![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg1.png)
电源HSM35D-1MF 264原理
电源HSM35D-1MF 264原理
与维修技术培训
与维修技术培训
服务保障组
时间:2013年四季度
周强
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg2.png)
HSM35D-1MF 264
1
电源板ic使用量介绍
电源板型号 IC使用情况
HSM35D-1MF-264 FA5591、NCP1271、NCP1251A、NCS1002D
HS028-2SFOI NCP1271
HS060S-2HF01 NCP1271
HS130S-4MF01 NCP1271、NCP1606、A6052
HSM35D-4MF-120 FA5591、NCP1251A
HSS30D-1M5-430 NCP1251A、OB3350
HS028S-2SF01 NCP1271
下表为欣锐公司生产电源板
HSS30D-1MD-220 NCP1251A、OB3350
HSS35D-1MF-190 NCP1251A、OB3350
HSS025D-1MF-120 NCP1251A、OB3350
HSS25D-1MF-180 NCP1251A、OB3350
HSS035D-1MF-240 NCP1251A、OB3350
IC使用型号除欣锐公司同样部分还用在全汉、麦格、晶辰公司生产的电源板上。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg3.png)
HSM35D-1MF 264
1
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg4.png)
HSM35D-1MF 264
1
电源板实物图:正面
12V输出
LED+输出
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg5.png)
HSM35D-1MF 264
1
电源板实物图:背面
交流掉电保护
U202 NCP1271
LED驱动电压形成
U203
U101 NCP1251A
U201 FA5591
PFC
12V形成
NCS1002恒流控制
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg6.png)
HSM35D-1MF 264
1
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg7.png)
HSM35D-1MF 264
1
一、进线抗干扰电路—过压保护(1)
时250V以上或有雷电进入时,压敏电阻
RV101(14MYN15-621KM)的两端电压升高,
当电压超过RV101的保护电压值时,漏电电流
增大,接近短路,使F101保险管(3.15A)因过
流而熔断。
低于它的阀值“UN”时,流过它的电流极小,相
当于一只关死的阀门,当电压超过UN时,流
过它的电流激增,相当于阀门打开。
的异常过电压,保护后级电路免受过电压的损
害其他电路。
交流220V电源从CON1输入,当电压过高
压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压
利用这一功能,可以抑制电路中经常出现
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg8.png)
HSM35D-1MF 264
1
进线抗干扰电路—滤波电路(2)
电源产生的一些高频脉冲干扰经过它后得到极
大的衰减,能较好的滤除来源于电网或者传入
电网的干扰。
在同一磁环上的两只独立的线圈,圈数相同,
绕向相反,在磁环中产生的磁通相互抵消,磁
芯不会饱和,主要抑制共模干扰,感值愈大对
低频干扰抑制效果愈好。
干扰,即火线和零线分别与地之间的干扰。电
容值愈大对低频干扰抑制效果愈好。
该滤波器是一典型的低通滤波器,使开关
图中FL101、FL102 为共模扼流圈,它是绕
CY104、CY103 为共模电容,主要抑制共模
CX101、CX102 为差模电容,主要抑制差模
干扰,即抑制火线和零线之间的干扰。
R104、R103 对抗干扰电容起泄放作用,在
关机后迅速消耗掉CX101、CX102储存的电能,
防止带电损坏元件或对人造成电击伤害。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg9.png)
HSM35D-1MF 264
1
二、整流电路
220V交流电经2级低通滤波器电路后加入由
