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pfc三电平逆变器

发布时间:2024-07-17 10:20:21 人气:

创维液晶彩电上的P3482是啥元件

       创维液晶彩电上的P3482是电源管理集成块。P3482即EUP3482。其各脚功能:

       第一引脚BS为电位拉高脚位;在BS与SW之间加一10nF的电容;

       第二引脚IN为输入电压供应脚位;第三引脚SW为开关输出脚位;第四引脚GND为地电平;第五引脚FB为反馈输入端;第六引脚COMP为控制电路补偿脚位;第七引脚EN为IC使能输入端,当为高电平时IC正常工作,当为低电平时IC关断不工作;第八引脚SS为软启动脚,当悬空时,IC不能软启动,当通过电容连接到地时IC可以软启动。应用图如下:

扩展资料

       液晶电视电源管理系统结构

       1、要提高lcd tv 开关电源的能效,很重要的方面是针对液晶电视电源管理系统的结构,分析功率损耗的来源,有针对性地采取措施来降低能耗。通常液晶电视电源管理系统由电源单元、dc/ac 逆变器、信号处理系统这3 部分组成。

       2、电源单元由pfc 预调节器、主dc/dc 级和待机转换器组成,用于将交流输入电压(85~265 v)转换成较低的直流输出电压(24 v,12 v,5 v 和3.3 v),其中主dc/dc 级输出的24 v 或12 v 直流电压用于为背光逆变器和信号处理系统供电,待机转换器输出的5 v 或3.3 v直流电压为待机部件和微控制器供电。dc/ac 逆变器负责将24 v 或12 v 直流电压转换成高交流电压(例如1 200 v 交流电压),为背光灯供电。信号处理系统用于控制和处理声音与图像信号。

       液晶电视电源管理系统性能

       1、在上述电源解决方案的基础上设计出一款lcd tv开关电源,其技术指标如下:

       (1) 输入电压为交流85~265 v;

       (2)输入频率为47~63 hz;

       (3)输入谐波符合en61000-3-2 标准;

       (4)正常运行时主dc/dc 级输出为24 v/6 a,12 v/3 a,正常运行时待机输出为5 v/2 a;

       (5)待机运行在5 v/0.1 a 输出条件下引脚功耗小于1 w。

       2、在上述技术指标下对系统性能进行了测试。为在满载条件下系统输入功率因数与输入线路电压的对比情况。不同输入线路电压条件下,功率因数均高于94%,系统具有很高的功率因数。在不同负载和线路电压条件下的系统待机功耗。

       百度百科-液晶电视电源管理系统

求电子镇流器资料

       浅谈电子镇流器的工作原理

       关键词 高频交流电子镇流 半桥逆变 buck-boost PFC 单级变换

       一、高频交流电子镇流

       由于气体放电灯(如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等)是一种负阻性电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作,需加一个限流装置。这个限流装置叫做镇流器。目前气体放电灯使用的镇流器有两种:(1)电感式镇流器;(2)高频交流电子镇流器。由于电感式镇流器工作在市电频率,体积大、笨重,还需消耗大量铜和硅钢等金属材料,散热困难、效率低、有频闪,所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法,而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。

       电子镇流采用高频开关变换电子线路的方法实现镇流,具有无频闪、效率高、体积小、重量轻、可调光,不使用大量铜材和硅钢材料的特点,所以自20世纪70年代以来,高频交流电子镇流器一问世,由于它的体积小、发光效率高(发光效率与工作频率关系曲线如图2 所示)无频闪效应,适应供电电压范围宽、节能的一系列优点,受到了用户的欢迎。

       据统计,世界上照明用电占了世界上产生的总电量的1/4,如仅将现用的200亿只灯泡中的50亿只换成节能的电子镇流灯泡,就可节省200GW的电能,从而少建几十个电站。由于高频交流电子镇流器节能和巨大的市场潜力,进入20世纪90年代后,各种气体放电照明灯广泛采用高频电子镇流器,形成一个"绿色照明"的新兴产业。

       "绿色照明"是90年代初国际上对节约电能、保护环境照明系统的形象说法。美、英、法、日等主要发达国家和部分发展中国家先后制定了"绿色照明"的计划,并已经取得明显效果。事实上,照明的质量和水平已成为衡量社会现代化的一个重要标志,成为人类社会可持续发展的一项重要标志。

       目前,我国已成为照明器具的生产大国,现有照明器具生产企业1000家,电光源产品有60多个门类3500多个品种规格,灯具产品30多个门类500多个品种规格。我国照明节能大有潜力可挖。目前,荧光灯、稀土三色紧凑型荧光灯已生产出适合家用的H、双H、O、D、双D、SL型等多种产品。这种灯与照度相同的管型荧光灯相比约节电27%,与白炽灯相比,可节电70%。2001年,按每户仅用一只节能灯计算,全国4亿只节能灯就可节电2000万千瓦电力,投资只需120亿元,而要生产2000万千瓦的电力,即需投资500亿元。所以在我国照明节能是一项很重要的课题。

       目前,世界上一些著名的大专院校、科研院所、公司都投入了较大的力量进行高频交流电子镇流器的科研开发、生产。如美国弗吉尼亚大学功率电子研究中心(VPEC),李泽元教授领导的科研中心每年都有相关论文和实验报告在IEEE功率电子学学刊刊出,并提出了如高频能量反馈、采用电荷泵功率因数校正的电子镇流器等概念,美国加州理工大学(UCT)的S.CUK教授关于单级高功率因数电子镇流器,一种用于紧凑型荧光灯的E类电子镇流器,西班牙、巴西、我国台湾和香港地区的一些著名高等院校、科研院所、公司都投入了一些高水平的科研人员进行开发。同时,国内一些著名科研院所、大学也投入了较大力量进行科研开发。这点可从国内相关科技文献看出。勿容置疑的是我国是世界上电子镇流器的一个生产大国,我国有较多的公司、企业从事这种"绿色电光源"产品的生产。

