開關(guān)電源芯片(VIPer12A/VIPer22A)
出處:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布于:2024-05-22 16:51:42
VIPer12A/VIPer22A是ST公司推出的開關(guān)電源芯片,其內(nèi)部含有開關(guān)管、PWM脈沖振蕩器、過(guò)熱檢測(cè)、過(guò)壓檢測(cè)、過(guò)流檢測(cè)及穩(wěn)壓調(diào)整電路。VIPer12A與VIPer22A的區(qū)別是功率不同, VIPer12A損壞時(shí)可用VIPer22A代換,反之則不行。
1內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能
VIPer12A 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及各個(gè)引腳功能如圖 16—26所示。VIPer12A 的一些重要參數(shù):①輸出端(DRAIN)允許電壓為 730V;②電源端(VDD)電壓范圍為 9~38V;③輸出端電流為0.1mA: ④開態(tài)電阻(開關(guān)管導(dǎo)通電阻)為27。
引腳檢測(cè)數(shù)據(jù)
應(yīng)用電路
圖16—27所示是一種采用VIPer12A芯片的電磁爐的電源電路,虛線框內(nèi)為輔助電源,其類型為開關(guān)電源。
220V交流電壓經(jīng)整流橋堆整流后得到300V的脈沖直流電壓,該電壓除了經(jīng)L、C1濾流后提供給高頻諧逆變電路外,還通過(guò)VD0經(jīng)C濾波后,在CI1兩端得到穩(wěn)定的300V電壓,提供給開關(guān)電源電路。
300V(C1兩端)經(jīng)開關(guān)變壓器T的繞組L進(jìn)入開關(guān)電源芯片IC的8腳(5~8內(nèi)部及外部都是直接連接的),經(jīng)內(nèi)部電路后從4腳輸出電流對(duì)C。充電,當(dāng)C。上充得約14.5V電壓時(shí),IC內(nèi)部電路被啟動(dòng),內(nèi)部的開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài),當(dāng)IC的內(nèi)部開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),有很大的電流流過(guò)L繞組,L產(chǎn)生上正下負(fù)的電動(dòng)勢(shì)同時(shí)儲(chǔ)存能量,當(dāng)IC1的內(nèi)部開關(guān)管截止時(shí),無(wú)電流流過(guò)L1繞組,L馬上產(chǎn)生上負(fù)下正的電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)到T的二次繞組L12、L13上,由于同名端的原因,L12、L13上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性均為上正下負(fù),L上的電動(dòng)勢(shì)經(jīng)VD對(duì)C充電,在C上得到約+5V電壓,L1、L12繞組的電動(dòng)勢(shì)疊加經(jīng)VD1對(duì)C3充電,在C上得到+20V電壓。
在IC內(nèi)部開關(guān)管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止瞬間,L繞組會(huì)產(chǎn)生很高的上負(fù)下正電動(dòng)勢(shì),該電動(dòng)勢(shì)雖然持續(xù)時(shí)間短,但電壓很高,極易擊穿IC內(nèi)部的開關(guān)管,在L兩端并聯(lián)由C、R、VD構(gòu)成的阻尼吸收回路可以消除這個(gè)瞬間高壓,因?yàn)楫?dāng)L產(chǎn)生的極性為上負(fù)下正的瞬間高電動(dòng)勢(shì)會(huì)使VD導(dǎo)通,進(jìn)而通過(guò)VD對(duì)C,充電而降低,這樣就不會(huì)擊穿IC內(nèi)部的開關(guān)管。
?。?)穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過(guò)程分析
穩(wěn)壓電路主要由R9、R10、IC2、Q1、R、C7等組成。當(dāng)220V市電電壓升高引起300V電壓升高,或電源電路負(fù)載變輕時(shí),均會(huì)使電源電路的+5V電壓升高,經(jīng)R、R0分壓后,可調(diào)分流芯片TL431的R極電壓升高,K、A極之間內(nèi)部等效電阻變小,三極管Q1的I增大(I途徑為+5V→Q1的e極→b極→R11→TL431的K極→A極一地),Q1的I電流增大,I電流經(jīng)R對(duì)C充得電壓更高,進(jìn)入開關(guān)電源芯片IC反饋端3腳的電壓升高,IC調(diào)整內(nèi)部開關(guān)管,使之導(dǎo)通時(shí)間縮短,開關(guān)變壓器T的L繞組儲(chǔ)能減小,在開關(guān)管截止期間L繞組產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)低,L繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低,經(jīng)VD2對(duì)C充電電壓下降,C4兩端電壓降回到+5V。
(3)欠壓保護(hù)
開關(guān)電源芯片IC(VIPer12A)通電后,需要對(duì)4腳外接電容C。充電,當(dāng)電壓達(dá)到14.5V時(shí)內(nèi)部電路開始工作,啟動(dòng)后4腳電壓由電源輸出電壓提供,如果C。漏電或短路、R開路、20V電壓過(guò)低,均會(huì)使IC的4腳電壓下降,若IC啟動(dòng)工作后輸出端(20V電壓)提供給4腳電壓低于8V,IC內(nèi)部欠電壓保護(hù)電路會(huì)工作,讓開關(guān)電源停止工作,防止低電壓時(shí)開關(guān)管因激勵(lì)不足而損壞。
在開關(guān)電源芯片IC(VIPer12A)的內(nèi)部還具有過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)熱保護(hù)電路,一旦出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)熱情況,內(nèi)部電路也會(huì)停止工作,開關(guān)電源停止輸出電壓。
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