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白炽灯不能做优派液晶显示器假负载的原因
http://www.weixiu8.com/ 2015-6-2 21:29:17
白炽灯不能做优派液晶显示器假负载的原因
    UP06041120电源适配器(额定输出12V/5A)是优派17.5英寸液晶显示器的随机配件,其特殊之处是输出线终端插头为圆形四针形式,只允许对优派液显供电使用,不可对其他液晶显示器供电,其他型号的适配器要对优派液晶显示器供电,也因接口不同而无法匹配。其电路原理图如附图所示(根据实物绘制,仅供参考)。
    一、工作原理
    该电路所用核心元件IC1为SOP贴片封装的13842(与SIP直插式封装的UC3842功能相同),这是普遍被运用于开关电源做脉宽信号驱动的专用IC,电路除了功率开关管、整流二极管、单向可控硅和电解电容等体积较大的元件外,大部分阻容元件为贴片元件。电路包含有自动稳压控制、过流检测保护、输出过压保护等功能。
    1.整流滤波部分:该部分与其他开关电源大同小异,只是多了一个电感L1与两只电容Ca、Cb构成LC滤波网络,通过一块面积比电路板略小的起屏蔽作用的敷铜板,覆盖在焊锡面,把低压部分地与电网输入端联系起来,有利于控制电磁干扰。。
    2.驱动工作过程:当接通交流市电时,整流滤波后的300V电压一路通过开关变压器①、②绕组加至开关管Q1(IRFPC50)的D极,为开关管振荡作准备;另一路经串并联电阻R3、R4和R7、R8的限流降压,为IC1启动端7脚提供约17V电压,使IC1内部振荡器开始振荡工作,⑥脚就输出微弱的脉宽信号送达Q1的控制栅G极,使Q1产生微弱振荡,开关变压器的次级③-④绕组感应出微弱的电流,经D2、C6一次整流滤波和D6、C6-1二次整流滤波以及DZ1、C7的稳压后,承担起并维持IC1启动后的供电工作。
    与此同时开关变压器次级⑤-⑥绕组也感应出微弱的电流,经D4、C14、C15、L2、C16整流滤波得到12V电压,点亮指示灯LED1,这是待机时驱动过程。
    当接通负载时,电源负担加重,输出端电压一时下降,经过电阻R36、R37分压的分压值也随之下降,精密稳压集成块Q3输入端监测到降低的分压值,并经过内部比较器放大,输出端的电位立即上升,光耦IC2(817D)内部发光管①、②两端电位差减小,发光程度减弱,光敏管导通的程度随之减弱,③、④两端的电压降增大,即Q2基极电位上升,Q2导通程度减弱,IC1⑧脚的5V基准电压经Q2的c—e极抵达IC1的④脚使电位降低,从而使IC1内部振荡器的振荡频率变低,⑥脚输出端的脉冲信号宽度变宽,使Q1的导通时间增长,振荡变压器次级输出的电压就上升。
    另一方面IC1②脚是反馈信号输入端,当IC2光敏管③、④两端压降增大时,经电阻R19反馈到IC1②脚的电位则上开,经IC1内部误差比较器放大后,使脉宽调制信号变宽,又制约了⑥脚的脉冲宽度,使输出电压稳定。
    3.自动稳压控制过程:如果某种原因使输出电压上升,那么R36、R37的分压值也上升,经Q3输入端检测和内部比较放大,输出端电位立即下降,IC2内部发光管发光的程度加强,光敏管导通的程度就增强,使Q2基极电位降低,Q2导通的程度加大,使IC1④脚电位上升,内部振荡器振荡频率变高,⑥脚输出的脉冲宽度变窄,Q1导通的时间变短,使输出电压降低;假如某种原因(或因负载加重)而使输出电压降低时,反应过程则相反(与开机启动接通负载时的稳压原理一样),从而实现自动稳压的功能。
    4.过流检测保护电路:该部分与其他开关电源没有多大区别,IC1③脚是过流检测信号输入端,通过电阻R12采样获得是否过流信号,倘若某种原因致使开关管电流增大超过允许值时,反应在电阻R16上的电压降就增大,经R12取样使IC1③脚的电位上升,若③脚电位超过1V时,内部电流检测比较器翻转,使内部驱动器截止,IC1就自动停振,⑥脚就无脉宽信号输出,达到过流保护的目的。
    5.输出过压保护电路:该功能电路由单向可控硅Q4、稳压管DZ3和电阻R32、电容C19等元件组成。该电路工作原理一目了然,因稳压管DZ3的稳压值是13V,也就是说输出电压超过13V时,DZ3就击穿导通,可控硅Q4就会被触发导通把输出端下拉入地短路,导致Q3输入端电位为0V,Q3输出端电位悬空,使IC2截止,Q2截止,继而使IC1④脚电位为0V,IC1内部振荡器失电停止工作,⑥脚无脉宽信号输出,整机无法工作,实现超压保护功能。
    电阻R32和C19是为了抬高DZ3的稳压值,留有一定的余量,也是限制和稳定可控硅触发电压的设定值,使保护电路不易误动作。该功能同时也具有负载短路保护功能。转载请注明转自“维修吧-http://www.weixiu8.com
    二、白炽灯不能做假负载的原因
    一只故障适配器,输出负载能力变差,现象是:接通17.5英寸优派液晶显示器时,适配器的指示灯呈一闪一闪发光状态,显示器黑屏无法点亮运行。
    经检查是驱动器件IC1(13842)的性能变差所致,因没有贴片13842替换,遂用直插式UC3842代换,这项工作实施有难度,需把原来的贴片13842拆除掉,将新的UC3842固定安置于元件面的电容Ca和Cb顶面上(空间很宽),找出8根长度适中的电脑闲置的排线,从原安装贴片IC1最靠近的地方(有一处宽度恰到好处)的通孔穿过,然后细心谨慎地一一对应脚号焊接好,为了安全起见,接着把功率开关管焊脱,然后试电,测量IC1的供电端7脚电压很低,用220k左右的电阻从300V端引到⑦脚,再测量⑦脚电压在17V处左右波动,测量⑥脚电压,有几十毫伏电压(表针也轻微摆动),说明电路能起振,属于正常现象,可以放心焊上开关管试机。笔者做好以上工作后,空载下通电指示灯正常点亮,但是,笔者用汽车用的100W/12V白炽灯做假负载时,灯泡不亮,连指示灯都熄灭了。会不会是灯泡功率太大超负荷所致?冷静下来仔细分析,该电源具有输出短路保护功能,会不会是因白炽灯冷态下直流电阻很小(接近于0Ω),用它做假负载时,就相当于把输出端短路,那么精密稳压IC Q3的参考端检测到的电位是0V,输出端的电位就会悬空,使光耦IC2截止,继而振荡频率调制三极管Q2也截止,IC1的④脚电位就为0V,IC1内部振荡器失电,电路无法振荡工作,所以无电压输出,假负载车灯无法点亮。
    为证实此分析是否正确,遂截取阻值为3Ω的电炉丝做假负载(电流不超过标称值,约为4A),加电试机,指示灯点亮,电炉丝发红,测输出电压12.25V稳定正常。这时测量IC1⑥脚电位为2.83V,与空载时0.07V相差很大,估计这是该适配器的特性之一。用其为17.5英寸优派液显供电,联机接通电源,桌面显示正常。说明该适配器的确不同于其他适配器,因具有短路保护功能而不宜用白炽灯作假负载,否则就会误入歧途。
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