       特别是自20世纪80年代末、90年代初,IEC928(1990)、GB15143(1994)《管形荧光灯用交流电子镇流器一般要求和安全要求》及IEC929(1990)、GB/T15144《管形荧光灯用交流电子镇流器的性能要求》等技术标准相继颁布与实施,使交流电子镇流器的研究、开发、生产有了统一技术规范。

       由于高频交流电子镇流器要求体积小、造价低,并且对电磁辐射干扰、输入功率因数、波峰因数、可靠性等技术指标严格,所以要做出一个满足高性能、低价格、体积小、低电磁辐射干扰,使用安全可靠的高频交流电子镇流器并非件易事,所以往往让人感到:看似简单的一个电子产品,但是技术含量很高,是一个涉及电路拓扑、高频电子变换、谐振开关(ZVS、ZCS)、LC串并联谐振、功率因数校正、电磁干扰抑制(EMC、EMI)、信号传感、采集和控制、电子元器件、电光源器件等电力电子技术的方方面面。同时,如何测量高频交流电子镇流器的技术参数,如功率、高频谐波成分、效率、电磁辐射干扰(EMI),也是高频交流电子镇流器的研究热点。

       实践证明,要做出一只高性能的高频交流电子镇流器,还需对它的负载--灯的技术特性、灯对电源的技术要求有所了解,否则要做出高性能的高频交流电子镇流器是不现实的。

       由于对电网供电质量的要求不断提高,国际电工技术委员会1982年分别制定了IEC555-2《家用设备及类似电器设备对供电系统的干扰》标准,和IEC1000-3-2《电磁兼容性标准》,分别对相关电器设备的功率、谐波成分、电磁辐射干扰等技术指标做出了要求,对高频交流电子镇流器而言也相应增加了电路的设计难度和制造难度。

       二、常用高频交流电子镇流器电路与改进

       (一)单级半桥谐振式

       由于半桥谐振式逆变电路工作可靠,对开关管耐压要求较低,所以采用半桥谐振式逆变电路为灯负载供电的功率变换电路使用最为广泛。它主要由:交流市电供电整流电路(滤波)、启动电路、串联谐振高频逆变电路、保护电路、灯负载几部分组成。

       这是一个典型的、自激振荡、自启动的LC串联谐振半桥逆变的高频交流电子镇流器电路,谐振主要由L、、C3、C4完成,利用谐振时C4上的高频电压点亮灯负载,当灯负载电流发生变化时,会影响谐振回路Q值,从而影响谐振电容C4上的谐振电压,来实现稳定灯负载电流的作用。

       由于这种电路采用元件少、造价低,所以目前国内市场上见到的高频交流电子镇流器大多采用类似的这种电路。

       但这种电路存在以下缺点:(1)无灯丝预热功能,易产生灯丝电极溅射作用,而降低灯丝的使用寿命,使用时间一长易造成灯管一端发黑的现象;(2)由于采用市电整流后直接给半桥逆变级供电,所以会产生很强的高次谐波干扰,降低交流市电输入侧的功率因数,并降低电源供电效率,采用这种电路的高频交流电子镇流器大量使用时,会造成三相四线供电电网的地电位偏移,因而造成用电设备的损坏;(3)由于半桥逆变级工作在高频开关逆变状态,所以产生的高次谐波,会产生相应的电磁幅射干扰,影响其它用电设备的正常工作;(4)由于电路没有设保护电路,所以一旦市电电源供电发生故障(如电网电压升高过多)或灯负载发生破裂等故障时,易造成电路损坏,严重时还会发生火灾事故。

       (二)双级谐振式高频交流电子镇流器

       针对单级半桥谐振式高频交流电子镇流器电路存在的以上缺陷,人们又开发设计出了双级谐振式高频交流电子镇流器电路。它主要在普通的单级谐振高频交流电子镇流器的基础上,再加了一级有源功率因数校正(APFC)电路,用以进行交流市电输入整流滤波的功率因数校正,并限制高次谐波成分,从而达到减小电磁幅射干扰,提高输入侧功率因数的目的。并且由于有源功率因数校正(APFC)还有预稳压的作用,同时还可以调光(调节APFC输出电压),所以既可提高电子镇流器的电性能,又可提高电子镇流器的可靠性。

       有源功率因数校正按电路构成可分为:降压式、升/降压式、反激式、升压式等几种。按控制市电输入电流的工作原理可分为:平均电流型、滞后电流型、峰值电流型、电压控制型几种。按功率因数校正电路中电感电流的工作方式又可分为:电流连续型(CCM)、电流不连续型(DCM)。

       由于升压式有源功率因数校正电路具有PF值高、THD小、效率高,但需输出电压高于输入电压,适用于75W-2KW的应用场合,所以目前应用最为广泛。

       由于DCM型APFC电路简单,开关管应力小的优点,所以在电子镇流器中应用广泛。

       两级式具有APFC功能的高频交流电子镇流器电路由于增加了一级有源功率因数校正电路,所以增加了电路的复杂性,使成本提高许多,虽然双级式高频交流电子镇流器性能好,但由于成本、体积等原因也很难于大范围推广使用。

       (三)无源功率因数校正

       针对两级式有源功率因数校正电路的缺点,人们又试图探讨用无源功率因数校正的方法来提高高频交流电子镇流器的性能,如经常提到的有采用三只二极管和二只电容器的逐流电路的无源功率因数校正和高频复合能量反馈等方法,虽然在理论分析上可行,并有相应的实验结果、结论,但是至今未见广泛使用。还需进一步提高技术性能,但无疑这是一个很好的发展方向。

