PW5510维修分析(服务管理部)

1、投资价值发现者PW5510电源维修分析服务管理部技术组-2011年4月PW5510电源介绍主要使用在55以上的机器。2PW5510电源-08-PE551C0-PW200AAD101桥堆CE2CE3CE4PFC滤波电容LP01PFC储能电感QW1QW2PFC的MOS管QW3QW4PWM的MOS管PC224V稳压光耦TS3TS2TS1待机变压器U201待机IC PC13.3V稳压光耦PC3待机转开机光耦DS324V稳压管DS224V稳压管P224V输出P1待机输出3PW5510电源-40-PW5510C-PWD1XGU404过流保护运算ICU401PWM控制ICU301PFC控制IC45PWE55

2、10电源-重要参数-输入特性Rated voltage range 额定输入电压范围120Vac-240VacNormal voltage range 标准输入电压范围102Vac-264VacLimited input voltage 最大输入电压范围90Vac-290VacInput voltage frequency range 输入电压工作频率范围47-63HZMax input AC current(when 100V) 最大AC输入电流3.0AInrush current (cold start) 浪涌电流(冷开机)50A/110Vac70A/240VacEfficiency (f

3、ull load when 110V) 效率(110V输入时最大负载) 82%Efficiency (full load when 230V) 效率(220V输入时最大负载) 86%Input FUSC spec 输入保险丝规格T5AH/250VacPower Factor(full load) 功率因数范围90% （230VAC）Standby Power Consumption 待机功耗(3.3V负载15mA 230Vac)0.3W56PWE5510电源-重要参数-输出特性ItemCH1CH2Output Voltage输出电压24V3.3VMinimum load current 最小电

4、流0.5A5mAMaximum load current 额定电流7A0.2AMaximum peak current 最大峰值电流8.4A0.5ALine regulation 线性调整率 5% 5%Load regulation 负载调整率 5% 5%Cross regulation 交叉调整率 5% 5%DC Output Ripple & Noise输出纹波和噪声(remark) 240mA2mA电源开机Active-low低1.0V电源关闭Open circuit开路/电源关闭1011PWE5510电源的工作原理框图EMC滤波电路全桥式整流滤波电路PFC电路U301LP1PWM电路U

5、401TS2反馈电路保护电路待机电路U201TS1AC IN光耦开机信号机芯部分PS-ON395V24V3.3VVC稳压反馈 1112PWE5510电源-输入滤波电路分析差模干扰：来自电源火线而经由零线返回的杂讯称为差模干扰共模干扰：来自电源火线或零线而经由地线返回的杂讯称为共模干扰RD1-RD4是X电容放电电阻CX1、CX2：X电容CY1、CY2：Y电容LF1、LF2、：共模电感交流市电自火线（Live line）和零线（Neutral line）经过CN11输入：F1为保险管，在输入电流过大时熔断，以保护电路； RN1为热敏电阻，负温度系数电阻，吸收开机的浪涌电流、RV1是压敏电阻、在大电

6、压时短路保护后面的电路。1213PWE5510电源-待机IC介绍引脚功能功能介绍1GND此脚代表设备地和电源部分和源极2VDD控制部分电压。在启动期间，此脚也提供给外部电容器充电电流。3CONT控制引脚。以下功能被选择：可调节电流限制设置点。 这个周期电流限制内部设置默认值被减少，通过连接一个外部电阻到地。输出电压控制。电压超过3V，关闭IC来降低设备的损耗。这个功能被选通和数字化的高抗噪声过滤。4FB控制输入占空因素控制。内部电流发生器提供偏置电流为回路控制。电压低于0.5V 激活突发模式工作。接近3.3伏的水平表明我们正在接近周期循环，过电流设定点。5BR掉电保护输入滞后。低于0.45V电

