康佳KIP200I18(0134005764)电源板培训

1、超薄二合一电源介绍KIP200I18-01 34005764 彩电研发中心电源所王文银主要技术规格输入特性：电压范围：110240Vac10%；输入电流：4AMAX频率范围：50/60Hz；PF值：0.90 MIN效率：82% MIN输出特性：待机Standby部分输出电压：5Vdc5%； 输出电流：2A 输出纹波：100mV max12V输出部分： 输出电压：12Vdc5% 输出电流：4A 输出纹波：120mV max主要技术规格Inverter部分：工作电压：980Vrms 工作电流：135mA(典型值)保护功能：过功率保护，输出短路保护，输出过流保护，输出过压保护，输入欠压保护,灯管开路

2、保护。PS/ON 开关机功能:PS/ON信号为低电平的时候，整机处于待机状态PS/ON信号为高电平的时候，+12V输出和Inverter供电。待机功率：当电源在TV上处于待机状态时，电源的输入功率小于1W（测试条件：220VAC，输出功率约5V/50mA）整机外型尺寸 : 290L X 165W X 25H项目来源KIP200I18-01为把POWER和INVERTER合在一起的LIPS电源模块，用在LPL的42寸超薄LCD TV上。POWER部分规格为： 输入电压范围为：110240VAC10%， 输出负载12V5%/4.0A，5VSB5%/2A；Inverter部分规格：额定工作电压 98

3、0Vrms，输出电流135mA（典型），亮度调节从30%-100%；最大总输出功率为200W。主要特点是要求长但薄，元件厚度仅为22mm! 适用于公司今年42寸超薄机型，装在底部两喇叭之间。 原理框图 保护控制AC 输入 PFC 功率因数较正NCP1653A待机StandbyFSQ0265反激拓扑FSQ0765单端反激变压器EFD30输出12V/4A 待机输出5V/2A变压器EEL19保护控制 LM324过压、过流、短路、过功率保护PS/ONInverter full bridgeOZ9926ENA DIM变压器 UU32电流反馈取样变压器 EE-16变压器 EE-162 N-Mosfet2

4、N-Mosfet电路原理图-待机及PFC部分 CF90922pF/50V12RF9031.5MCB90522uF/50V12CF9061000PF/50V12CF9071uF/25V12QF90218N60123VccRF904470KC9080.22u/275V12RF907470K/FLF902FBRF9083.0KRF9132.7QF903PBSS4160RF905510K/FC914330p/400Vac12QF904PBSS5160VacRF9234.7/1206DB951MBR20100CF911100nF/250V12RF9184.7/1206C9121uF/450V12RF91

5、147/1206CF901120uF/450V12RF922510K/F-+BD901RS10053124RF912100K/0805CF9121uF/25V12F901 T4AL/250V12RF9194.7/1206DF903L414812VbusRF9011.5MRF9210.12R/3WDF9021N540612RF906510K/F+5VsbCB90222uF/50V12VacNB950PC8171243CB950330p/400Vac12SW901SW44221133RB9191.5MC904100p/400Vac12VacC903100p/400Vac12CB9131u/25V1

6、2L90210mH4213XS901ACN2L1L90410mH1243RB957100K/F+5VsbQB9042N7002132C906330p/400Vac12RB952220C905330p/400Vac12CB9551500uF/16V12RB90712KRB9554.7KRB9532.4K/FC9100.22u/275V12C9020.22u/275V12CB954220NF/50V12R9508.2M/1WRB9562.4K/FLB9513.3uH12CB9511500uF/16V12VbusCB952470uF/16V12CF920120uF/450V12R901820k/1W

7、RB9541KRV901VDR47112C913222pF/2kV12RB911100K/1206NB951TL431321C907330p/400Vac12标记数量等级 标记批 准标准化工 艺审 核拟 制签名日期分区单号数量签名单号分区标记日期第 张共 张KONKAR0AKIP200I18-0143C909330p/400Vac12RB9161.5MQB902PBSS5160RB9171.5MDB901FR10412CB9090.1uF/50V12RB905100K/2WCB9071uF/25V12CB9031200pF/1.6KV12NTCRT9012.2D-21CB90622u/10V1

8、2VCCEnableLB901FBQB9052N3904CB9081uF/25V12TB901BCK19-0071542697310RB9046.2KDB9031N414812RB9104.7kCB953100NF/50V12RB9141KFSQ0265NB901VCC2Drain6Str5FB3Drain8Drain7GND1Sync4DB904L414812RB9064.7KCB90422uF/50V12QB9032N3904RB9132.7/1206RB9086.2KRB91839KRB915390KZB90416V12RB9092.7/1206DB9021n400712L901NH21

9、401(100uH)4312CB91010nF/630V12VacCB90133pF/50V12C9111uF/450V12CB91247nF/25V12CF902100pF/50V12CF910100p/1kV12CF903100nF/50V12RF91410KCF904471pF/50V12DF901STTH10R6012LF901LF38R12QF90118N60123CF90547nF/50V12RF9021.5MRF91610/1206RF9204.7/1206VccRF91510KRF91710/1206DF904L414812NF901NCP1653AGND6VM5VCC8CS4