D101、D102、D103、D104组成的桥式整流电路,
整流后由L101和C102组成的LC滤波网络到L202及
PFC形成电路。
电路工作过程可分为启动过程和稳态阶段。
在启动过程:当电源V1上正下负,电源V1通过
D102、D101给后端与电容供电,电容C102电压由
零开始升高。
稳态阶段:当电源V1上正下负时,整流二极管
D104、D103截止,电源V1电压小于输出电压Vo
时,整流二极管D1、D4截止,电容C102为负载供
电,电压下降;当电压大于Vo时,电源V1通过
D103、D104给后端与电容供电,电容C102电压随
V1变化,电压上升。
当电源V1上负下正时,整流二极管D101、D102
截止,电源V1电压绝对值小于输出电压Vo时,整
流二极管D104、D103截止,电容C1为负载供电,
电压下降;
当电压大于Vo时,电源V1通过D104、D103给后
端与电容供电,电容C102电压随电源电压绝对值
变化,电压升高。
VO
∏型滤波器
V1交流电压
桥式整流之后不接200UF左右的大电解,而是接一个1UF左
右的小容量电容,然后加到后面的PFC电路,由于这个电容
容量很小仅1UF,不会对整流后的100HZ脉动电压进行滤
波,因此,加到PFC电路的电压波形是全波整流波形。PFC
电路的工作频率很高大约60KH。PFC电路的特点是不论交流
电处于波峰,还是处于波谷,连续的从电网吸取电能为电
视机供电。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bga.png)
HSM35D-1MF 264
1
三 、功率因素校正电路(PFC)
FA5591 是功率因素校正变换器IC,在临界导电模式下工作。它通过高电压CMOS 工
艺实现了低功率损耗。它具有许多故障防护功能,例如FB 短路检查电路,可以在检测到
异常输出电压时停止工作。
引脚排列
FA5591引脚功能
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bgb.png)
HSM35D-1MF 264
1
功率因素校正ic(PFC)
FA5591内部框图
1、高精度过流保护。
2、轻负载时降低工作频
率以提高电源效率。
3、工作电流很小,启动
时电流仅80UA,正常工作
时电流仅2MA.
4、能够直接驱动大功率
MOS管。
5、反馈脚FB具有开路保
护和短路保护功能。
6、具有欠压保护功能:
当IC供电大于13V时开始
工作,小于9V时进入欠压
保护状态,停止工作。
7、IC内部具有过压保护
功能。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bgc.png)
功率因素校正ic关键引脚及内部工作原理
1
2、软启动电路SOFT START
用于抑制开机启动时浪涌电流的冲击和输出
HSM35D-1MF 264
电压的过冲。软启动功能限制输出电压的上升
速度,在刚开机时,PFC电路处于启动状态,
FA5591 1脚的FB电压低于2.5V基准电压,此时
软启动电路使开关管Q201的导通宽度小于最大
导通宽度的80%,这就限制了启动时输出电压
的值。
右图左上角SOFT START是软启动电路,它
的输出向右控制锯齿波产生器的频率。软启动
电路受左侧的2输入端或门电路的控制。该或
门电路共有两个输入端SP 和UVLO。SP是FB端
子到地短路保护,UVLO是VCC欠压保护。当或
门的两个输入端都是0V时,或门的输出端肯定
是0V,该0V加到软启动电路,使软启动电路停
止工作。SP电压或是UVLO电压只要有一个出现
高电平,或门肯定输出高电平加到软启动电
路,软启动电路就可以正常工作。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bgd.png)
功率因素校正ic关键引脚及内部工作原理
1
1
四、功率因素校正ic引脚功能及内部电路分析
1、误差放大器
PFC电路输出的电压,经过电阻分
HSM35D-1MF 264
压取样,加到FA5591的1脚
大器的负输入端)输入,作为反馈电
压FB。用于稳定PFC输出电压。内部
在正输入端接一个2.5V的基准电压,
在IC的1脚内部接有一个1.8UA的电流
源,用于检测IC的1脚FB电压是否开
路。
PFC电路输出电压中包含有50HZ交
流电的纹波成份,在FA5591的2脚外
部接R207和C204,滤除50HZ交流电的
纹波。
误差放大器的输出加到脉宽调制
(误差放
器PWM COMP的负输入端
。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bge.png)