7、压关闭（不锁）设备，降低了能耗。当电压超过0.45V加滞后电压时该设备的操作重新启动。它能够连接到地当未使用时。7，8DRAIN高压漏极引脚。内置的高电压开关启动偏置电流从此脚也可得出。13PWE5510电源-待机电路分析经半波整流后的直流电压VB通过D102再次整流后经过R201R202到TS1的P7进P6出到U201的P7 、 P8到U201的内部启动电路，14PWE5510电源-待机电路分析再通过U201的P2给C204进行充电，当C204达到VCC启动电压阀值14V左右，U201开始工作，U201内部的MOSFET导通， TS1的P4输出提供供电给U201工作，同时TS1储存能量，当U

8、201内部J检测到TS1上产生的电压达到过流值时MOSFET关断.15PWE5510电源-待机电路分析TS1的P3次极绕组P9的输出经DS1整流得到3.3V待机电压。通过取样电阻R210、R218、R219分压,连接U202的P1，通过光耦PC1，对U201的MOSFET导通的占空比进行控制,（U201的工作频率是固定的60KHz）使3.3V输出稳定。3.3V=1.25V(R218+R219/R220)(R219/R220)16PWE5510电源-待机电路待机变压TS1的初级副绕组P1输出经过D204整流后再经过R210给PFC和PWM的IC提供工作电压：VC.控制VC就是控制电源的开机和待机

9、。17PWE5510电源-开/待机控制电路VCC1U401*PWM供电VCC2U301*PWM供电2V开机1V关机18PWE5510电源-待机IC（U201参考值）引脚功能待机开机正向电阻反向电阻1GND/2VDD9.49V10.81V600欧姆70K3CONT0.03V0.31V650欧姆50K4FB0.27V0.472、V550欧姆50K5BR0.00V0.00V0欧姆0欧姆7、8DRAIN326V321V450欧姆无穷大19PWE5510电源PFC（U301-NCP1607）引脚介绍引脚标识功能描述1FBFB引脚是内部误差放大器转换输入。外部电阻分压器的输出电压表的内部参考电压保持稳压。

10、反馈消息也被用作可编程过压和欠压保护。该控制器被禁止当此引脚在欠压保护阀值之下，VUVP典型值为0.3V。2Control控制引脚为内部误差放大器输出。补偿网络被固定在控制和FB引脚之间来设定回路带宽。足够低的带宽需要获得高功率因数比和低THD。3CtCT引脚充电电流源的外部定时电容。该电路的控制功率开关时间通过Ct电压和内部电压从调节时钟比较。CT引脚的外部排放定时电容在开关周期的末端。4CSCS引脚限制周期电流通过功率开关。当CS电压超过内部阀值时，MOSFET管驱动关闭。感应电阻器连接CS引脚编程最大的转换电流。5ZCD辅助绕组电压应用到此脚来检测当感应器被传导临界导电模式操作时。该控制

11、器被禁用，当该脚接地。6GND模拟地。7DRV集成的MOSFET驱动器可驱动高功率MOSFET的栅极电荷。8VCCVCC引脚是控制器正极电压。控制器使能当VCC超过VCC（on）和仍然启用，直到降低到VCC（off）。20PWE5510电源-PFC电路分析PFC输出取样，稳定输出电压。U301供电输入电压检测，降低的待机功耗LP1的过零点检测21PWE5510电源-PFC电路分析VCC2供电给U301后P7输出驱动方波给QW1，QW2同时导通，D301截止，LP1储存能量，根据输出功率大小即对应着的U301的P1（FB）电位大小，由限流电阻R322感应到电位达到限流值时关断QW3，LP1能量通

12、过D301给大电容CE2充电，当LP1给CE2充电电流减小到零电流时，U301的P5感应到后QW3导通，进入下一工作周期。2223PWE5510电源-PFC(U301）参考测试值引脚功能电压正向电阻反向电阻1FB2.51V600欧姆30K2CONTROL2.7V550欧姆140K3CT0.005V600欧姆18K4CS0V400欧姆500欧姆5ZCD1.69V600欧姆16K6GND地地地7DRV0.07V500欧姆10K8VCC14.5V500欧姆90K2324PWE5510电源PWM(U401-L6599A)引脚功能介绍引脚名称引脚功能 1CSS软启动。这个引脚连接一个电容到地和连接一个电

