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TNY267P构成的开关电源电路分析与检修
http://www.weixiu8.com/ 2008-9-7 16:10:31
TNY267P构成的开关电源电路分析与检修
    TNY267P构成的开关电源输出电压控制方式是用简单的开/关控制器代替传统的脉宽控制器(PWM),对输出电压进行调节,这种控制方式相当于调频式开关电源(PFM)。由其构成的开关电源具有适应市电范围宽、效率高、功耗低、辐射小、电路简洁等优点,特别适合制作成本低、微型化的小功率开关电源,应用十分广泛。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com
    一、TNY267P简介
    TNY267P是美国电源集成公司(POWER INTEGRATIONS,简称PI)新推出的第二代低功耗离线式电流型微型单片开关电源集成电路(TinySwitch-Ⅱ),其内部集成有一个击穿电压为700V的MOSFET功率开关管、132kHz振荡器、5.8V稳压器、6.3V电压钳位电路、使能输入逻辑榆测电路、极限电流调整电路、欠电压保护电路、过流保护电路、过热保护电路、自动重启动计数器等,其内部电路框图如图1所示。


    TNY267P属于TinySwitch-Ⅱ系列中的一种,该系列集成电路有两种封装形式:末尾字母P的为8脚双列直插式封装(DIP-8B);末尾字母G的为8脚贴片式封装(SMD-8B)。TinySwitch-Ⅱ系列共有8种型号,它们引脚功能相同,但输出功率不同,其最大连续输出功率见表1。代换时要注意功率余量和使用环境,或用功率大的代功率小的,否则容易损坏。


    TNY267P为8脚双列直插式封装(DIP-8),但实际上只有7个引脚,其中⑥脚为空脚。各引脚功能如下:
    ①脚:BP(BYPASS)为旁路端,该脚在实际应用中常有两种接法:一种用法是该端与地之间接一只0.1uF的旁路电容,通过集成电路内部开关管漏极和5.8V稳压器将其充电至5.8V,在开关管导通期间为芯片供电;另一种用法是开关变压器的一组初级绕组经整流滤波后为BP脚外部供电,并通过芯片内部6.3V电压钳位电路将BP脚钳位于6.3V。此时芯片内部,5.8V稳压器处于关闭状态,降低芯片功耗。
    ②、③、⑦、⑧脚:MOSFET功率开关管的源极S(SOURCE)脚,接地。
    ④脚:使能/欠压双功能脚(EN/UV)。电路正常工作时,该脚可控制MOSFET功率开关管的导通和截止,当该脚流出的电流超过240uA时,MOSFET功率开关管截止;当4脚通过一电阻与Ui(市电经整流滤波后的电压端)连接时,即可构成输入欠电压检测电路;若④脚与Ui间接2M电阻时,欠压保护阈值为100V,④脚与U1间接4M电阻时,欠压保护阈值为200V。在开启电源时,整流后的直流电压u1必须高于欠压保护阈值时,电源才能启动;电源工作过程中,若U1突然降低,电源也将保护。4脚与U1间未接电阻时,无输入欠电压保护功能。
    ⑤脚:MOSFET管漏极D(DRAIN)端。
    二、德赛数码龙mini53迷你型
    DVD机的开关电源电路分析
    德赛数码龙mini53迷你型DVD机的开关电源就是以最新微型单片开关电源集成电路TNY267P为核心构成。其电源原理电路笔者实绘如图2所示,下面对该电路作简要分析。