功率因素校正ic关键引脚及内部工作原理
1
1
3、过压保护电路OVP
当PFC电路的输出电压超过标准值
HSM35D-1MF 264
时,OVP电路启动,限制PFC输出电压的
过压。FA5591内部有两个过压保护电
路,一是静态过压保护OVP,二是动态过
压保护DYNAMIC OVP。
动态过压保护:当IC的FB端电压大于
2.63V时,动态过压比较器正输入端高于
负输入端,比较器输出高电平,加到锯
齿波发生器,缩短开关管的导通宽度,
限制了输出电压的过高。
静态过压保护:由OVP COMP比较器完
成。当FB端子的电压高于2.73V时,该比
较器输出高电平OVP,加到与门的OVP输
端,关断IC的7脚输出的开关管驱动脉冲。
使PFC电路停止工作。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bgf.png)
功率因素校正ic关键引脚及内部工作原理
1
1
4、短路保护
当IC的FB端到地短路时,会使PFC
HSM35D-1MF 264
电路的输出电压过高,击穿元器件,
为此必须设计一个FB端子到地短路的
保护功能。IC内部设计有FB端子的短
路保护比较器;
当IC的FB端子外围零件对地短路
时,FB端子电压会下降到小于0.3V,
比较器输出端SP变成低电平,SP低电
平分两路:一路加到4输入端与门SP
输入端,关断7脚的输出,使开关管
停止工作,二路是加到软启动左边输
入端sp输入脚或门电路,关闭软启动
电路,
当FB端子上升到高于0.3V时,比
较器输出端SP变成高电平,一方面加
到4输入端与门,从IC的7脚输出驱动
脉冲,另一方面加到软启动左边sp输
入端或门,或门输出高电平加到软启
动电路输入端,软启动电路开始工
作,使IC从待机状态恢复到工作状
态,IC:7脚开始输出驱动脉冲到开
关管。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg10.png)
功率因素校正(PFC)电路
HSM35D-1MF 264
1
5、锯齿波产生电路
在轻负载时,IC能够自动的升高工作频率,但是当工作频率过高时PFC电路的效率会下降,
因此设计了最高频率限制电路。A5591在3脚到地间接了电阻R205/51K,设定了最高工作频率。
6、导通延迟电路DELAY
内部框图中,L202的电流经过开关管
Q201在R216上产生负向的锯齿波电压,加
到IC的5脚,在5脚内部有L201电感电流过
零检测器ZCD COMP,在L202的电流降为0V
时,ZCD比较器输出高电平加到锯齿波产生
器输出正脉冲使Q201导通;
在ZCD和锯齿波发生器之间设计了一个延
迟电路DELAY,4脚外的R206 、C206决定
Q201导通的延迟时间,在Q201的VDS刚好最
低时让Q201导通。此时Q1的开启损耗最低。
7、过流检测保护电路
当开关管Q201过流时,在R216左端到地
的负压升高,通过5脚内部的分压电阻加到
过流比较器的负输入端,该比较器输出高
电平OCP,关断IC输出的驱动脉冲
过流检测电阻。
。R216为
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg11.png)
功率因素校正(PFC)电路
1
8、UVLO欠压锁定电路
当IC的供电过低时,该电路关断IC的驱
HSM35D-1MF 264
动输出,防止损坏电路。
内部框图8脚的下方,是欠压检测比较器
UVLO COMP,8脚的VCC电压加到比较器的上端
(正输入端),当IC的供电VCC低于9V时,
比较器输出低电平,分两路输出:
一路加到4输入端的与门,关断FA5591 7
脚的驱动输出脉冲;
二路是加到软启动左侧门电路2输入端或
门的输入脚,该或门输出低电平加到软启动
电路SOFT START, 使软启动电路不工作。
当VCC电压上升到高于9V时,UVLO输出高
电平,打开4输入端的与门,为FA5591 7脚
输出做好准备,同时加到2输入端或门,该
或门输出高电平加到软启动电路,软启动电
路开始工作。
![](/html/fa/fa24/fa242d3c86a3def69a2793542d87a0babbab9f974eec43a2c832ce5e09b023d3/bg12.png)
功率因素校正(PFC)电路
HSM35D-1MF 264
1
四、PFC电压形成电路(1)
二次开机PS-ON高电平经R425、R427分压为Q407基极提供高电位导通。光耦内部光敏二极管发
光,内部三极导通;在Q304的基极得到高电位后导通完成VCC到PFC-VCC的转换,向FA5591的8
脚提供16V的电源电压进入工作状态。
FA5591(8)脚