请教TDA16846

王艳玲

请教TDA16846电源14脚供电为零，谁能解释一下该电源的工作原理



[ 本帖最后由 王艳玲 于 2009-6-20 23:35 编辑 ]

通讯科技

开关电源电路
HiD29206P开关电源电路是采用西门子公司TDA16846电源控制芯片，它是高性能电压模式控制器，采用同步或自由调整式的工作模式，具有完善的整流电压检测、过压与欠压保护、内部热保护功能，外围元器件的数量少，简化电路的设计等优点。
本节主要以TDA16846芯片工作原理讲述HiD29206P电源工作电路。工作原理图如9-1所示。
工作原理简述：当插上电源开关后，AC220V/50Hz的交流市电，经过电源开关SW801、保险丝F801（3.15AT），以及R801、C801、C802组成的共模滤波器，把供电电路引入的各种电磁干扰抑制掉，消除电网电压中的高频干扰脉冲。经DB801整流后输出300V的直流电压，一路直接加到T804第（1）脚，另一路经R815、R813、C820滤波后加到IC801（TDA16846）第11脚，当11脚电压达到：14~15V时，IC内部电路开始启动，由TDA16846第13脚输出一个开关管驱动信号，控制（MOSFET）管时而导通时而截止，使开关管的漏极连接T804第3脚。由于开关脉冲的作用下使T804的1～3绕组能流过300V的直流电压，在此激起高频开关脉冲，并在T804次级绕组上感应出脉冲电压，经过次级绕组各自的整流、滤波、稳压电路，分别输出：+135V、+15V、+12V、+5V、+9V等各种不同的直流稳压电源，供给整机电路的各部份使用。
* +135V主电源，供给行扫描输出电路工作；
* +15V伴音功放供电电压，供IC602伴音功放电路工作；
* +12V直流电压，供芯片小信号处理电路工作；
* +9V直流电压，供芯片小信号处理电路工作；
* +5V直流电压，供芯片小信号处理电路工作。
1、启动过程
当TDA16846第14脚的电压U14（Vcc）小于电源电压比较器（SVC）上限阈值Uon时，输入电流将小于100uA，第13及14脚将保持低电平。当U14超过Uon时，内部芯片开始工作，I14增大。当U14向阈值Uoff下落时，芯片TDA16846开始启动，如图9-2所示。


















C822初始充电是通过虚拟电路元件R808及内部二极管D1 实现的，所以，不需附加启动电阻。随后由变压器辅助绕组通过二极管D803向C822提供充电。
开关电源启动后，由于刚开始时二次侧输出电压为零，反馈环路必然会使开关管的电流大增，容易损坏开关管。为了解决这一问题，在TDA16846中设有软启动电路，软启动过程中，第13脚输出占空比小的激励脉冲，避免开关管出现过大的开机峰值电流。TDA16846第4脚电压及其外接电容C816,决定软启动的时间。  
当电源启动后，由T804的8脚输出14V的电压供给IC801的作为IC工作时的工作电压。此时由Q804与稳压管D806组成的射随电路不工作。
2、一次侧电流虚拟信号的产生
整流电源经R808向C814充电，使IC的2脚电压U2与通过功率晶体管的电流Ip成正比。因此，不必直接测Ip,U2的变化规律可代表Ip。 13脚输出驱动脉冲使功率晶体管导通的同时，2脚释放C814,使之通过R808开始充电， U2与Ip成比例上升。
U2加于开通时间（Ton）比较器ONTC的输入端，与芯片内部的控制电压相比较。如果U2超过控制电压，TDA16846即转入关断期(Toff)，限制Ip的继续增大。可见，调整ONTC的控制电压即可调整Ip的最大值，亦即Ton的大小。该控制电压能通过光耦信号输入到5脚的电压U5或折回点校正信号11脚的电压U11进行调整，U5通常是通过光耦传送的二次侧输出电压的取样值。关断Ip的同时，第2脚使C814放电为零，进入功率晶体管的关断期（Toff）。
3、关断时间Toff的控制
在第3脚连接变压器辅助绕组，功率晶体管关断后，变压器二次侧各整流电路导通，向负载供给能量，贮存在变压器中的能量逐渐减少，第3脚的电压U3下降，U3下降过零时，TDA16846从Toff转换为Ton期，开始一个新的开关周期，Toff期结束。
4、待机（轻载）时关断时间Toff的控制
TDA16846内部通过1脚向内部电容进行充电，当1脚电压U1达到3.5V时，充电自动停止，放电时间由集成块内部R、C值决定，C通过R 放电。放电使U1下降，。当U1下降到小于第5脚U5、且第3脚电压U3送出过零信号时，第13脚输出驱动脉冲，使功率晶体管导通，进入Ton期。负载很轻时，功率晶体管关断后，变压器产生寄生振荡，U3过零频率高，易使开关管动作不稳定，上述方法可使开关频率不会随U3过零频率升高而升高，使开关电源在轻载时稳定工作，维持二次侧输出直流电压稳定。
5、单周误差调节电路
TDA16846内部误差调节电路的简化结构如图9-5所示。其中EA是误差电压放大器，同相端加5V基准电压Vref,反相端输入从二次绕组取得的采样电压，加入到TDA16846第3脚,开关变压器T804的辅助绕组的电压信号，经分压器（R809、R810）取样形成U3。U3与IC第4脚电压Vref在EA中作比较，EA输出比较结果DOWN脉冲，对C816充电，在4脚端电压U4形成调节电压Vreg，Vreg及时对13脚输出的脉冲的占空比进行调节，以消除输出电压的误差。这种调整作用每个开关周期都在进行，称为单周误差调节。
C815的作用有两方面：延迟过零时间，减小干扰；平滑开关管关断后的第一个尖峰脉冲。为EA提供稳定可靠的取样信号U3。

