电源芯片viper22a的工作原理

1、viper22a 工作原理开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多 ,电源电路比较整洁 ,整机重量也有所下降 ,所以 ,现在的 DVD 机大都使用开关电源。电源电路正常是DVD 机正常工作的基本保障。1.开关电源的基本工作原理开关电源的结构框图如图 1。由对输出电压 “取样 ”,并对基准源进行 “比较 ”后控制“调整管 ”或 “开关管 ”,此时开关电源的 “开关管 ”相当于一个开关 ,开通时间由比较结果而定 ;当开关电源输出的电压太低时 ,通过 “比较放大 ”控制 “开关时间控制电路 ”使“开关管 ”开通时间变长 ,从而使输出的电压提升。开关电源的核心部分是

2、 “开关管 ”和 “变换器 ”组成的开关式直流 -直流变换器。它把直流电压 Ui( 一般由输入市电经整流、 滤波后获得 )经开关管后变为有一定占空比的脉冲电压 Ua,然后经整流滤波后得到输出的电压Uo。图 2 所示是电源电路的实物图。 图中右上角输入 220V 交流市电 ,先经电源滤波电路后用右下角的二极管进行整流 ,再经大电容滤波后输出直流。 由于是对 220V 交流信号进行整流滤波 ,所以二极管的耐压值要高 ,而电容的容量也要大 ,所以实物图中右下角的电容体积很大。 整流滤波后得到的直流信号再经右边居中的开关电源 IC 转换成高频的交流信号 ,再经变压器耦合输出各路低电压的交流信号。 由于

3、变压器是工作在高频状态 ,所以其体积较小。耦合输出的各组交流信号经左边的二极管整流、电容滤波和三极管稳压或三端稳压电源稳压后输出各部分电路工作所需的直流电压。此电路由于采用了变压器并联耦合 ,而且比较放大电路反馈回脉冲调宽电路是利用光耦器件 ,即用光信号来传递信息 ,输入端与输出之间实现绝缘 ,是冷底盘机 ,其防触电的警告标志仅在电路板的右边。光耦跨接在有警告标志和无警告标志部分 ,起到传递信号而又能隔离前后级地线的作用。这种机型在维修主电路板时 ,由于主电路板与大地不相连 ,通常比较安全。 但在测量后级电压时 ,不能使用前级的地线 ,否则所测电压将全部为0V。图 3 所示是电源电路原理图。电

4、源 IC 为专用开关电源集成电路 VIPER22A, 图 4 是其外引脚图 ,图中 ,第 1、2 脚 SOURCE 是内部场效应管源极的表示 ,在使用中通常接地 ,3 脚 FB 是取样电压输入端 ,4 脚 VDD 是供电电压端 ,第 5、 6、7、8 脚的DRAIN 表示接通内部场效应管的栅极。图5 是其内部结构图。220V 的交流电源经开关输入后 ,经四个二极管构成的桥式整流电路整流、 C1 滤波后输出一个 300V 左右的直流信号。由于 VIPER22A 处于工作状态 ,在其内部场效应管截止时 ,会在变压器初级 (L 左 1)两端产生大于 300V 的电压 ,利用 R1、C2和 D5 构成

5、防冲激电路 ,使其电压有一个释放回路,以免激穿 VIPER22A 内部场效应管。从图 5 所示 VIPER22A 的内部结构可知 ,它与其它开关电源存在一些不同。开机后 ,300V 的直流电压从 DRAIN( 漏极 )脚进入集成电路 ,经整流和稳压后供给开关电源 IC 工作 ,从而使这个电路工作时不需要外接启动电阻。 即使 Vdd 供电电路不正常 ,电源电路的振荡电路仍能起振 ,而且电路有输出电压。 用这种专用电源 IC 的DVD 机电源有故障时 ,故障现象和其他开关电源的故障有所不同 ,其他开关电源通常无 Vdd 时,电源电路中的振荡电路不起振 ,会出现无输出的故障现象。电路工作正常时 ,开

6、机后 ,在 Vdd 正常前 ,由芯片内部自身供电 ,经过很短时间后 ,Vdd 供电电源正常 ,此时 ,利用门电路控制开关电路 (ON/OFF)断开从栅极输入的供电回路。 VIPER22A 有过热、过压保护功能。 Vdd 从 4 脚输入后 ,首先送入比较器 ,一旦输入 Vdd 大于 42V,则触发器 (FF1)输出一个置位信号 1 使控制振荡电路工作的触发器 (FF2)输出为 0,锁住 U2,振荡信号无法输出 ,即开关管不工作。当输入电压小于 14.5V 时,U3 也将输出一个复位脉冲 ,使开关管不工作。当电路过热时 ,R1 为 1,将 FF2 置 0,开关管不工作。 当供电电压 Vdd 在正常

7、范围时 ,FB 所得的取样电压与基准电压 0.23V 相比较 ,用其比较结果去控制 FF2 的转换频率 ,从而控制开关管的状态转换 ,实现控制输出电压 ,达到稳压的功能。该集成电路芯片内部包含 60kHz 的振荡电路 ,其外围电路相当简单。下面 ,为分析方便 ,把电源变压器左边的两组线圈从上到下定义为L 左 1、L 左 2。右边的线圈从上到下定义为L右1、L右2、L右3。图 3 中,L 左 2 互感产生的交流脉冲电压经 D6 整流、 R2 限流和 C3 和 C6 滤波后作为开关芯片的供电电压。由于 VIPER22A 的特殊结构 ,如无 Vdd 时可实现内部供电 ,所以 R2 即使击穿开路 ,仍

8、有电压输出 ,但不正常。同时 ,Vdd 也为取样回路中的光耦的接收部分供电。L 右 3 感应到的脉冲电压经D8 整流 ,电感 L6 、电容 C12、C13、 C14 滤波后 ,输出 +5V 。+5V 电压同时经稳压管 Z2 后给光耦电路发射部分供电 ,通过光耦的接收部分接收到的光作为取样信号 ,从 VIPER22 的 3 脚 FB 输入到芯片 ,从而去控制开关管的开关频率,控制电源电压的稳定 ,起到稳压的作用。该种电源电路由于前后级是通过光耦进行互相控制,前后级不共地 ,称为冷底盘机 ,这种机器由于后级主电路板与市电不相连,维修时比较安全。维修时测量后级的电压,一定不能用前级的接地点,否则所测电压始终为 0V。同时 ,变压