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由L6561L5991构成的开关电源电路

2019-01-10 15:10:28| 来源:| 编辑:| 点击:21次

由L6561+L5991构成的开关电源电路
由L6561+L5991组合芯片构成的开关电源方案中.L6561构成前级有源功率因数校正电路,L5991构成开关电源控制电路.F面以采用L6S61+L5991组合芯片的TCLLCD3026S液晶彩电为例进行介绍,有关电路如图4-26所示。


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由L6561+L5991构成的开关电源电路


1.L6561和L5991介绍
(1)L6561介绍
L6561是一款应用于开关电源的功率因数校正电路,L6561主要特点如下:
——具有磁滞的欠电压锁住功能。
——具有低启动电流(90μA以下,典型值为50μA),可减低功率损失。
——内部参考电压在2S'C时只有1%以内的误差率。
——具有除能(Disab1e)功能,可将系统关闭,降低损辑.
——设有两级的过压,保护.
——具有内部启动及军电流侦测功能.
——具有乘法器,对于宽也固的输入电压有较佳的THD值.
——在电流侦测输入端具备内部RC滤坡器。
——具有高容量的图腾级输出功能,可以直接驱动MOSFET开关管器件。
L6561内部电路框因如图4-27所示,引脚功能如表4-10所示。


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(2)L5991介绍
L5991是一款应用于并联型开关电源初级电路的电流模式开关电源控制芯片,其工作频率可达lMHz.可直接驱动MOSFET开关管。L5991的其他主要功能包括:可预置驱动脉冲最火占空比,软启动,初级电流过流检测,欠压保护,阔步触发,关断控制等。L5991的正常工作电流为18mA.第@脚过流保护触发电压为1.2V。L5991内部电路框图如图4-28所示,其引脚功能如表4-11所示。

2.整流滤波电路
220V交流电压经L1、RI、CXI、LFl、CX2,LF2、CY2、CY4组成的线路滤波器滤波、限流,滤除AC中的杂披和干扰,再经BOI、C3整流滤波后,形成一直流电压。由于滤波电路电容C3储能较小,所以在负载较轻时,经整梳滤波后的电压为300V左右:在负载较重时,经整流滤被后的电压为230V左右.电路中,ZV201为压敏电阻,即在电源电压高于250V时,压敏电阻ZV201击穿短路,保险管Fl熔断,这样可避免电网电.ffi波动造成开关电源损坏,从而保护后级电路。
3.功率因数校正CPFC)电路
PFC电路以ICl(L6561)为核心构成,具.体工作过程如下:
输入电压的变化经R2、R3、R4分压后加到L6561的③脚,送到内部乘法器.输出电压的变化经R11、R59、RI2、Rl4分压后由L6561的①脚输入,经内部比较放大后,也送到内部乘法器。L6561乘法器根据输入的这些参数进行对比与运算,确定输出端⑦脚的脉冲占空比,维持输出电压的稳定。在一定的输出功率下,当输入电压降低,L6561的⑦脚输出的脉冲占空比变大;当输入电压升高,L6561的⑦脚输出的脉冲占空比变小。
驱动管VTI在L6561的⑦脚驱动脉冲的控制下工作在开关状态。当VTI导通时,由BD1整流后的电压经电感L3、VTI的D-S极到地,形成回路:当VTI截止时,由BDI整流输出的电压经电感L3、D2、THl、C9、C26到地,对C9、C26充电。同时,流过口的电流虽减小趋势,电感两端必然产生左负右正的感应电压,这一感应电压与BDl整流后的直流分量叠加.在滤波电容C9、C26正端形成400V左右的直流电压,这样不但提高了电源利用电网的效率,而且使得流过口的电流披形和输入电压的波形趋于一致,从而达到提高功率因数的目的。

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4.启动与振荡电路
C9、C26两端的400V左右的直流电压经RI7加到VT2的漏极,同时经R55、R54、R16加到VT2的栅极。由于稳压管ZD2的稳压值高于L5991的启动电压,因此,开机后VT2导迎,通过③脚为L5991提供启动电压。开关电源工作后,开关变压器T1自馈电绕组感应的脉冲电压经DI5整流,R19限流,C15滤波,再经Dl4、C14整流滤波,加到L5991的③脚,取代启动电路,为LS991提供启动后的工作电压,并使③脚与C14两端电压维持在13V左右,同时L5991④脚基准电压由开机时的OV变为正常值5V,使VT3号逝,VT2截止,启动电路停止工作,L599J的供电完全由辅助电源〈开关变压器凹的自馈绕组〉取代。启动电路停止工作后,整个启动电路只有稳压管ZD2和限流电阻R55、R54、Rl6支路消耗电能,从而启动电路木身的耗电非常小。
L5991启动后,内部振荡电路开始工作,振荡频率由与②脚相连的R35、C18决定,振荡频率约为14kHz,由内部驱动电路驱动后,从L5991的⑩脚输出自电压经VT8、VT11推挽般大后,驱动开关管VT4、VTl2工作在开关状态。
5.稳压控制
稳压电路由取样电路R45、VRl、R48,误差取样放大器IC4(TL431),光糯合器IC3等元器件组成。具体稳压过程是:若开关电源输出的24V电压升高,经R45、VRl、R48分压后的电压升高,即误差取样放大器IC4的R极电压升高,IC4的K端电压下降,使得流过光藕合器IC3内部发光二极管的电流加大,IC3中的发光二极管发光增强,IC3中的光敏三极管导通增强,这样L5991⑤脚误差信号输入端电压升高,⑩脚输出驱动脉冲使开关管VT4,VT12导通时间减小,从而输出电压下降。
6.保护电路
(1)过压保护电路
过压保护电路由VT10、ZD4、ZD5、ZD6等配合稳压控制电路构成,具体控制过程是:当24V输出电压超过ZD5、ZD6的稳压值或12V输出电压超过ZD4的稳压值时,ZD5、ZD6或ZD4导迪,三极管VT10导通,其集电极为低电平,使光稿合器IC3内的发光二极管两端电压增大较多,导致电源控制电路L5991⑤脚误差信号输入端电压升高较大,控制L5991的⑩脚停止输出,开关管VT4、VTl2截止,从而达到过压保护的目的。
(2)过流保护电路
开关电源控制电路L5991的⑩脚为开关管电流检测端。正常时开关管电流取样电阻R37、R29两端取样电压大约为lV(最大脉冲电压),当此电压超过1.2V时〈如开关电源次级负载短路时),L5991内部的保护电路启动,@脚停止输出,控制开关管VT4、VT12截止,并同时使⑦脚软启动电容C19放电,C19被放电后,L5991内电路重新对C19进行充电,直至C19两端电压被充电到5V时,L5991才重新使开关管盯4、VTl2导通。如果过载状态只持续很短时间,保护电路启动后,开关电源会重新进入正常工作状态,不影响显示器的正常工作。如果开关管VT4、VTl2重新导通后,过载状态仍然存在(开关管电流仍然过大),L5991将再次控制开关管截止。
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