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NCP1280电路工作原理解析

【摘要】:图4-36是NCP1280的引脚排列图。R20,R21以及VT4组成过热保护电路。电压检测电路由R81、R45组成,R80、R79是NCP1280的反馈电压比较电路,它把输入电压Vin的斜坡电压与PFC的输出电压VEA相比较,其差值由占空比进行调整。图4-35 NCP128O工业电源电路图图4-36 NCP1280引脚排列图VT17、VT19是5V输出的同步整流电路,R53是VT17的驱动电阻,R59是VT16的驱动电阻。VD7、VS10、VT20、VD20、VS9组成输出电压反馈取样和过电压保护电路。

如图4-35所示,电路由C1L1组成第一级低通滤波电路,C2L2组成第二级低通滤波电路,两级串联抑制EMI宽带滤波。R2R3R4C5C6组成电压检测电路,当检测电流超过5nA时,过功率电路启动,驱动占空比按检测电流大小缩小,以降低输入功率。电阻R4是IC1的4脚输入电流的检测电阻,检测输入电流是为电路实施过电流保护、过功率限制和PFC占空比调节。当输入电流超过200μA时,过电流保护被启动。电容C7有控制2脚的电压和软启动两种作用,2脚电压的高低将决定校正因数的大小。如果2脚电压为零,此时输出电压也是零,电路处在软启动状态。R5C8乘法器电压取样电路。如果电路增添一个电容,这时电路工作在连续模式(CCM),否则,工作在峰值电流模式。R7、VD3是PFC开关管加速电路,R7的大小与转换效率和电磁干扰有一定的关系。晶体管VT1和VT2并联是为VT1的快速导通和截止创造条件。R8C13以及VD2是MOSFET的反向吸收网路,R8C13能提高VD2的恢复时间。电解电容C13是PFC的滤波电容。VD1是预备充电二极管,避免因VT1截止期间电路产生大的浪涌电流。图4-36是NCP1280的引脚排列图。

改变PFC输出电压高低与电路工作状态的是电阻R10R12的作用,它们是反馈取样电阻,它们能改变输出电压与输出欠电压的变化。当反馈电流IFB超过110%基准电流IREF时,过电压保护OVP电路启动,停止驱动信号输出;当IFB低于IREF的10%时,电路关闭输出进入待机低消耗状态。由R13R74R76、IC7、VD7、VT3C9组成PFC输出阶梯控制电路,它的意义是若输入电压变化,PFC输出电压跟随改变,只改变PFC输出反馈电流IFB,起到改变输出电压的目的。NCP1280电路设定输入电压为AC86~200V时,PFC输出电压为DC300V;当输入电压为AC180~265V时,PFC输出电压保持DC390V,输出电压阶梯控制点更精确,转换效率得到提高。工作原理如图4-35所示。

待机电路由IC2、TR1、IC4、IC5、VD6组成,为IC1、IC3提供电源。IC2为电流控制模式,工作频率为65kHz,IC2的启动电流低,具有短路保护与自动恢复功能、频率抖动功能,最大占空比为80%。为防止电路因输入电压低而输出功率超过额定值,特有R18R19组成过功率保护电路。R20R21以及VT4组成过热保护电路。

VT5~VT7、IC8R23R26R33~R35、C50组成ON/OFF控制电路。如果VT7导通,光耦合器IC8二极管发光,接收晶体管导通,使IC2的1脚电压通过VT5送到C19两端,该电压送到IC1、IC3使PFC与PWM启动运行,起到开的作用。电压检测电路由R81R45组成,R80R79是NCP1280的反馈电压比较电路,它把输入电压Vin的斜坡电压与PFC的输出电压VEA相比较,其差值由占空比进行调整。R37是IC3的振荡频率设定电阻。R39是输出延时电阻,该电阻是实现ZVS的关键。TR4、VD7R42R44C36是过电流保护检测电路,TR4电流互感器,起着电流检测的作用。VT8、VT9C37R47R83、VS3、VT12、VD8、TR2组成钳位电路,VT12是驱动晶体管,TR2是快速关断电路,C37是隔直电容。当OUT2输出正脉冲时,VT8导通,经TR2耦合,使VT12截止,若OUT2无脉冲输出时,VT14截止。当VT12导通时将VT14栅极存储电压快速释放掉。R48C40组成钳位放电电路。

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图4-35 NCP128O工业电源电路图

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图4-36 NCP1280引脚排列图

VT17、VT19是5V输出的同步整流电路,R53是VT17的驱动电阻,R59是VT16的驱动电阻。VT14导通时VT17也导通,直接向负载输送电压。VT17的驱动信号是通过R53加到栅极的,VT14截止,VT17也截止,这时VT19L7向负载提供电压,当VT14截止时,L7的电压极性相反。VS6、VS7是两只MOSFET的栅极稳压二极管,起着保护作用。

12V的输出电路与5V的输出电路相同,不再重复。VD7、VS10、VT20、VD20、VS9组成输出电压反馈取样和过电压保护电路。当两组输出电压哪一组过电压时,VS9或VS10导通,促使VT20导通,这时光耦合器IC6发光二极管电流增加,也使IC3的10脚电流增加,这样片内进入保护状态,进而关闭输出。