       (四)常用高频交流电子镇流器调光

       由于高频交流电子镇流器具有节能的优点,特别是在不需电子镇流器满功率进行的场合下,采用调光控制节能效果会更加明显。

       调光控制有一个用户可控制的调光控制输入端并应具有以下基本功能:能检测灯电流、灯电压、灯功率;利用反馈电路来调节用户设定的亮度。

       常用的调光方法主要有以下四种:占空比调光法、调频调光法、调节高频逆变器供电电压调光法、 脉冲调相调光法。

       1、占空比调光法

       这种调光控制法利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比,实现输出功率调节,对半桥逆变的最大占空比为0.5,以确保半桥逆变器的两个开关管有一个死时间,以免两个开关管共态导通损坏。

       这种调光方法存在的问题是:如果电感电流连续并滞后于半桥电压Uxy,则开关可能导通时工作在零电压状态,关断瞬间需采用吸收电容达到ZCS工作条件,这样可进入ZVS工作方式,这是优点,EMI和开关管应力可明显降低。然而,如果占空比太小,以至电感电流不连续,将失去ZVS工作特性,并且由于供电直流电压较高,而使开关管上的应力加大,这种不连续电流导通状态将导致可靠性降低和加大EMI幅射。

       除了小的脉冲占空比,当灯管发生故障时,也会出现不连续电流工作状态,当灯为开路故障时,电感电流将流过谐振电容,由于这个电容的容量较小,所以阻抗较大。除非两个开关管有吸收电路保护,否则开关管将承受很大的电压应力。2004-3-17 11:24:04 angel

       2、调频调光法

       调频调光法也是常用的调光方法。如果高频交流电子镇流器的开关频率增加,则电感的阻抗增加,这样,电感电流就会下降。

       调频调光法的局限性:

       A.调光范围由调频范围决定,如果调频范围不大,则功率调节范围也不大。

       B.为了实现在低灯功率工作条件下实现调光,则调频范围应很宽(即从25KHZ--50KHZ)。磁芯的频率范围、驱动电路、控制电路可能限制调光范围。

       C.在整个调频范围内不易实现软开关。轻载时,不能实现软开关,并使开关管上的电压应力加大。硬开关的瞬态过渡是EMI幅射的主要来源。

       D.如果半桥逆变器不工作在软开关状态,则导致逆变器的损耗加大,导致效率降低。

       E.当开关频率在红外遥控的频率范围内时,荧光灯将发射低电平的红外线,如果调频范围很大,其它的红外遥控装置如电视机将会受到影响。

       F.灯电流近似反比于逆变器开关频率,调光与开关频率间不是线性关系。

       G.当灯管发生开路故障时,将出现DCM工作状态,特别是当开关频率很低时。

       3、改变半桥逆变器供电电压调光法

       利用改变半桥逆变器供电电压法实现调光有以下优点:

       A.调节半桥逆变器供电电压来实现调光。

       B.采用固定占空比(约0.5)的方法,使半桥逆变器工作在软开关电感电流连续的宽调光范围调光(这也可使开关控制电路简化)。

       C.由于开关频率固定,所以可以针对给定的灯型号简化控制电路设计。

       D.由于开关频率刚好大于谐振频率,所以可以降低无功功率和提高工作效率。

       E.由于开关频率固定,所以可以较方便的确定无源器件的参数。

       F.在较宽的灯功率范围内(5%--100%)保持ZVS工作条件。

       G.在很低的半桥逆变器供电电压下,将会失去软开关特性,将会出现电感电流不连续的工作状态。然而在直流供电电压很低的情况下,这种工作状态不再是个问题,这时的开关管应力和损耗将很小,即使硬开关在低直流供电电压情况下(如20V),也不会产生太多EMI幅射。

       H.可实现平滑和几乎线性的灯功率控制特性。

       I.可得到低功率解决方案,半桥逆变器的供电电压可以选得很低(如5%--100%的调光范围对应30-120V),这样可采用低电压电容和MOSFET。

       J.调光控制仅通过控制SEPIC变换器输出电压实现。由于半桥逆变器工作在恒频工作状态,所以可采用简单的AC/DC控制即可实现调光。

       K.灯电流近似和DC变换器的电压成正比,调光几乎和SEPIC DC变换器的输出直流电压成正比。调光曲线如图6所示。

       4、脉冲调相调光法

       利用调节半桥逆变器中两支开关管的导通相位的方法来调节输出功率,从而达到输出调光的目的。调相法调光曲线图如图7所示。

       相控调光法主要有以下特点:⑴可调光至此1%;⑵可在任意调光设定值下启动;⑶可应用于多灯应用场合;⑷调光相位灯功率关系线性好。

       (五)两级高功率因数电子镇流器常用IC及特点

       由于高频交流电子镇流器的巨大市场和经济效益,国际上许多有实力的半导体厂商纷纷开发相应的集成电路,以方便用户、生产厂商使用,大批量生产。有的半导体厂商还给出了相关的电子镇流器设计软件。世界上主要生产、开发高频交流电子镇流器的主要生产厂商有:美国国际整流器公司(IR)、莫托罗拉公司(MC)、美国微线公司(ML)、韩国三星公司等。下面以美国IR公司为例,介绍其主要电子镇流器用控制集成电路、相关设计软件。

       美国国际整流器公司(IR)主要有以下型号的新型高频交流电子镇流器控制集成电路,它们分别为: IR21571、IR2159/IR21591、IR2167、IR2153、IR2156等型号。它们分别用于以下场合:

       ①IR21571:驱动600V MOSFET的荧光灯和高强度放电灯(HID)的电子镇流器驱动控制集成电路。

       ②IR2159/IR21591:调光控制和600V MOSFET驱动控制功能合一的电子镇流器控制集成电路。

       ③IR2167:具有PFC功能的高集成度,600V MOSFET驱动控制集成电路,常用于荧光灯和高强度放电灯(HID)的驱动控制。

       ④IR2153:IR2153/IR2151驱动控制集成

       电路的改进型,用以驱动半桥功率变换级。

       ⑤IR215振荡频率可偏程和用于高压半桥驱动。

       ⑥IR2153、IR2156:常用于卤素灯的控制驱动。

       下面以IR21571、IR2159/IR2157为例介绍其主要功能。如表1所示。2004-3-17 11:25:03 angel

       表1 常用IR 电子镇流器IC特点

       特 点 型 号

       IR21571 IR2159/IR2157

       启动功率低 √ √

       电源供电稳压二极管保护 √ √

       600V半桥驱动 √ √

       工作频率可编程控制 √ -

       死时间控制 √ 固定

       闭环调光 √ -

       模拟调光接口 √ -

       过流保护 √ √

       故障保护 √ √

       过温保护 √ √

       邻近谐振保护near resonance protection √ √

       自动再启动关断 √ √

       功率因数校正 - -

       电源供电电压稳压 - -

       DIP和SOLC封装 16 16

       (六) IR公司的相关设计软件

       美国IR公司为了方便它的IC使用和高频交流电子镇流器电路设计,它推出了相关设计软件,软件具有以下特点:

       IR公司的相关电子镇流器设计软件具有以下功能和相应设计步骤:

       1、设计步骤:

       (1)对给定的电路类型和输入电压范围,可生成相应的电路图、元件表和印刷电路板图。

       (2)良好的图形设计界面,可给出电子镇流器的电参数、元件值和整个电子镇流器的相关文件。

       2、主要特点:⑴三步设计流程;⑵灯型号流览;⑶设计流览;⑷良好的显示界面;⑸电子镇流器工作点的计算;⑹电子镇流器工作点的图形表示;⑺Windows的图形显示界面;⑻ LC谐振腔元件参数计算;⑼PFC元件参数计算;⑽IR21571外围相关元件参数计算;⑾电路图;⑿元件清单;⒀PCB图;⒁电参数图;⒂元件参数表。

       灯的选择和电路基本设计选择主要包含:

       灯的选择含以下内容:灯型号、灯功率、灯管工作电压、最大灯管预热电压、灯管最小点火电压、预热电流、预热时间(秒)。

       基本设计选择含以下内容:最低电源电压、最大电源电压、预热直流总线电压、启动点火直流总线电压、直流工作总线电压、PFC工作频率、镇流器工作频率。并且BDA软件有两种工作方式:

       1.标准3步法(含以下步骤):选灯型、选择电路形式、自动生成设计结果。

       2.高级工作方式(含以下设计步骤):

       ①工作点计算和IR21571外围元器件计算;

       ②允许预先设定所要求参数值;

       ③设计灵活,方便。2004-3-17 11:28:22 angel

       三、单级高性能、高功率因数高频交流电子镇流器

       由于双级式高频交流电子镇流器使用元件多,价格较高。所以尽管性能指标好,但也难于大批量生产、使用,为了进一步简化电路,提高电子镇流器的性能指标,国内外的一些科研院所、高等院校、大公司纷纷提出了单级新型、高功率因数高频交流电子镇流的新概念、新电路,下面分别加以介绍。

       (一)高功率因数、低电磁幅射、具有宽调光范围的电子镇流器

       这种电路由香港城市大学的S.Y.Ron Hui教授(Ph.D)提出。

       这种镇流器具有以下特点:(1)低电磁幅射,传导干扰低,可调光范围宽;(2)功率调节范围为10%--100%;(3)采用SEPIC DC/AC变换调压;(4)低EMI,低电压应力;(5)可用于单管、多管荧光灯照明。

       (二)一种改进电荷泵功率因数校正(CPPFC)的电子镇流器

       这种电路由美国李泽元教授领导的VPEC的Jin Rong Qian教授(Ph.D)和李泽元教授提出。

       主要有以下特点:(1)引入了电荷泵的概念、工作原理、电路;(2)提高功率因数的工作原理分析;(3)波峰比为1.6,200V交流电压输入,效率为80%;(4)只用一个电感,由于电荷泵采用了一个电容,而电容又比电感在电路上好处理。

       (三)一种用于紧凑型荧光灯的新型自激E类电子镇流器

       由美国(CIeveland State University的Louis Robert Nerone 教授(Ph.D)提出。论文和实验对点火和灯电路稳态运行进行了分析、讨论,并给出了实验结果。有限流保护功能,可适用于任何Q值和占空比,价格低。

       (四)一种改进单级电子镇流器起动特性的新方法

       由我国台湾National Chung Cheng University的Tsai-fu Wu教授(Ph.D)和他的学生Yong-Jing Wu提出,并给出了实验结果。

       这种方法主要有以下特点:

       1、利用同步开关技术(Synchronous Switch Technique,SST)来改进电子镇流器的启动特性。

       2、利用变形单级电子镇流器技术实现镇流(Single-Stage Inverter、SSI)。

       3、讨论了PFC半级和逆变电路半级间功率不平衡而引入的较高电压应力对开关器件的影响。

       4、讨论了电子镇流器的工作状态、控制策略和元件电压应力间的相互关系。

       5、讨论了利用热阻检测电路来减小灯丝溅射的问题,并通过实验证明了这种电路灯管开关工作18000次后灯丝无明显溅射。

       6、论文和实验电路对单级镇流电路的变化特性进行了分析,并给出了实验结果。

       (五)采用反激推挽集成变换器的电子镇流器

       该电路和实现主要由巴西federal University of Minas Genais的Ricardo Nedersondo Prado教授(Ph.D)等人完成。

