开关电源芯片(VIPer12A/VIPer22A)

时间:2024-05-22

VIPer12A/VIPer22A是ST公司推出的开关电源芯片,其内部含有开关管、PWM脉冲振荡器、过热检测、过压检测、过流检测及稳压调整电路。VIPer12A与VIPer22A的区别是功率不同, VIPer12A损坏时可用VIPer22A代换,反之则不行。

1内部结构与引脚功能

VIPer12A 的内部结构及各个引脚功能如图 16—26所示。VIPer12A 的一些重要参数:①输出端(DRAIN)允许电压为 730V;②电源端(VDD)电压范围为 9~38V;③输出端电流为0.1mA: ④开态电阻(开关管导通电阻)为27。

引脚检测数据

  应用电路
  图16—27所示是一种采用VIPer12A芯片的电磁炉的电源电路,虚线框内为辅助电源,其类型为开关电源。


  (1)开关电源主体电路工作过程分析
  220V交流电压经整流桥堆整流后得到300V的脉冲直流电压,该电压除了经L、C1滤流后提供给高频谐逆变电路外,还通过VD0经C滤波后,在CI1两端得到稳定的300V电压,提供给开关电源电路。
  300V(C1两端)经开关变压器T的绕组L进入开关电源芯片IC的8脚(5~8内部及外部都是直接连接的),经内部电路后从4脚输出电流对C。充电,当C。上充得约14.5V电压时,IC内部电路被启动,内部的开关管工作在开关状态,当IC的内部开关管导通时,有很大的电流流过L绕组,L产生上正下负的电动势同时储存能量,当IC1的内部开关管截止时,无电流流过L1绕组,L马上产生上负下正的电动势,该电动势感应到T的二次绕组L12、L13上,由于同名端的原因,L12、L13上的感应电动势极性均为上正下负,L上的电动势经VD对C充电,在C上得到约+5V电压,L1、L12绕组的电动势叠加经VD1对C3充电,在C上得到+20V电压。
  在IC内部开关管由导通转为截止瞬间,L绕组会产生很高的上负下正电动势,该电动势虽然持续时间短,但电压很高,极易击穿IC内部的开关管,在L两端并联由C、R、VD构成的阻尼吸收回路可以消除这个瞬间高压,因为当L产生的极性为上负下正的瞬间高电动势会使VD导通,进而通过VD对C,充电而降低,这样就不会击穿IC内部的开关管。
  (2)稳压电路的稳压过程分析
  稳压电路主要由R9、R10、IC2、Q1、R、C7等组成。当220V市电电压升高引起300V电压升高,或电源电路负载变轻时,均会使电源电路的+5V电压升高,经R、R0分压后,可调分流芯片TL431的R极电压升高,K、A极之间内部等效电阻变小,三极管Q1的I增大(I途径为+5V→Q1的e极→b极→R11→TL431的K极→A极一地),Q1的I电流增大,I电流经R对C充得电压更高,进入开关电源芯片IC反馈端3脚的电压升高,IC调整内部开关管,使之导通时间缩短,开关变压器T的L绕组储能减小,在开关管截止期间L绕组产生的电动势低,L绕组感应电动势低,经VD2对C充电电压下降,C4两端电压降回到+5V。
  (3)欠压保护
  开关电源芯片IC(VIPer12A)通电后,需要对4脚外接电容C。充电,当电压达到14.5V时内部电路开始工作,启动后4脚电压由电源输出电压提供,如果C。漏电或短路、R开路、20V电压过低,均会使IC的4脚电压下降,若IC启动工作后输出端(20V电压)提供给4脚电压低于8V,IC内部欠电压保护电路会工作,让开关电源停止工作,防止低电压时开关管因激励不足而损坏。
  在开关电源芯片IC(VIPer12A)的内部还具有过压、过流和过热保护电路,一旦出现过压、过流和过热情况,内部电路也会停止工作,开关电源停止输出电压。


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