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STR-W6756构成的开关电源电路原理分析

STR-W6756构成的开关电源电路原理分析由STR-W6756构成的开关电源电路原理分析　　STR-W6756是三肯半导体公司生产的一款高效大功率厚膜电路。该模块内置反馈型控制器和高耐压金属氧化物场效应管，在准共振工作方式的基础上增加了Bottom-Skip（底部跳过）功能，即当电源带较轻负载时（如待机状态），厚膜块内部MOS管以间隙振荡方式工作，降低电源的功耗，从而提高电源效率。另外，该模块还内置过压、过流、过载保护电路，并设有最大导通时间限制电路。右图所示为STR-W6756内部电路框图，其引脚功能如下表所示。脚位引脚名功能 1 ...

由STR-W6756构成的开关电源电路原理分析　　STR-W6756是三肯半导体公司生产的一款高效大功率厚膜电路。该模块内置反馈型控制器和高耐压金属氧化物场效应管，在准共振工作方式的基础上增加了Bottom-Skip（底部跳过）功能，即当电源带较轻负载时（如待机状态），厚膜块内部MOS管以间隙振荡方式工作，降低电源的功耗，从而提高电源效率。另外，该模块还内置过压、过流、过载保护电路，并设有最大导通时间限制电路。右图所示为STR-W6756内部电路框图，其引脚功能如下表所示。脚位引脚名功能 1 D 内部开关管漏极 2、3 S 内部开关管源极 4 VCC 电源端 5 SS/OLP 软启动端 6 FB 反馈输入端 7 OCP/BD 过流保护输入端下面以长虹LP06机芯液晶彩电的开关电源电路为例对其工作过程作一介绍，有关电路如下图所示。　　　　1．整流滤波电路　　　　220V左右的交流电压先经延迟保险管Fl，然后进入由C20、L3、C22、C23、C5、Ll组成的交流抗干扰电路，滤除市电中的高频干扰信号，同时保证开关电源产生的高频信号不窜入电网。电路中，RV1为压敏电阻，即在电源电压高于250V时，压敏电阻RV1击穿短路，保险管Fl熔断，这样可避免电网电压波动造成开关电源损坏，从而保护后级电路。　　　　经交流抗干扰电路滤波后的交流电压送到由BR1、L2、C21组成的整流滤波电路，产生约300V的直流电压。 TL431 图中给出了一个典型的电路。R1 和R2 设置分压器，这样在所需的输出电压上，R1 与R2 的结电压等于TL431 的内部参考电压。电阻R3 以及电容C1、C2 在TL431周围提供了所需的反馈回路补偿，可稳定控制回路。其中C1是偏差电压积分电容，它将TL431(R)极偏差电压积分并保持，以使在偏差电压极小的情况下，TL431(K)极的稳态输出也很大，提高稳态电压调整率(提高10 倍以上)。C1 越小积分时间越短，电压调整越快，但太小会使灵敏度过高而不稳定；R3 是动态反馈电阻，它确定TL431 的动态电压调整率。R3 越大电压调整越快，同样R3 过大会使反馈过强而不稳定；R3、C1 共同决定整个电路的电压调节性能和稳定性。改变R1、R2实现＋B调整。R2增大，＋B下降，反之＋B上升。也可通过改变R1来实现＋B调整。R1增大，＋B增大 2．启动与振荡电路　　C21两端300V左右的直流电压经开关变压器Tl的2-4初级绕组和T2的2-4初级绕组加到厚膜块Ul (STR-W6756)①脚，进入内部场效应管的漏极。同时，220V交流电压经BR1的一臂整流后，再经R9降压，给STR-W6756的④脚外接电容C9充电。当C9两端电压（即STR-W6756的④脚电压）达到18.2V时，STR-W6756内部振荡电路工作，产生驱动脉冲，经驱动电路送至内部场效应开关管的栅极，控制STR-W6756内开关管工作在开关状态。开关管导通时，开关变压器Tl、T2的各级处于储能状态；STR-W6756内的开关管关断时，Tl、T2的次级各绕组通过各自的整流二极管和滤波电容释放能量，给后级各负载供电。开关电源启动后，Tl的5-6绕组将产生感应电压，经Rll限流、D4整流、C9滤波后得到约20V的电压，向STR-W6756的④脚提供持续的工作电压。　　　　3．稳压控制电路　　　　稳压控制电路以取样放大电路U3( SE024N)、光耦合器U2和厚膜电路Ul( STR-W6756)为核心构成，取样点在24V电压输出端。误差放大电路SE024N内部电路框图与前面介绍的SE005N内部电路框图一致。稳压控制的过程如下：设某一时刻24V两端电压升高，U3的①脚电压随之升高，取样电压也随之升高，经U3内部分压电阻Rl、R2分压后的电压升高，U3内部Q导通能力增强，导致U3的②脚电压下降，流过光耦合器U2中发光二极管的电流增大，其发光强度增强，则光敏三极管导通加强，光敏三极管ce结等效电阻减小，使输入到STR-W6756的⑥脚电压上升，驱动脉冲占空比下降，STR-W6756内部开关管提前关断，从而使输出电压降低，达到稳压的目的。当24V电压下降时，其控制过程与上述工作过程相反。　4．保护电路　　(1)过压保护电路当输入的市电电压过高时，STR-W6756的④脚电压升高，当该脚电压达到上限值(27.7V)时，STR-W6756内部过压保护电路启动，振荡器停止振荡，STR-W6756内部开关管被关断，开关电源无输出。(2)过流保护电路若因某种原因出现过流时，开关变压器各绕组输出电压均下降；当Tl的5-6绕组的感应电压经D3、D2整流后，产生的电压（即STR-W6756的⑦脚电压）下降至0.73V时，STR-W6756内部振荡器停止振荡，从而实现过流保护的目的。(3)过热保护电路当STR-W6756内部基板超过150℃并持续801is以上时，内部的过热保护电路启动，振荡器停止振荡，开关电源停止工作，从而实现过热保护。(4)软启动电路电源启动时，STR-W6756的⑤脚（软启动设定端）流出的电流给C2充电，当达到软启动的门槛电压(1.2V)时，电源才启动。利用此功能，可抑制待机期间开关变压器发出的噪声。如果要取消此功能，只需要在STR-W6756的⑤脚与地间接一只47kΩ电阻即可。　 5．待机控制电路　　液晶彩电正常工作时，MCU待机控制脚输出低电平，Ql截止，不影响光耦合器U2内部发光二极管两端的电压，此时开关电源稳压电路处于正常的工作状态。　　待机时，MCU待机控制脚输出高电平，Ql导通，集电极为低电平，使光耦合器U2内部二极管的负端电位大幅下降，流过U2内部二极管的电流增大，经光电耦合使STR-W6756内部振荡器进入间歇振荡状态，输出电压大幅下降。　　由于在待机时，Tl的5-6绕组输出的电压也会下降，STR-W6756的④脚电压随之下降，当此电压下降到9.7V时，STR-W6756停止工作，此时，AC 220V经启动电阻R9对C9充电，STR-W6756的④脚电压再次上升，当其达到启动电压时，STR-W6756又重新开始工作，如此周而复始。

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