13、阻到RFmin（PIN 4），决定最大的振荡频率和启动时的固定频率。当以下情况之一时，引脚内部有个开关给外加的电容放电，保证下次开机是软启动：VCC2V；DELAY2V; ISEN1.5V; LINE6V。2DELAY过电流延迟关断。一个电容和一个电阻并联，连接该脚到地。当过电流保护情况下，设定IC从前一次停止到下次启动的最大的延迟时间。每次当ISEN脚（PIN 6）上的电压大于0.8V，该脚上的电容被内置的150UA的电流源充电，同时被外部电阻缓慢的放电。如果该脚的电压达到2V，软启动电容就被放电；同时IC的开关频率达到最大，150UA的电流源仍然继续充电，当电压达到3.5V时，IC停止工作

14、，内置的150UA的电流源也停止充电。该脚的电压有外接电阻来放电衰减，当该脚的电压降到0.3V以下时IC将再次启动。用这种方式，在短路情况下，变换器将在较低的平均功率下，间歇的工作。3CF时间控制电容。一个电容连接在该脚到地，被内部的电流源充、放电，得到一个时间常数。和另外的连接到RFmin（PIN 4）的网络一起决定变换器的开关频率。4RFmin设定最小的振荡频率。该脚提供一个精确的2V参考电压。一个电阻连接在该脚到地，用流过该电阻的电流用来设定最小的振荡频率。光藕内部的光电三极管通过一个电阻连接到该脚，靠近反馈环通过调整振荡频率来调整变换器的输出。电阻（和光藕次级串联）的价值在于其决定最大

15、的工作频率。一个RC的串联网络连接在该脚到地，设定启动频率并实现滤波的作用。2425引脚名称引脚功能 5STBY待机节能操作端口。该脚由于通过反馈来感应一些电压和内部参考电压（1.25V）做比较。当引脚电压低于参考电压时，IC进入空闲的工作模式，并且静态电流大大的降低。当该脚电压超过参考电压50MV时，IC再次恢复开关频率状态，软启动没有被用。这个引脚的作用当负载减轻到一定的水平时IC进入环保状态，并且能够通过选择合适的连接在光藕和RFmin（PIN 4）的电阻来做适当的控制。如果不使用此功能，请连接该脚到RFmin。此功能适合不使用辅助电源时，轻载降低待机功率。或者是适当的调整参数满足电源输

16、出轻负载时的过冲。6ISEN输入电流感应。该脚通过一个电阻和一个电容的取样来感应初级的电流。这个输入不打算逐周期控制，所以电压信号必须被过滤为平均电流信号。当该脚电压超过0.8V门槛值，连接在CSS（PIN 1）上的软启动电容被内部的电流源放电，频率升高所以限制电源能量的输出。当输出短路时，很正常的导致一个连续的初级峰值电流，这种情况下要求DELAY（PIN 2）提供最大的延迟时间，不管频率是否升高，如果电流保持增加，第二个比较器参考在1.5V进入锁死状态，并降低电源的损耗在启动前的水平。锁定后只有重置IC的供电才能再次启动。也就是说，锁定的解除必须在VCC的电压降至UVLO门槛以下。若取消该

17、功能请连接该脚到地。7LINE线性输入感应。该脚被取样电阻连接用来检测PFC电源的输出情况。该脚电压低于1.25V时，内部的一个电流源（15UA）就会开启，IC被关断。降低损耗并给软启动电容放电。当该脚的电压大于1.25V时，IC才能继续工作。该脚用到一个旁路电容来降低干扰，该脚的电压峰值被内部的奇纳电路限制，促使IC关断（非锁死状态）。在正常的情况下，请将该脚的的电压设定在1.25-6V之间。该脚的功能用于当PFC电源异常时，保护PWM电源。PWE5510电源PWM(U401-L6599A)引脚功能介绍2526引脚名称引脚功能 8DIS锁定关断装置。该脚内部连接一个比较器，当该脚的电压大于2

