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高压开关电源工作原理

   

 这是一个高压电源电路图的一部分,请直接点击查看全图。当CHG-EN被接地时,此通道开始工作。但是我不知道其中工作的原理,以及怎么通过调节VR101来达到调节输出电压的目的、如何实现自我振荡的。请各位大侠分析一下。

 

B101的内部规格资料,对于N3 1脚与6脚之间的电流流向我感觉有疑问。

变压器的6脚与3脚为同名端,所以6脚电压应为正,在N3内部电流应该是由1流到6,事实上由于D2的存在,电流就应该截止了。因此V2就读不到电压了。

但事实上是V2上显示有10V左右的电压,并且是正的。

可否对以上疑问进行解析,谢谢!

在此,非常感谢 bpyanyu 兄&  zhijian1024  兄&  sky-zhong兄 的大力帮助!

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bpyanyu
LV.8
2
2011-07-18 08:54

你这个怎么看着像激光打印机啥的上用的,这个图不大全,没法说,你把图补全了我再看看,或者直接QQ(19553064)聊

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zwgwbzd
LV.2
3
2011-07-18 23:41
@bpyanyu
你这个怎么看着像激光打印机啥的上用的,这个图不大全,没法说,你把图补全了我再看看,或者直接QQ(19553064)聊
对,这是一款激光打印机高压部分用电源。我已补全,请帮忙分析下。
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sky-zhong
LV.4
4
2011-07-19 16:39
@zwgwbzd
对,这是一款激光打印机高压部分用电源。我已补全,请帮忙分析下。

呵呵,这个我到研究过。

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bpyanyu
LV.8
5
2011-07-20 08:01
@zwgwbzd
对,这是一款激光打印机高压部分用电源。我已补全,请帮忙分析下。

看到了,不过今天比较忙,有个项目的板子要赶工,所以可能得等到明天给你分析了。

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bpyanyu
LV.8
6
2011-07-20 08:01
@sky-zhong
呵呵,这个我到研究过。
咱们探讨一下呀,我以前做过一款激光传真机电源也是差不多的。
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zwgwbzd
LV.2
7
2011-07-20 23:09
@sky-zhong
呵呵,这个我到研究过。
可否讲一下?
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zwgwbzd
LV.2
8
2011-07-20 23:11
@bpyanyu
看到了,不过今天比较忙,有个项目的板子要赶工,所以可能得等到明天给你分析了。
好的,谢谢!  期待你的分析!
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bpyanyu
LV.8
9
2011-07-22 08:34
我没有看到CHG从哪里返回,你能标出来吗?还有上下的四条线,有24V GND 参考电压,还有一条是做什么用的?能解释一下吗?
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sky-zhong
LV.4
10
2011-07-22 09:42
@bpyanyu
我没有看到CHG从哪里返回,你能标出来吗?还有上下的四条线,有24V GND 参考电压,还有一条是做什么用的?能解释一下吗?

除了24V,GND,Vref.l另外一条也是EN,其通过J1与GND短路,则电源工作。

按常理说,CHG输出过负载连接到GRID。同时CHG输出的AC电压,通过负载之后加在GRID上的是DC电压了。

CHG的取样环是高压包B101内分压电阻到R138-R137-R136-R135-VR101-R125-R124-Vref.

 

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bpyanyu
LV.8
11
2011-07-22 11:23
@sky-zhong
除了24V,GND,Vref.l另外一条也是EN,其通过J1与GND短路,则电源工作。按常理说,CHG输出过负载连接到GRID。同时CHG输出的AC电压,通过负载之后加在GRID上的是DC电压了。CHG的取样环是高压包B101内分压电阻到R138-R137-R136-R135-VR101-R125-R124-Vref. 

嗯,回路和我以前一样,不过我在图上没找到GRID的标示

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sky-zhong
LV.4
12
2011-07-22 13:21
@bpyanyu
嗯,回路和我以前一样,不过我在图上没找到GRID的标示

有的,再看看。他标的是:GRD

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zwgwbzd
LV.2
13
2011-07-22 22:31
@sky-zhong
除了24V,GND,Vref.l另外一条也是EN,其通过J1与GND短路,则电源工作。按常理说,CHG输出过负载连接到GRID。同时CHG输出的AC电压,通过负载之后加在GRID上的是DC电压了。CHG的取样环是高压包B101内分压电阻到R138-R137-R136-R135-VR101-R125-R124-Vref. 