       这种电子镇流器具有以下特点:(1)由于采用反激式电路,所以电路简单,使用灵活;(2)具有隔离、自启动、单开关的电路特点;(3)可实现短路保护;(4)反激式APFC,所以具有不必使输出电压高于输入直流电压,可在DCM工作方式下,在固定导通时间控制方式下得到功率因数近似为1的效果;(5)由推挽变换器实现灯的高频交流供电、镇流;(6)仅用一级电路就可实现PFC和高频变换,实现了单开关变换,简化了电路;(7)通过占空比控制可实现调光。

       (六)基于单级高功率因数的电子镇流器

       该工作由巴西Federal University of Espirito SantO,Vitoria的Marcio Aimeida Co教授(Ph.D)及他的同事完成的。

       它具有以下特点:(1)单功率级,高功率因数,半桥功率逆变器工作在谐振状态;(2)自激振荡式,功率因数校正工作在DCM模式,输入、输出隔离;(3)由于工作在自激振荡方式,所以具有保护作用;(4)实验模型:40W荧光灯、40KHZ、220V交流市电供电;(5)给出了实验结果和模型分析。

       (七)一种新型单级恒功率高功率因数电子镇流器

       这项工作由西班牙的University of Oviedo,Gijon大学的Manuel Rico-Secades教授(Ph.D)和他的几个同事共同完成的。该电子镇流器具有以下特点:(1)由buck-boost和半桥LC谐振共同组成单级高频交流电子镇流器;(2)具有可调光和恒功率特性;(3)高功率因数(0.98);(4)给出了实验电路、稳态分析、低频电路模型;(5)给出了设计实例、方法;(6)给出了实验结果。

       (八)基于反激变换器的单级高功率因数电子镇流器

       该项工作由西班牙的3.7部分的科研课题组完成。

       该项工作具有以下特点:

       1、将反激变换PFC和半桥变换合为一体,作为单级高频交流电子镇流。

       2、反激工作于恒频、恒占空比。

       3、由于在PFC中引入了一个变压器,所以逆变器的输入电压可以设定,从而优化了逆变器的设计。

       4、给出了实验电路、稳态分析、实验结果。

       四、总结

       通过以上的分析讨论可以看出,貌不惊人的高频交流电子镇流器的设计、制作是一个涉及电路拓扑、电子元器件选择、电路动态静态分析,电光源等多学科的一个知识密集性电子产品。它主要要求在电路尽可能简单的条件下实现高效率、高可靠、低谐波成分、低电磁幅射干扰、高功率因数。所以对电路设计、选型、生产提出了较高的要求。随着电子技术、电子元器件、电路拓扑水平的不断提高,高频交流电子镇流器的质量、性能会不断提高。回顾自20世纪70年代世界上第一只高频交流电子镇流器的面市,到今天高频交流电子镇流器广泛进入家庭、楼堂馆所的照明,印证了高频交流电子镇流器的不断发展,质量、性能不断提高的过程。

电脑ATX电源各类常见故障有什么?怎么解决?

        脑电源如果出现问题电脑就无法使用,因为没有电源供应电力,硬件的优势再大也没用。那电脑电源出现故障怎么修理呢下面我为大家带来电脑常见的电源故障原因和修理方案,一起来看看吧!

        一. 长城ATX-300P4-PFC型电脑电源,按压启动按钮,

        电脑没有任何反应

        打开主机箱盖,拔下20针排插,通电测得绿线端有3.67V电压,紫线端有5.08V电压,说明电源辅助电路工作正常,估计是功率开关管损坏无法工作。

        1.故障初析

        从机箱里拆出电源盒,打开盒盖,拔掉抗干扰电感线圈插头和电源进线插头,焊脱散热风扇引线,拆出电路板,把灰尘清除干净,以便检修。先在市电输入端焊接一条临时电源线,把抗干扰线圈的插座处用导线短接,以便通电检测。

        经加电测量,待机时ICI(KA7500B)的供电端(12)脚电压为16.06V,(14)脚的基准电压为4.98V,(KA7500B)死区控制端④脚为4.23V,说明IC1基本是好的。

        为了方便监视,在12V和5V的输出端都焊接汽车用的12V/100W灯泡做假负载。通电,试把PS-ON绿线端和任意的黑线短路,灯泡不亮。

        这时测量IC1的④脚电位从4.23V下降为3.86V,虽能下降,但仍不能为低电平,导致IC1无法振荡工作,所以输出无电压,灯泡不亮。

        试对IC1④脚直接短路,灯泡便亮了起来,初步判定IC1是好的,问题应查四电压比较器IC2(LM339N)和相关的电路(见附图)。

        

        2.开/关机原理

        根据原理图分析,启动时IC1的④脚要为低电平,必须具备两个条件:

        其一是Q7必须截止使D22也截止;其二是IC2A的②脚必须为低电平使D26也截止。

        从开/关机电路工作情况看,待机时Q8和Q7应都为导通状态,那么IC1的⑩脚基准电压经Q7的ec极和R40使D22也导通,才能为IC1的死区控制端④脚提供待机高电平电位。开机时,由于PS-ON被拉为低电平,D27截止,使Q8的b极失去偏置,Q8截止,使Q7的b极反偏也截止,Q7截止c极就无电压输出,那么D22也反偏截止,终止对IC1④脚提供高电平。

        故障时测量Q7集电极电压为0V,说明这部分开/关机电路工作正常。开机时因Q8截止,D23也截止,那么IC2A的⑤脚电位就上升到设定值(⑤脚电位就是R60、D24和R84、RR66及并联的RR61的分压值)约为1.88V,比④脚1.35V高,那么②脚就会输出高电平,所以应该怀疑的对象还是比较器IC2A及相关的电路。