18、V时，关断IC并使其损耗降低到启动前是水平，这个状态将被锁定并只有重置IC的输入电源才能再次启动。也就是说，锁定的解除必须在VCC的电压降至UVLO门槛以下。若取消该功能请连接该脚到地。9PFC-STOP开环开关控制PFC。该脚正常情况下是开环的，除非在电源节能模式下关掉PFC电源。当DIS2V； ISEN1.5V; LINE6V和STBY2V,该脚电压变为低电平；当DELAY0.3V,该脚才重置开路。在UVLO状态下，该脚是开路的，如果不使用此功能，请将该脚悬空。该功能用于取消辅助电源时，进入待机状态下PWM进入节能环保状态关掉PFC电源，降低电源的待机功率。10GND地。不管是低端门驱动电

19、流还是IC的其他偏置电流都有该脚返回IC。所有的地连接的偏置元件都必须连接到该脚上，并保证和具有脉冲电流的地分开。11LVG低端门极驱动输出。门极驱动能力是推0.3A/ 拉0.8A。下沉的峰值电流去驱动半桥电路的下MOSFET。在UVLO模式下，相当于该脚直接下地。PWE5510电源PWM(U401-L6599A)引脚功能介绍2627引脚名称引脚功能 12VCC供电脚。提供IC信号部分和低端门极驱动的电源。有时在该脚下地加一个电容（104-105）来为IC信号部分供电进行滤波。13N.C高压隔离脚。该脚内部为空脚，主要是隔离作用。用于在PCB上保证高压脚和其他部分的爬电距离满足安规的规定。14

20、OUT高端门极驱动浮地。高端门极驱动电流回路，排版时要注意连接该脚上的地线避免太长。15HVG高端门极驱动输出。门极驱动能力是推0.3A/ 拉0.8A。下沉的峰值电流去驱动半桥电路的上MOSFET。该脚内部有一个电阻连接到OUT（PIN 14），确保在UVLO模式下，保证该脚不会处于浮动状态。16VBOOT高端门极驱动浮动电源，一个电容连接在该脚和OUT（PIN 14）上，配合内部一个二极管使之与低端门极驱动同相位，这个专用的结构也经常外加一个二极管。内部有集成的二极管，这是该IC的优点。PWE5510电源PWM(U401-L6599A)引脚功能介绍27PWE5510电源-PWM电路分析PFC

21、电压检测设置供电稳压反馈28PWE5510电源-PWM电路分析在PFC工作起来后，U401的P12脚供电VCC1正常后、U401的P7电压大于1.24V时IC工作，QW和QW4交替导通，通过变压器将能量传送到次级，24V经过光藕PC2反馈回U401，通过改变IC的工作频率(此IC的工作占空比是固定50%的)，起到控制24V的稳定，空载时工作频率最高（约120KHz），满载时工作频率最低（约100KHz）。2930引脚功能正向电阻反向电阻引脚功能正向电阻反向电阻1CSS650欧姆12K9PFC-STOP600欧姆22K2DELAY700欧姆2400K10GND0欧姆0欧姆3CF600欧姆100K

22、11LVG550欧姆7K4RFMIN700欧姆8.5K12VCC500欧姆34K5STBY700欧姆11K13NC空空6ISEN300欧姆250欧姆14OUT400欧姆无穷大7LINE700欧姆17K15HVG850欧姆无穷大8DIS0欧姆0欧姆16VBOOT500欧姆无穷大PWE5510电源-PWM的参考测试值3031PWE5510电源-PWM的参考测试值引脚功能电压1CSS1.99V2DELAY0.04V3CF2.33V4RFMIN1.99V5STBY1.69V6ISEN0.005V7LINE1.61V8DIS0.00V引脚功能电压9PFC-STOP4.92V10GND地11LVG5.63V12VCC12.43V13NC空14OUT189.3V15HVG193.7V16VBOOT199.4V3132PWE5510电源-24V稳压电路分析通过取样电阻R428,R430、R429分压取样,对24