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TM0165R构成的数字机开关电源原理与检修

来源:郑秀峰 时间:2013年11月15日

TM0165R是深圳天微电子有限公司生产的普通隔离型AC―DC电源芯片。电源电压输出控制方式是电流型脉宽调制(PWM)。其内部集成650V耐高压功率开关管、偏置电路、软启动控制电路、电压基准电路及低电压锁定、复位电路,有完善的过压、过流、过载、过温保护。由TM0165R构成的开关电源具有很多优点,如:芯片外围电路设计简单:在待机模式下,通过降低工作频率来降低功耗同时输出稳定的工作电压;在过压或由短路引起的过载等失效模式下,芯片通过内部的保护电路使芯片切换到重启动模式;内部精密电流峰值控制,因而TM0165R被广泛应用于充电器、适配器、LED照明电源及.DVD、DVB机的内置开关电源系统。下面以长虹非常6+l双模接收机开关电源为例。对其原理进行分析。电路原理见附图。

一、工作原理

1.启动与输出过程

开机后,220V交流市电经电源开关、保险管F送到由D1~D4组成的桥式整流电路整流、C2滤波后,得到约300V的直流电压。该电压一路经开关变压器Tl的初级绕组①一②加到Ul(TMOl65R)的④、⑤脚(内部功率开关管的漏极),另一路经启动电阻R4、R5加到17M0165R(D脚(VCC),对⑦脚外接电容C3充电。当VCC端充到13.5V时,完成启动过程进入正常工作模式,如果设定的启动时间结束。VCC<13.5V。’rM0165R将进入重启模式。电源启动工作后,开关变压器T1初级绕组①一②上产生感应电压,由于绕组间的电磁耦合,开关变压器T1反馈绕组③一④产生的感应电压经R7限流、D5整流、C3滤波后得到的直流电压为TM0165R(~D脚(VCC)供电。维持电源的正常工作状态。同时,开关变压器次级的其他绕组感应出的电压经整流、滤波后为主板各单元电路提供电源。实测长虹非常6+l双模接附表

收机开关电源输出电压为20V、15V、3.3V三组电源。

2.稳压控制过程

开关电源稳压控制电路主要由U1(TM0165R)、光电耦合器U2(8l7C)和可调三端稳压器Q1(TL43lA)等元件组成,稳压取样电压取自3.3V电源,经R12与R10、R11分压加到TL43lA控制端R。当因某种原因使开关电源次级输出电压升高时,TL431A的控制端R电压也随之升高.使TL431A的K端电压下降,光电耦合器U2(817C)内的发光二极管发光增强,光敏三极管导通增强而内阻减小。TM0165R②脚反馈端电压升高,该变化的电压值经TM0165R内部电路处理后。控制内部振荡器输出的振荡脉冲宽度变窄,使内部功率开关管的导通时间缩短。开关变压器次级输出电压随之下降,从而达到稳定输出电压的目的。当输出电压因某种原因降低时。稳压控制与上述过程相反。

3.电路保护过程

以电源管理芯片TM0165R构成开关电源的过压、过流、过载、过温保护等电路主要集成于其内部。TM0165R⑦脚为电源引脚,其正常工作电压范围为8.5V~21V,在启动过程中。当电压超过16.5V时,芯片进入过压保护状态,驱动输出被关闭;在由短路引起的过载等失效模式下。通过内部的保护电路使得TM0165R切换到重启动模式,实现过载保护:TM0165R③脚为电流检测引脚,该引脚通过连接到芯片内部集成的源极串联电阻来检测电压。当TM0165R(.爹`脚的电压超过内部电流限制比较器的阀值时,驱动输出被关闭,即实现了过流保护;TM0165R内部集成有温度检测电路,当内部温度达到150℃时,过热保护电路动作,关闭驱动输出。在TMOl65R外部的保护电路主要是由116、C6、D6组成的消尖峰电路.在TMOl65R内部功率开关管截止瞬间。吸收开关变压器初级绕组(I)-②产生的尖峰脉冲电压,保护TMOl65R内部的功率开关管不被过高的尖峰电压击穿。

二、检修思路

1.电源无输出电压

应先检查保险管F是否熔断。如保险管已损坏,则应检测电路是否存在短路故障。如有短路故障,应重点检查整流二极管Dl―I)4、滤波电容C2、电源芯片TMOl65R是否损坏。对于TMOl65R内部功率开关管击穿引起的短路故障。在更换TM0165R前。应仔细检查消尖峰电路元件是否损坏.避免TM0165R再次损坏。在确认电源输入电路无明显短路故障后,可接通电源测C2两端有无300V左右的直流电压。如有300V左右直流电压.但关机后该电压较长时间才消失,则说明开关电源未起振,应重点检查启动电阻R4、R5是否开路。在检查T`M0165R外围元件正常的情况下,可更换TM0165R试之。

2.输出电压偏离正常值

如各组电源输出电压均偏离正常值,则故障多发生在稳压控制环路和取样电源支路,在负载电路正常的情况下,可对取样电源支路中元件及稳压控制电路中的取样电阻(R12、R1l、R10)、光电耦合器U2(817C)、可调三端稳压器Ql(TL43lA)和电源管理芯片Ul(TMOl65R)等相关元件进行检测.找出故障元件更换即可。如取样电源支路以外的其他电源支路输出电压异常,可查该支路的整流二极管、滤波电容等元件有无损坏。直接代换的芯片见附表。代换时要注意用功率大的代功率小的。