    1.电源启动及输出
    AC220V交流电经电源开关SW、保险管F1及高频滤波电路C1、C2、CXl滤除市电中的高频干扰信号后,经D1~D4整流和C3、C5、L1、L2滤波,在C3、C5两端形成约300V的直流电压。该电压经开关变压器T②-③绕组加到Icl(TNY267P)⑤脚,在ICl的内部分为两路:一路直接加到功率MOSFET开关管漏极;另一路通过内部5.8V稳压器对ICl的①脚外接电容C9充电。随着充电的进行,①脚电压上升,当其上升到5.8V时,内部各功能电路开始正常工作,振荡器起振,产生两个信号:一个是决定每个周期起始时间的时钟信号(CLOCK);另一个是65%的最大占空比信号(DCmax)。在每个时钟周期的开始时刻(时钟信号的上升沿),对EN/UV端进行检测取样,判断输出电压的高低或负载的轻重。根据取样结果来决定开关管是否跳过一个时钟周期或多个周期。当电路满负荷工作时,功率MOSFET开关管在所有时钟周期几乎都是导通的,当负载减轻时功率MOSFET开关管要跳过一些时钟周期,中等负载时会跳过更多一些时钟周期,负载很轻时要跳过绝大部分时钟周期,仅在小部分时钟周期内导通,从而保持输出电压稳定。若EN/UV端为高电平,则开关管导通,若EN/Uv端为低电平,则开关管截止。电路起振后,开关变压器T各绕组产生高频脉冲电压,其中⑦-⑤绕组产生的感应脉冲电压经D7整流、C8滤波及R5限流后所得到的直流电压为Icl①脚供电,并通过6.3V电压钳位电路将①脚钳位在约6.1V。当①脚电压低于4.8V时,开关管将截止,起到欠压保护作用。
    T的次级12-11绕组上的脉冲电压经D8整流及C10、L3、L6、C11滤波后,输出+12V直流电压。⑨-11绕组上的脉冲电压经D9整流及C12、L5、L7、C15滤波后,输出+5V直流电压。
    2.稳压过程
    稳压电路主要由ICl、光电耦合器IC2(PC817)、基准电路D5(3.9V)组成。稳压过程如下:当因某种原因导致输出电压升高时,+5V输出电压也会升高,因D10的正向压降、IC2中发光二极管①、②脚两端电压以及稳压二极管D5的稳压值三者之和等于5V,而D10的正向压降和D5的稳压值为定值,所以当+5V输出电压升高时,IC2中发光二极管两端电压也升高,发光增强,光敏三极管导通增强,内阻减小,Icl的④脚电压降低,Icl内部电路对④脚电压进行取样,判定④脚为低电平,通过内部电路使MOSFET功率开关管截止,通过减少占空比使输出电压降低,达到稳压的目的。若输出电压降低时其稳压控制过程与上述过程相反。
    3.保护电路
    (1)欠压保护
    当输入电压过低时,开关变压器⑦-⑤绕组上的感应脉冲电压幅度也将随着降低,经D7整流、C8滤波、R5限流后加到ICl的①脚电压也相应降低。当①脚电压低于4.8V时,ICl内部欠压保护电路启动,使MOSFET功率开关管截止,起到欠压保护的目的。一旦出现欠压保护,只有当①脚电压回升到5.8V时,在ICl内部自动重启电路作用下MOSFET功率开关管才能重新恢复正常工作。
    (2)过流保护
    当负载过重或短路时,流过MOSFET功率开关管漏极电流将超过极限电流,此时ICl内部过电流比较器动作,MOSFET功率开关管被关断,实现过流保护。
    (3)过热保护
    Icl内部集成有过热保护电路,当芯片结温达到135度时,过热保护电路启动,MOSFET功率开关管截止,实现过热保护。MOSFET功率开关管截止后,芯片结温下降,当芯片结温下降到70度时,在自动重启动电路的作用下,MOSFET功率开关管将重新恢复正常工作。
    另外,由C6、R1、R2、D6组成MOSFET功率开关管漏极尖峰脉冲吸收电路,用来吸收MOSFET功率开关管在导通、截止的转换过程中开关变压器初级产生的尖峰脉冲,保护MOSFET功率开关管不被击穿。
    三、维修资料
    ICl、IC2实测电压见图2中标注,其在路电阻见图2中表格。
    四、故障检修实例
    例1:开启电源开关,指示灯微亮,光盘不转。
    测量12V输出端电压仅有3.83V,5V输出端电压仅有1.64V,判断电源工作不正常。测量Icl①脚电压为6.22V,基本正常。ICl④脚电压为0.48V,偏低,正常应有约0.8V电压,估计稳压电路有故障。检测光电耦合器IC2 1脚电压为1.02V,②脚电压为0V,检查稳压二极管D5已击穿短路,用一只3.9V稳压二极管代换后,故障排除。
    例2:开机后,指示灯不停地闪烁,不读碟。
    测得5V端电压在1V~3V间波动,12V端电压在3V~8V间波动,判断电源处于保护和自动重启动状态。测量ICl①脚电压为5.89V,基本稳定,ICl④脚电压在1.58V~1.62V间波动,IC2①脚电压在1.5V~2.4V问变化,IC2 2脚电压在0.5V~1.4V间变化。检查基准电路D5正常,检测光电耦合器IC2,无明显异常,但换用新SFH615A型光耦后,试机渎碟正常,故障排除。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com

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dmlfs2012-4-10 16:42:47 认为:
实用的资料
游客2009-9-6 19:37:20 认为:
解决了西门子不能提供电路图的难题
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