典型电路的结构及电路分析

由PFC控制芯片FAN7530为核心构成的PFC电路在很多液晶彩电电源中得到了广泛的使用,熟悉此PFC电路的结构、工作流程以及检修方法,对理解和修理其他PFC控制芯片构成的PFC电路也有帮助。

1.实物图解

以FAN7530为核心构成的PFC电路实物图解如图2-8和图2-10所示。该PFC电路由PFC控制芯片UF901(FAN7530)、激励电路QF904和QF905、大功率MOSFET开关管QF902和QF903、储能电感LF902为核心构成。其主要功能是使用+300V的脉动直流电压供电,产生稳定的380V PFC电压,供给后级的主、副开关电源电路。

2.FAN7530简介

FAN7530是飞兆半导体公司推出的有源PFC控制器。该芯片内部集成有振荡器、误差放大电路、驱动输出电路,并且内置有高精度过电压保护、欠电压保护和输出开路保护电路。其主要特点有:低谐波失真;内部延时启动和4V回差欠电压保护;低启动电流和工作电流;750mA PWM驱动电流;可直接驱动功率管;内置一级RC滤波电路。FAN7530各引脚功能和维修参考数据见表2-1。

图2-8 以FAN7530为核心构成的PFC电路元器件分布图

表2-1 FAN7530的引脚功能和维修参考数据

3.校正过程

由FAN7530构成的PFC电路及检测关键点如图2-9所示。该PFC电路的特点如下:一是在PFC控制器与PFC开关管之间增设了一级驱动电路(也称推动电路);二是PFC开关管采用了两只大功率MOS管并联应用。(www.xing528.com)

遥控开机后,副电源提供的VCC电压经待机控制电路的控制后输出VCC1电压,该电压经限流电阻RF910、RF903分别加到UF901(FAN7530)的⑧脚和推动管QF904的C极,为UF901和推动级提供VCC工作电压。UF901得电后内部电路开始工作,从⑦脚输出激励脉冲,经QF904、QF905推挽放大后推动QF902、QF903工作在开关状态。QF902、QF903导通期间,市电整流滤波电路送来的约300V的VAC脉动直流电压通过储能电感LF902、LF903∥LF904(LF903∥LF904表示LF903、LF904并联)、QF902和QF903的D-S极到地,形成回路,在LF902两端产生左正、右负的感应电压,此时LF902储能。QF902、QF903截止期间,LF902通过自感产生左负、右正的感应电压。这一感应电压与300V的VAC脉动直流电压叠加,再经DF902整流,CF903、CF916滤波,就在CF903两端产生380V左右的PFC直流电压。这样,经过该电路的控制,不仅提高了电源利用电网的效率,而且使得流过LF902的电流波形与输入电压的波形趋于一致,从而达到提高PF的目的。

图2-9 由FAN7530构成的PFC电路及检测关键点

4.稳压过程

PFC电路输出电压的变化经RF908、RF915、RF917、RF918与RF923∥RF924分压后作为取样电压从UF901的①脚输入。LF902的二次绕组产生的感应电压分两路送:一路经RF927送到UF901的②脚,作为误差信号;另一路经RF926送到UF901的⑤脚,作为过零检测信号。上述取样和检测电压经内部比较放大后,进行对比与运算,控制⑦脚输出脉冲的占空比,维持输出电压的稳定。在一定的输出功率下,当UF901的①脚输入电压降低时,UF901的⑦脚输出的脉冲占空比变大,开关管QF902、QF903的导通时间延长,输出电压升高到正常值;当输入电压升高时,UF901的⑦脚输出的脉冲占空比变小,开关管QF902、QF903的导通时间缩短,输出电压降低到正常值。

5.过电压、欠电压保护

FAN7530的⑧脚VCC供电输入端,该引脚内部设有电压检测电路,当该引脚电压过低或过高时,内部保护电路启动,切断集成电路内部供电,达到保护目的。

FAN7530的①脚为PFC输出电压取样输入端,内设误差放大器和采样点关断电路,该点正常电压在2.5V左右。当输入到①脚的取样电压低于0.45V或者高于2.675V时,PFC电路关断。

6.过电流保护

FAN7530的④脚为PFC开关管源极电流检测输入端,通过RF925对MOSFET开关管QF902、QF903的源极电阻RF911两端电压进行检测。RF911两端的电压降反映了PFC开关管源极电流的大小,当PFC开关管电流过大时,RF911两端的电压降随之增大,输入④脚的电压高于比较器的参考电压0.8V,比较器发出保护信号,PFC电路就会停止输出。