        经思考,待机时IC2A比较器工作状态正常,开机时IC2A的②脚电位为4.36V,比⑤脚电位1.88V高,钳位二极管D24左高右低,使D24也呈导通状态,这就使IClA本身产生不良反馈而钳住②脚永远是高电平,导致ICl④脚不能为低电平,所以电源无法启动而死机,经反复测量IC2A周边的元件都没有损坏,让人费解。

        3.改参数排故障

        能否适当降低IC2A②脚的电位,使它不反馈就好,尝试的办法是增大电阻R60(2.7k)的阻值。经试验,R60的阻值增大到33k时,不再发生反馈,试机都能很顺利启动。但此举虽能降低②脚电位,却也降低了⑤脚的电位,会导致保护电路的误动作,不宜采用。

        产生不良反馈的原因会不会是电容C26(1F)变值引起,但经测量C26容量为1F是好的。

        能否让不良的反馈时间延缓,使比较器抢先于反馈而制止不良反馈,达到输出低电平的目的。尝试的方法是增大电容C26的容量。经试验用47F的电解电容替换C26时,通电试机,反复开/关机灯泡都能点亮,说明机器能顺利启动。经这样处理后,装回主机试用,启动灵活一切工作正常,故障排除。

        4.理论依据

        在待机时,由于Q8 和D23 的导通,电容C26 的正极电位被下拉入地为0,开机时Q8 和DD23虽截止,但由于电容两端的电压不能突变,C26

        容量加大了,延缓突变的时间更长了,那么②脚的电平经D24 反馈到⑤脚对新加的电容C26 充电的时间也就延长了,在这个时间段内IC2A

        反相端④脚的高电位就比同相端⑤脚的低电位保持了足够的比较时间,使比较器②脚输出低电平,R60从ICl⑩脚基准电压取样后就被下拉,也就没有机会为⑤脚提供高电平了,达到抑制不良反馈的目的。D264

        截止,不再对ICl④脚输出高电平了;另外,开/关机电路因开机时也对ICl④脚提供低电平,上述两个条件都已具备了,那么ICl 的④脚就不会再出现高电平,ICl 就有脉冲信号输出,电源便能顺利启动。

        二. 雅富ATX-300-P4型电源的电脑难启动

        初步怀疑某元件冷态时失常,热态下正常。从主机中拆卸出该电源。在输出端+5v与+12V两路分别接上汽车用12V/100W灯泡作假负载。

        接通市电,测绿线端(PS-ON)电压为5.01V,紫线端(+5VSB)为5.18v,均属正常范围。说明辅助电源工作正常。试用镊子把绿线端对黑线端(地)短路。模拟主机启动按钮把PS-ON的5V高电平拉为低电平,风扇静止,灯泡不亮,说明电源不能启动。

        又反复把镊子碰触四五次,风扇转动、灯泡也亮了。松开镊子又立即搭上,这时电源就极容易启动。测其输出端各路电压分别是:+12.02V、+5.22V、-12.12V、-5.15v、+3.49V,不超过误差20%均为正常值。

        打开外壳。拆出电路板,把灰尘清除干净,以便检修。

        为了便利分析。绘出相关电路见附图。

        

        同样挂上汽车灯泡做负载。加电并用镊子将IC1(11L494)死区控制端④脚强制短路。灯泡点亮了。说明IC1和之后的电路工作正常。但对绿线端短路时,电源就无法启动,怀疑IC2(PC339)不良。经测量IC2四电压比较器在待机与开机(不能启动与能启动)时各引脚电位状态如附表所示,分析IC2工作应属正常。

        根据原理图分析。要使电源正常启动。Ic2的①脚应为高电平,②脚应为低电平,才能使IC1④脚为低电平。

        测量这三个关键点的电平状态。当短路绿线端时,IC1④脚不但不为低电平。反而从3.35V上升到3.60V(高),状态反常,而IC2①脚为4.24v(高)正常,但②脚却为3.99V(高)异常。由②脚电平为高,经R41至IC1④脚使之死区控制端不能为低电平。致使电源不能启动。IC2②脚高电平,是比较器A同相端⑤脚电平高于反向端④脚导致的,因为④脚已被设定为低电平,那么,只需要查清⑤脚为高电平的原因即可。

        带着上述问题对IC2⑤脚的电平状况进行探究,思路有三:

        (1)⑤脚的高电平可能是由IC2①脚高电平对D35(嫌疑变质)反向击穿所致;

        (2)过压、欠压保护电路某元件参数失常使保护电路动作所致;

        (3)由电源端③脚电压经R42再经R59、D39反馈所致。

        于是试着逐一断开各路相关元件。试机观察能否启动。

        当切断A比较器的反馈电路D39时。开机瞬间可听到开关变压器振荡声,约1/4秒电源启动,声音消失,灯泡点亮。由此判断⑤脚的高电平还是从②脚的不良反馈而来的。冷静琢磨。能否让IC2②脚的高电平暂时不参与控制开/关机。

        尝试办法是断开R41.试看后果如何。其结果是焊脱R41后很见效。故障不再出现了。而且IC2②脚也为低电平。由此认定,IC2②脚的高电平是由于IC1④脚的高电平在启动瞬间的不良反馈形成的。而IC1④脚的电平是受控于Q7,怀疑Q7变质。

        经分析,开机时IC2①脚的高电平经R38至Q7(C5 343)b极正偏,Q7导通,把D34正极拉为低电平,D34截止。如果Q7变质或冷态时不易导通。

        就无法使IC1④脚正常为低电平。但经反复测量,开机时Q7的c极电位都为0V,说明Q7能够正常饱和导通,IC1圈14脚基准电压经电阻R43后被下拉入地是无法向④脚提供高电平的,证明这部分开/关机电路工作正常。

        那影响ICl④脚电位的相关元件只有电解电容C35了,怀疑C35因漏电让IC1的14脚的基准5V电压经C35串到④脚所致,但拆下C35(2.2F)测量却是好的,真是让人感到棘手。

