AP8022小功率開關電源晶片工作原理

2021-01-19 驪微電子

電源晶片AP8022內部集成有電流型PWM(脈衝寬度調製)控制器、固定頻率為55KHz的振蕩器和擊穿電壓為730V的高壓功率場效應管。驪微電子代理的該電源晶片內部還集成有過熱、過壓、過流保護電路和用於電源啟動的高壓電流源。以AP8022為核心元件構成的開關電源具有輸入電壓適應範圍寬(85-265V)、電源轉換效率高、外圍電路簡捷、成本低廉等特點。AP8022引腳功能為:①、②腳內置場效應開關管源極,在電路板上接地端,③腳反饋輸入端,④腳供電端,⑤-⑧腳接內部場效應開關管漏極。

AP8022小功率開關電源晶片工作原理

1.啟動與振蕩

開機後,220V交流市電經D1-D4橋式整流、C5、C2濾波,得到的約300V的直流電壓,經過開關變壓器TB1的初級①-②繞組直接送至IC1(AP8022)的⑤-⑧腳,IC1內部的啟動電路、振蕩電路得電後開始工作。振蕩電路產生的振蕩信號通過驅動電路使IC1內部場效應管進入開關狀態,開關變壓器TB1初級繞組①-②上產生感應電壓,由於繞組間的電磁耦合,開關變壓器TB1反饋繞組③-④產生的感應電壓經D6整流、R10限流、C4濾波後得到的直流電壓加到AP8022④腳,為AP8022內部電路提供正常工作所需的電壓,維持開關電源的穩定工作。電源正常工作後,開關變壓器次級各繞組產生高頻脈衝電壓分別經過整流、濾波後輸出不同的電壓,為主板各單元電路提供工作電源。

2.穩壓控制

專用接收機開關電源穩壓控制電路主要由光電耦合器UP1(817C)和可調三端穩壓器IC2(TL431)等元件組成,穩壓取樣電壓取自3.3V電源,經R5、R4分壓加到TL431A控制端R。當因某種原因使開關電源次級輸出電壓升高時,TL431A的控制端R電壓也隨之升高,使TL431A的K端電壓下降,光電耦合器UP1(817C)內的發光二極體發光增強,光敏三極體導通增強而內阻減小,AP8022③腳反饋端電壓升高,該變化的電壓值經AP8022內部電路處理後,控制內部振蕩器輸出的振蕩脈衝寬度變窄,從而使內部場效應開關管的導通時間縮短,開關變壓器次級輸出電壓隨之下降,從而達到穩定輸出電壓的目的。當輸出電壓因某種原因降低時,穩壓控制與上述過程相反。

3.保護電路

以電源管理晶片AP8022構成開關電源的過流保護、過壓保護、過熱保護均由AP8022內部電路完成。在AP8022外部的保護電路主要是由R1、C1、D5組成的消尖峰電路,在AP8022內部場效應開關管截止瞬間,吸收開關變壓器TB1①-②繞組產生的尖峰脈衝電壓,保護AP8022內部的場效應開關管不被過高的尖峰電壓擊穿。

4.輸出電路

由AP8022構成開關電源的輸出電路與其他類型開關電源沒有太大的區別,輸出電壓組數取決於主板各單元電路對電源的需求,每一組電源輸出電路都是由整流、濾波等基本元件構成。專用接收機開關電源輸出排插標註輸出電壓為24V、5V、3.3V三組電源,但實際只輸出24V、3.3V兩組電源,原設計的電源電路部分元件省略。

AP8022小功率開關電源晶片被廣泛用於:家電、電源、通訊、數碼、玩具、燈飾、汽車電子、廣播視聽類等相關領域。

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