10、IN3FB1Vcon2DRV7RF91062K电路原理图-+12V输出及保护部分RW916240KRW917270KRW918240KR9641KVbusQ955PBSS5160VccRW91910KRW9202K标记数量等级 标记批 准标准化工 艺审 核拟 制签名日期分区单号数量签名单号分区标记日期第 张共 张KONKAR0AKIP200I18-0144R9770on/offR953100KIsen12VR966100KNW950PC8171243RW90156K/2WCW95647nFNW952KA431321CW90147u/450VVbusCW913100P/2KVRW95718/12

11、06CW90947n/50VCW9080.1u/50VRW96016KZDW9031/2w 3.9vRW9090.5w/100RW91118KZDW9021N4745ARW91212KRW956NACW911100n/50VLW902 FBLW901 FBRW96318.7KCW9032700p/1K6VCW9511000u/25VCW9521000u/25VCW953470u/25VCW9540.1u/50VRW9596.81KRW9641.8KRW9551KCW9551nFDW903FR104RW96210KCW90547u/25VstartCW9571000p/500VDW953MBR2

12、0100132+12VCW90647n/50VNW901FSQ0765Drain1VCC3l-limit6NC5GND2FB4DW901HER107VCC1TW901EER28L6215118101297R9740RW9139.1KLW9503uH12Z95113B12Isen12VC9560.1uF/25V12+5VsbR965100K+5VsbC95710NF/25V12R96110KN950PC8171243startQ9512N3904R9511KC9511uF/25V12CW9121uF/25VQ9522N3906R9541KQ9532N3904R9551KR95647K+5VsbD

13、951L414812R9572K+12VR95862K/FCW90722u/25VR95910KC952100NF/25V12R96033Kon/offR96247KC953100NF/25V12D953L414812R9631KC954100NF/25V12C9581uF/25V12D954L414812EnableN952TL431321+12V+5VsbXS9535PIN12345on/offRW9615mRNW954TL431321VCC1RW90510R/1206R97510KN951LM324-IN16+IN210-IN29+IN15OUT17OUT28-IN32OUT31+IN4

14、12+IN33-IN413OUT414VCC4GND11RW9650RW9660D955L414812R95210KRW914270K 待机部分原理及保护分析待机部分原理及保护分析待机部分-芯片介绍FSQ0265是一款有仙童公司出品的反激是开关电源控制IC。采用谷底导通模式内置高压MOSFET,芯片自身拥有过压 (OVP)、过载(OLP)、异常过流保护(AOCP)、过温保护(TSD).等保护功能待机部分-芯片介绍内部框图待机部分-芯片介绍Pin1 GND内部MOSFET源极。Pin2 VCC芯片供电脚，当此脚位电压高于12V时，芯片内部启动工作。低于8V是停止工作。Pin3 FB反馈脚，用于反

15、馈调制环路电压稳定，以及过载保护。Pin4 SYNC同步脚：电压从变压器的辅助绕组取得，用于过压保护功能Pin5 Vstr启动电压脚，在启动时，先通过此脚给VCC脚上的电容充电到芯片的启动电压，然后此脚的内部开关就打开Pin6 Drain内置MOSFET的漏极待机部分-启动1.启动开机后，Vac通过RB911、给C905充电。当Vcc脚电压升到12V时，电源芯片FSQ0265的内部电路开始工作。芯片内的MOS管开始了正常的导通和截止。Vcc脚的电压改由辅助绕组经DB901整流、CB904滤波和Q903、DB904、ZB904、RB913、RB914 、CB907组成的稳压电路后供给。当Vcc脚

16、的电压降低至8V时，芯片内部电路停止工作，MOS管也停止了开关待机部分-输出调压2.输出稳压 调压过程 正常工作时，当由于某种原因造成输出电压升高后，后，通过电阻分压到NB951基准极（R极）的电压也升高。V956（KL431A）是一个基准电压为2.5V的比较放大器。R极电压的升高引起C极电流的增大。即光藕NB950次级（1、2脚）电流增大。这样，误差取样放大电路将输出电压的变化转变为光藕电流的变化。因此光藕初级（3、4脚）的电流增大。电源芯片FB脚（Pin4）内部恒流源分给电容CB912的充电电流减少，FB脚电压降低，芯片内部与之对应的比较器上的电压降低，比较器另一个脚接到MOS管另一个源极

17、取样电阻Rsense上。 因此，当FB脚电压降低即意味着开关管漏极电流的降低，即开关管提前截止。从而使得B电压降低。反之亦然。输出调压部分图示待机部分-保护芯片据有的保护功能过压保护（OVP）异常过流保护（AOCP）过载保护（OLP）过温保护（TSD）所有保护均是自动重启模式，触发保护后，内部MOS管将关断，直到Vcc电压降低到 8V 以后，机器再次重启。待机部分-保护过压保护此芯片过压保护通过检测芯片同步脚pin4(SYNC)来实现过压保护的功能，只要检测到此脚的电压值高于6V ，那么将触发过压保护。待机部分-保护突发过流保护（AOCP)如果出现变压器饱和、短路等可能的现象时，内部MOS管上