        参考《电子报》上相关资料,有的电脑电源中该电容容量为47F,遂仿效,用一只47F/10V电容替换后,试机启动都很顺利,难启动的故障居然排除了。

        提示:今后如果遇上类似电脑电源难启动现象的,不妨首先查一查该电容。或加大容量试一试。也许会立竿见影。少走弯路。

        三. 长城ATX-300P4-PFC电源通电后无任何反应

        打开机壳查看,发现保险烧断。这个时侯检修就要慎重了,因为一般来说损坏的都比较严重,必须对初级电路元件逐一仔细测量不得马虎。

        检查结果为:桥式整流管两只烧坏,高压滤波电容(330F/200V)有一只已经击穿短路,功率开关管(JE13009)两只烧坏,幸好待机开关管及电路元件未损坏(待机开关管及电路元件损坏也烧保险)。

        换新元件后故障排除。

        四. 长城ATX-300P4-PFC电源通电后听到“吱吱”声.

        测量+5VSB无电压

        打开机壳后发现+5VSB电源输出端的滤波电容鼓起,原以为是电容损坏的原因,但是换新电容后故障依旧。接着分别断开IC494的(12)脚、整流管(D9)后故障依旧。随后经过分段仔细测量检查(顺着输出线至开关变压器).发现故障为+5VSB电源输出端的稳压二极管(ZD6)击穿对地短路,造成开关电源负载过重出现吱吱响声。换新管ON473}5A-5V)后故障排除。

        五. 长城ATX-300P4-PFC电源+5VSB电压低于正常值,开机即保护

        空载检测此电源的+5VSB电压(2V~4V)明显低于正常值,短路绿、黑绒开机即保护。有的是空载虽然能启动但一加栽就保护。打开机盒发现,其中有因风扇彻底不转,电路工作温度过高造成的。有因风扇缺油转数不够造成的,可能是负载过重造成的吧。换新电容和风扇加油后故障排除。

        六. P4达硕ATX-308B开关电源,无电压输出

        拆开外壳,直观检查保险丝烧黑,两只电解电容220F/200V鼓包。主电源开关管使用SSP2N60B,副电源开关管用了两只13007,使用脉宽调制集成电路KA7500B和电压比较器LP7510。输出部分采用两只S20C40C和一只F12C40C双二极管。

        更换保险丝和电容后,通电保险丝又烧黑,说明电路中还有短路性故障。在路仔细检测,发现四只+300V整流二极管中有两只击穿,更换后表测电路基本没有短路点,再通电发现电源风扇转动一下即停止,说明电路处于保护状态。断电,测得输出电路中三只双二极管正常,无意中摸到LP7510发烫,手摸KA7500B无温升。测得LP7510⑦脚(电源输入端)与地短路,且该脚直接与+12V相接。

        焊开⑦脚测得与地仍短路,说明该集成块已坏。仔细观察LP7510与LM393所接电路,发现二者的电源输入端不同,LP7510所接电路如图所示。

        

        无奈之际,在一堆P4电源中找到一只印有WT7510的块子,引脚及电路接法与本机电源基本相同,试将WT7510焊下安装到本机电源电路上,通电风扇转动,测得各路电压输出正常。维修完毕。

        七. 百盛BS-2000ATX开关电源风扇不转动,测各路均无电压输出

        此电源单独对其加市电并短路PSON,风扇不转动,测各路均无电压输出。但解除PSON短路时,测量绿线端电压为4.9V正常,说明内部辅助电路和之前的整流滤波电路都正常,初步估计是功率开关管损坏。

        打开外壳,查看电路板未发现可疑痕迹。为了方便修理,把电路板单独拆出来,先把电源进线和风扇焊脱,把抗干扰电感线圈(像普通电源变压器)插头拔下来,在接插处暂时用导线接通,又在电路板上市电输入端加焊电源线,用一只12V小灯泡焊在+12V电压输出端以便监视,这样就可以加电测量了。

        经测量,IC2(KA7500B)供电端脚电压约为20V正常,死区控制端4脚3.37V(高电平)。

        经思考,各种型号的ATX开关电源,不管电路是何种结构,电脑启动按钮都是把绿线(PSON)启动端的高电平下拉为低电平,使死区控制端也为低电平(约为0.15V),KA7500B(或TL494)的8脚和脚才有脉冲宽度信号输出,推动电路才能起振,开关管才能正常工作。如果IC2(KA7500B)不良或损坏,4脚即使为低电平,机器仍然无法工作。

        于是对IC24脚的电平变化进行监测,结果当(PSON)被控为低电平时,4脚死区控制电平不但不为低电平,反而从3.37V上升至4.24V反常。

        凭经验,要是IC2完好的话,只要把其4脚强制为低电平,电源就会有输出。

        遂用镊子把4脚强制接地一试,小灯泡立即亮了起来,证明IC2和后级是正常的,故障应是在前级IC1(电压比较器LM339)或相关的电路。

        为了便于分析,根据实物绘画相关电路如附图所示。

        

        据以上检测情况分析,要使机器正常工作,比较器IC1(13)脚与脚必须同时为高电平,使三极管Q11与Q12都截止,IC2(4)脚方能低电平。

        当(PSON)低电平时,IC2(4)脚电平反而上升,可能是三极管Q11与Q12中有一只工作不正常。

        在对这两只三极管进一步检测时,发现Q11的b极电位比e极高,显然Q11工作在导通状态,这就使IC2(14)脚的基准+5V电压通过Q11e、c极与D33抵达(4)脚(高电平)。

