工作頻率高、引腳少、外圍元件簡單等特點。它的電壓調(diào)整率可達O.OI%V(非常接近線性穩(wěn)壓電源的調(diào)整率)。工作頻率可達500kHz,啟動電流僅需ImA.所以它的啟動電路非常簡單。UC3843BN各腳功能見下表。

腳號符號    功能
1COMP補償端。內(nèi)接誤差放大器輸出端,外接電阻。電容元件以補償誤差放大器的頻率特性。
2VFB反饋電壓輸入端。將取樣電壓加至誤差放大器的反相輸入端,再與同相輸入端的2.5V基準(zhǔn)電壓進行比較,輸出誤差控制電壓,用來控制脈沖寬度。
3  cs過流檢測端。接過流檢測電阻,組成過流保護電路,大于1V時,(6)腳無脈沖輸出。
4R/C外接定時Rt、Ct元件,以決定鋸齒波振蕩頻率。
5GND接地端。
6OUT脈沖輸出端。可提供大電流圖騰柱輸出,輸出電流達1A
7VCC電源供電端。當(dāng)供電電壓小于8.5V時芯片不啟動工作,芯片工作后,此腳電壓可在7.6V—34V之間變化,低于7.6V時(6)腳則停止脈沖輸出。
8VREf基準(zhǔn)電壓輸出端。此腳可輸出穩(wěn)定的Sv電壓,電流可達50mA。

  在市電供電處于正常范圍內(nèi),要使UC3842BN(6)腳輸出端關(guān)閉脈沖輸出的方法有四種:(1)關(guān)掉Vcc;(2)將(1)腳電壓降至IV以下;(3)將(2)腳電壓升至2.5V以上;(4)將(3)腳電壓升至IV以上。

  該電源的啟動與關(guān)閉是通過控制UC3843BN(2)腳電平的高低,由光電耦合器IC3(336)來實現(xiàn)的。

  該電源的穩(wěn)壓控制是通過控制UC3843BN(1)腳電平的高低,由光電耦合器IC2(336)來實現(xiàn)的。

  當(dāng)給UC3843BN(7)腳加上供電電壓,達到啟動條件后,電源啟動,UC3843BN(6)腳輸出PWM脈沖到功率MOS開關(guān)管Ql(7N80)的G極,控制Ql的導(dǎo)通與截止,開關(guān)變壓器Tl開始進行磁能與電能的轉(zhuǎn)換,次級各繞組電壓經(jīng)LC濾波后輸出對應(yīng)的直流電供后級電路使用。該電源中,有關(guān)元件的作用為:電容C3(0.47μF/50V)為UC3843BN內(nèi)部5v基準(zhǔn)電源濾波電容,起抑制開關(guān)尖峰作用。

  電容C13(152K/lkV)、二極管Dl(BYV26CPH)、D2(BYV26CPH)、電感L2組成LCD鉗位電路,其作用一是使Ql工作在較安全的工作區(qū)域(減小Q1的關(guān)斷損耗);二是可以使輸出端的開關(guān)尖峰電平大大降低。

  電阻R7(33Ω)、R8(lOΩ)為01柵源極間限流電阻,防止G極輸入電流過大損壞MOS管輸入端;二極管D3(IN4148)為放電二極管,在Ql由導(dǎo)通轉(zhuǎn)入截止瞬間,使柵源極間存儲電荷迅速通過D3泄放掉。增加限流電阻和放電二極管后.既保證了MOS管的安全,’又保證了MOS管“開”與“關(guān)”的迅速動作。電阻R19(lOkΩ)為泄放電阻,關(guān)機后,柵極存儲電荷通過R19迅速釋放,避免Mos管井機瞬間損壞。

  三極管Q2(A673)、電容C9(lμF/50V)等組成軟啟動電路。通電瞬間,電容兩端電壓不能突變(為ov),Q2導(dǎo)通,UC3843BN(1)腳電平為oV,其(6)腳不輸出PWM脈沖;隨著充電時間加長,當(dāng)C9充滿屯后,02截止,此后UC3843BN(1)腳電平受控于IC2。

  電阻R11(lkΩ)、電容c8(103)、CIO(332)為Rt、Ct定時元件,決定UC3843BN工作頻率(實測振蕩頻率為90kHz)。

  電阻R5A(0.15Ω/2W)為過流檢測電阻,此電阻上的采樣電壓經(jīng)電阻Rl0(620Ω)、R15(5761)、電容C6組成的RC濾波器后,送至UC3843BN(3)腳。當(dāng)該腳電平等于或高于1V時,內(nèi)部電流檢測比較器輸出高電平,復(fù)位PWM鎖存器,其(6)腳不輸出PWM脈沖,達到限流保護的目的。RC濾波器的作用是抑制Ql開通時產(chǎn)生的電流尖峰,其時間常數(shù)近似等于電流尖峰持續(xù)時間(大約幾百納秒)。

  電阻R14(4.7kΩ,)、電容C7為斜波補償阻容元件,其作用是將UC3843BN(4)腳的鋸齒波電壓經(jīng)R14、C7與R5A上的采樣電壓疊加加到UC3843BN(3)腳,防止諧波振蕩現(xiàn)象發(fā)生,使電路工作更加穩(wěn)定。

  3.副電源工作原理
  
  副電源主要向計算機主板提供+5VSB電源做待機及電源喚醒之用。該電源只要一通人市電,就有+5VSB電壓輸出。

  說明:該電源維修資料奇缺,特別是DNA1002D芯片,資料很少,為此,特繪出其原理圖(見下圖)供參考。圖中元件無標(biāo)號、無參數(shù)標(biāo)示的均為貼片元件(貼片電阻阻值未經(jīng)換算,閱讀時注意)。圖中各處電壓值是用500型萬用表直流擋在主輔電源正常工作空載時測得的,其中,括號內(nèi)的電壓值為主電源不工作時的電壓值。

  副電源由電阻R951A(IMΩ),R951B(IMΩ)、功率MOS管0902(K3067)、脈寬調(diào)整管Q901(MPS2222A)、正反饋電阻R902(4.7kn)、電容C902(222K)、開關(guān)變壓器T2及光電耦合器IC901(336)等元件組成。

  電路通電后.+300V直流脈動電壓一路經(jīng)R951A、R951B加至Q902的G極;另一路經(jīng)T2的初級(1)一(3)繞組加至0902的D極,T2初級繞組及0902的D、S極間有電流通過,T2反饋繞組(4)一(5)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過R902、C902正反饋到0902的G極,電路開始振蕩,Q902快速作“開”、“關(guān)”動作,T2開始進行磁能與電能的轉(zhuǎn)換,他次級(7)一(8)繞組電壓經(jīng)LC濾波后輸出+5VSB直流電供后級電路使用。

  12反饋繞組(4)一(5)電壓經(jīng)二極管D951(1N4002)、電容C951(47yF/50V)整流濾波后給UC3843BN(7)腳及IC901(4)、(3)腳內(nèi)部的光敏三極管等供電。

  電路中.0901、IC901等元件組成+5VSB穩(wěn)壓控制電路,電阻R906(1.2Ω)為過流檢測電阻.穩(wěn)壓管ZD902(182)、ZD903(11C2)為過壓保護之用,電容C952(222K)、電阻R953(47kΩ).二極管D952(IN4007)為Q902的反峰抑制元件。

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