18、将会很大的电流通过，这样可能会损坏芯片，如图示:MOS管上的取样电阻将监视流过MOS管的电流，如果取样电阻的电压超过触发AOCP的限值，将触发AOCP 保护IC待机部分-保护过载保护（OLP） 过载保护即是给输出加的负载超出设定的负载话，将触发此保护电路。如下图示当FB脚的电压超出6V的时候将触发过载保护保护线路-线路图R9641KR9770on/offR953100KR966100KstartR9740Z95113B12Isen12VC9560.1uF/25V12R965100K+5Vsb+5VsbR96110KC95710NF/25V12N950PC8171243startR9511KQ9

19、512N3904Q9522N3906C9511uF/25V12R9541KQ9532N3904R9551KR95647K+5VsbD951L414812R9572KR95862K/F+12VC952100NF/25V12R95910KR96033KC953100NF/25V12R96247Kon/offD953L414812C954100NF/25V12R9631KC9581uF/25V12D954L414812EnableN952TL431321R97510KN951LM324-IN16+IN210-IN29+IN15OUT17OUT28-IN32OUT31+IN412+IN33-IN413

20、OUT414VCC4GND11D955L414812R95210K保护线路-原理分析12V过流保护由RW961上取得的电流信号，输入到LM324第五脚和第六脚，与内部运放组成放大器，经运放放大后输入到第十脚，与内部的运放组成以一个比较器，经第八脚输出触发由Q952和Q953组成的锁死电路。将光耦的偏置电压拉低，从而使得光耦初级没有电流通路，拉高了enable信号电压，使得12v电路部分FSQ0765的VCC断掉，输出关断，起到保护的作用。12V过压保护同过流保护，如果电压超我们设定的电压点的时候，击穿稳压管Z951，从而触发由Q952和Q953组成的锁死电路。实现过压保护的功能。 PFC 电路

21、部分PFC 电路部分-芯片介绍NCP1653A是一款是一款onsemi公司出品的固定频率公司出品的固定频率PFC控制器控制器特点特点: 连续电流模式连续电流模式 平均电流模式或峰值电流模式平均电流模式或峰值电流模式 常数输出电压或跟随升压模式常数输出电压或跟随升压模式 固定频率操作固定频率操作(67KHZ) 非常少的外部元件非常少的外部元件 软起动功能软起动功能保护功能保护功能: 输出过压保护输出过压保护 输出欠压保护输出欠压保护 Vcc欠压锁定欠压锁定 可编程过流保护可编程过流保护 可编程过功率限制可编程过功率限制 热关断热关断PFC定义P: 有功功率S: 视在功率U1: 输入电压基波有效值

22、I1: 输入电流基波有效值IR: 电网电流有效值1: 基波电压和基波电流的相位差: 输入电流的波形畸变因素从上述公式可以看出, 影响PF值的两个因素:1. 输入电压基波和输入电流基波的相位差12. 输入电流的波形畸变因素1111111COSICOSIIUCOSIUSPPFRRNCP1653A非常简单的外部电路NCP1653ANCP1653A1inouttTTD11VVout1inVTtTV50LinII50Lout1inininIVTtTIVZCCM Boost characteristicFiltering capacitor absorbs the high-frequency compo

23、nentsRemove high-frequency parts of inductor currentInput impedance Zin as a function of t1 (or duty ratio)50Hz signal of ILPFC实现方法NCP1653Areframp1chMrampVCtIVVTVCIreframpchTtTVTVCCtVV1refreframpramp1refM50LoutrefMinIVVVZ50Lout1inininIVTtTIVZIch is designed asThen,Vref is 常数, Vout 也是常数.VM 是正比于 IL-50

24、, 的正弦半波电压,用来产生控制PFC电路的PWM波形.PFC实现方法NCP1653AcontrolSvacMMI2IIRVvacacvacacvacRV)k12R(V4V2ILSCSSIRRI 50LrefcontrolvacSLoutacCSMinIVIRR2IVVRRZrefcontrolvacSoutacCSMinVIRR2VVRRZ50LLIIVM is generated bywhereis representing RMS input voltage VacandThen,when50LoutrefMinIVVVZConstant, depends on output volta

25、ge Vout常数，外部电阻设置输入阻抗常数， depends on RMS input voltage VacRectified sinusoidal, depends on inductor current ILTo be done by input filtering capacitorRectified sinusoidalis representing inductor current ILPFC实现方法NCP1653A 特殊的控制方法使输入阻抗 Zin 是控制电压Vcontrol (or Icontrol)的函数 常数输出电压 Vout 常数控制电压Vcontrol 常数输入阻抗Zin PFC 被实现Zin = -2 RS Rvac Icontrol VrefRM RCS Vac Vout(Note: RM, RCS, Vac , RS, Rvac, Vref and R1 是常数.)Icontrol = -R1VcontrolPFC实现方法NCP1653AVrefVM 波形(忽略高频纹波)线电压正弦半波底部 占空比大线电压正弦半波顶部占空比小VrefVrampVMOutput (d