        经查比较器IC1反相端(8)脚电位(1.44V)高于同相端(9)脚(0.86V),使输出端脚低电平。根据电路原理图分析,(9)脚电位是从IC2(14)脚+5V基准电压经R72取样获得的参考电压(固定不变),(8)脚是各路输出电压过压与欠压检测端,可能是哪个支路出问题机器进入保护。

        经琢磨容易损坏的元件一般是非线性元件,如二极管和稳压管等,遂在路估测D18至D23,基本都没问题。当测量各稳压管时,发现Z1很可疑,焊脱Z1进一步测量其正反向电阻约5k左右,证实Z1已变质,经用一只12V稳压管换新后,把绿线端对地短路,通电,这时测得IC1(8)脚(0.34V)低,(9)脚(0.86V)高,脚为高电平,比较器工作正常,Q11不再导通,IC2(4)脚(0.15V)低正常。测量各路电压输出也正常,说明保护已解除,机器能正常工作。

        拆除加焊的电源线和导线等,恢复外包装,装进电脑主机试机,开机时风扇转动,同时发出“嘀”一声响,启动正常,显示器显示也正常,故障排除。

        小结:当电源正常工作时,Z1是不会导通的,只有+12V这一支路输出电压超过Z1的稳压值(或设定值)时,Z1才导通,机器进入保护;由于Z1变质,等效于一只5k的电阻,所以当电源刚开始工作的一瞬间,+12V这一支路的输出电压立即经Z1和D23加至IC1(LM339)比较器的反相输入端(8)脚(高),与(9)脚的参考电压作比较,使14脚输出低电平,那么,Q11b极正偏,Q11导通,+5V基准电压经Q11的e、c极和D33至IC2的死区控制端(4)脚为高电平;同时Q11c极的电平(高)又经R69反馈到IC1比较器的反相输入端(8)脚,钳住(8)脚高电位,使电源进入保护而无电无电压输出。

        八. 长城ATX-300P4-PFC电源通电时无任何反应.

        测量+5VSB无电压

        打开机壳后直观查看,保险管是好的,初步判断初级电路是好的。输出端各路滤波电容是好的。

        随后仔细检查测量直流B+电压正常,+5VSB开关管是好的,换反馈电容无效。检测其他元件均未损坏,最后判断故障为.+5VSB电源的开关变压器损坏。换上一只好的开关变压器(ZSTe

        FT-EEL19-018*)后故障排除,根据实物绘制的待机电路图及开关变压器数据见附图。

        

        九. 电脑ATX电源接通电源后主机没有任何反应

        根据故障现象判定,故障可能发生在电源电路。卸下主机箱侧盖板,拔下电源与主板、软盘驱动器、光盘驱动器、硬盘机的连接插头,拆开电源盒,在+5V输出端与接地端之间加接6/15W假负载,然后测量主电源各输出端电压均为零。

        对有关元件进行静态检测,未见异常;测量整流滤波后的300V电压也正常;怀疑电源启动电路有问题。

        用万用表测量DBL494的12脚电压正常,这说明辅助电源工作良好;测量LM339④脚电压为4.5V,也属正常,这说明+12V电压已经通过DBL494内部基准电路处理后由其14脚送出。

        重新插接好电源与主板的连接插头,测试LM339的⑤脚“PS-ON”电压,在未按下主机箱电源按钮时,“PS-ON”呈+5V高电平,当按下电源按钮时,“PS-ON”电压小于1V。

        “PS-ON”信号电压能响应电源开关控制,由此推断电源监控电路、电源控制开关正常。进一步检查DBL494、LM339的工作状态,发现不论“PS-ON”信号是高电平还是低电平,LM339②脚始终为4.5V电压。

        用空心针捅开②脚,切断外围电路,重测②脚电压依然保持不变,推断LM339损坏。

        用良品SG339代换后,恢复好机器,加电试之,电脑启动正常,系统运作良好。

        十. 东方城ATX电源5A保险烧断,玻璃管内部发黑

        副电源开关管、全桥、滤波电容中可能有击穿,先测量C5027的集射间电阻为0.5,拆下再测量确实击穿,代换后再测其集射间电阻仍为05k,怀疑全桥也击穿,拆下测量果然如此。

        将全桥用四只5408代换后,C5027集射间电阻大于3k,击穿元件已排除,换上保险通电后有260V直流,但无低压输出。

        由原理图可知,ATx电源工作程序是:通电副电源工作IC1工作主电源工作输出。

        

        初步检测虽然排除了部分损坏元件,但副电源、IC1、主电源三部分电路中仍有损坏元件。为了判断故障范围,给IC1加外接电源,即PC494的12脚加+12V电源,然后用示波器测⑧和⑾脚的矩形脉冲,通过测量,⑧和⑾两脚输出正常,说明故障在副电源或主电源中,为进一步缩小故障范围,先给IC1通电,后给ATX电源输入端通220V交流电,则电扇转动,说明主电源也正常,故障仍在副电源中。

        在路测量副电源中相关元件,发现正反馈电阻偏大,过流保护电阻偏大,拆下测量,正反馈电阻由220变为4k,脉宽调制三极管C945

        ce极间阻值近于0,过流保护电阻由1变为,代换二电阻及三极管C945后,故障彻底排除。

        十一. ATX-250S电脑电源,加负载时就无法启动

        ATX-250S的长城牌电脑电源,加负载时就无法启动,反复按动开关,还是不能启动。拆出电路板并加电。试对IC1 KA7500B(4)脚直接短路,假负载汽车灯泡正常点亮了。测量输出端各路电压也正常,说明电路基本没问题。试把电容C22(1F)拆卸下来(见图),

        先后用2.2F、3.3F、4.7F电解电容由小到大替换试机,当用10F电容替换C22时。开机就能顺利正常启动,机器恢复正常。

        好了今天我的介绍就到这里了,希望对大家有所帮助!如果你喜欢记得分享给身边的朋友哦!

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