图9-5    单周误差调节电路
5、保护功能
（1）、整流电压检测
TDA16846第11脚通过分压器对整流输出电压进行检测，当U11小于1V时，TDA16846第13脚便不再输出驱动脉冲，防止因一次侧电源电压太低使通过开关管的电流过高而损害开关管。
（2）、过压与欠压保护
TDA16846第14的电压U14是由变压器副绕组提供的，U14既是IC的工作电压，又能反映二次侧输出电压的大小。当U14超过16V时，说明二次侧电压过高，开关电源应停止输出。 TDA16846内部的检测比较电路因U14超过了上门限值就会封锁13脚的输出，使之不再输出驱动脉冲，二次侧的电压就会降下来，使各路用电负载得到保护。当U14低于检测比较电路的下门限值时，说明二次侧电压过低（如负载出现短路时），TDA16846的13脚即停止驱动脉冲的输出，并使4脚保持低电平而不能进入软启动，开关电源停止输出。
（3）、温度过热检测保护
    温度过热检测保护电路置于IC内部，它的工作结温260℃，若因电路过载使IC芯片温升达到260℃时，芯片内温度保护电路（便阻断逻辑电路）开始工作，IC进入锁定保护状态，当温度降至允许值时，又会自动启动电源投入工作。
6、待机控制电路
在待机状态时，由IC001（TMPA8809）的64脚输出一个高电平，分为两路：一路控制Q003截止，+5V电压通过R010加到LED1001的正极，使待机指示灯LED1001发光；另一路经R827，高电平电压到达Q806基极，使Q806饱和导通而集电极输出低电平，Q807的基极连通Q806集电极为低电位，使Q807处于截止，集电极处于高电平，送入Q808基极，使Q808饱和导通而集电极与发射极相当于闭合开关到地，最终输出低电位。因光耦IC802第2脚连通Q808集电极，则流过IC802光电耦合器的电流增加，当IC802第2脚电流增加，使连到电源初级IC802的3脚电流也增加，送入TDA16846第5脚，经IC内部控制器电路工作，使IC801第13脚输出开关脉冲占空比也下降，使开关电源处于间歇振荡状态，开关变压器的感应电压下降，T804各次级绕组输出电压下降，达到待机控制目的。
7、+135V稳压控制电路
稳压控制主要由IC801第5脚光耦检测识别控制。当+135V主电源正常时，通过稳压控制IC804进行误差取样控制端电压设为2.5V，它通过+135V主电源经R832、R833、VR801分压得到2.5V；当+135V主电源过高时，使IC804进行误差取样控制端电压高于2.5V，IC804连通IC802光耦到地，使光耦中电流增加使其发光，使连到电源初级IC802第4、3脚电流增加，此电压送入TDA16846第5脚进行检测控制，IC内部调整模块和PWM等电路工作使Q801导通时间减少，促使开关脉冲占空比下降，直到主电源稳定为止。
8、引脚功能说明
（1） 1脚与地之间并联RC电路，RC值确定抑制阻尼振荡时间和待机状态频率。
（2） 2脚是一次侧电流虚拟信号的输入端。
（3） 3脚是误差放大器和过零信号输入引脚，控制绕组的电压经分压器输入该引脚。如果引脚3的电压超过阈值（5V）,引脚4的控制电压就降低。
（4） 4脚这是控制电压引脚，与地之间接有电容，其值决定软启动的持续时间和控制速度。
（5） 5脚是光耦输入端，
（6） 6脚是故障比较器2输入端，如果加于该引脚的电压大于1.2V，则SMPS（ switch-mode power supply 开关电源）停止输出。
（7） 7脚是同步输入引脚，如果要求固定频率工作模式，则在7脚与地之间接RC电路，RC值决定开关频率；如果按同步模式工作，则同步脉冲从7脚输入。
（8） 8脚：未用
（9） 9脚输出基准电压（5V），9脚到地之间接有电阻时，就激活故障比较器2。
（10） 10脚是故障比较器1输入端，加于该脚的电压大于1V时，SMPS停止输出。
（11） 11脚是二次侧电压检测反馈信号的输入引脚，整流输出主电压经分压器送到11脚，如果该脚电压低于1V,则SMPS关闭。Pin11的第二个功能是主电压的折回点校正。
（12）、12脚是公共地线。
（13）、13脚是开关管控制信号输出引脚。该输出端通过串联电阻连接到功率晶体管门极。
（14）、14脚是电源电压Vcc输入端。电源启动后，由控制绕组经外部二极管整流产生Vcc。

王艳玲

谢谢2楼的朋友 受益非浅