谢谢分析!

就像你所说,GRD通道的电压完全是由通过连接于CHG与GRD的负载分压而得。

对,另外一条是S-GND通过跳线J1与P-GND短路。并且事实上这两个地方在产品上一直就是短路的,因为它用的是跳线而不是开关。

首先关于分压,为什么是经过R138-R137-R136-R135,而不是经过D107~D112?

其次,当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作。但是我并不知道,为什么?

最后还有一个问题,相对于CHG通道来说,只有CHG-EN这一个控制信号,并没有外加的PWM信号。这就是说,在产品内部通过振荡可以产生一个PWM,但我不知道这个PWM的频率以及duty是怎么调节的,甚至也不知道这个PWM到底是怎么产生的。

还劳烦各位大侠指点一下,谢谢!

 

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zhijian1024
LV.6
14
2011-07-23 09:34
@zwgwbzd
谢谢分析!就像你所说,GRD通道的电压完全是由通过连接于CHG与GRD的负载分压而得。对,另外一条是S-GND通过跳线J1与P-GND短路。并且事实上这两个地方在产品上一直就是短路的,因为它用的是跳线而不是开关。首先关于分压,为什么是经过R138-R137-R136-R135,而不是经过D107~D112?其次,当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作。但是我并不知道,为什么?最后还有一个问题,相对于CHG通道来说,只有CHG-EN这一个控制信号,并没有外加的PWM信号。这就是说,在产品内部通过振荡可以产生一个PWM,但我不知道这个PWM的频率以及duty是怎么调节的,甚至也不知道这个PWM到底是怎么产生的。还劳烦各位大侠指点一下,谢谢! 

它是通过自激振荡产生PWM的,Vcc24V通过Q101、D103、R114给电容C106充电,当C106上电压超过0.6V时Q103导通,由于正反馈反馈绕组通过C106、R116给Q103供电,C106的电压是上负下正,充满后Q103截止,接着Vcc24V又通过Q101、D103、R114给电容C106充电,这样周而复始,产生自激振荡。

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zwgwbzd
LV.2
15
2011-07-25 23:26
@zhijian1024
它是通过自激振荡产生PWM的,Vcc24V通过Q101、D103、R114给电容C106充电,当C106上电压超过0.6V时Q103导通,由于正反馈反馈绕组通过C106、R116给Q103供电,C106的电压是上负下正,充满后Q103截止,接着Vcc24V又通过Q101、D103、R114给电容C106充电,这样周而复始,产生自激振荡。

真的是太感谢了,很精辟的分析!

可否帮我分析一下,为什么 当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作?

还有,Q101的开与关肯定是要通过IC11来控制的,可否讲解一下这里面的控制过程?

谢谢!

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bpyanyu
LV.8
16
2011-07-26 08:21
@zwgwbzd
真的是太感谢了,很精辟的分析!可否帮我分析一下,为什么当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作?还有,Q101的开与关肯定是要通过IC11来控制的,可否讲解一下这里面的控制过程?谢谢!
当CHG-EN为低电平时,R107上的电压应该高于R135 ̄138上的电压,运放(Q101旁)输入为高电平,Q101导通,Q103开始工作,变压器有高压输出。
反馈为电流反馈,输出电流经GND-D102-R135 ̄138返回变压器,在R135 ̄138上产生一个负电压,当电流变大,使R135 ̄138上的电压低于R107上的电压时运放输出为低,迫使Q103关闭。实际上Q103不会关闭(关闭的条件是R135 ̄138上的电压一直低于R107上的电压,实际情况是不会出现的除非出现故障),只是在的运放的控制下工作在一个稳定的状态,使输出也稳定下来。

可能解释的很啰嗦,很多东东我自己明白,但不知道怎么表达出来。

刚启动的瞬间GRID无电压,运放(VF151旁)输出为低,Q154截止。当GRID电升高使D151上的电压大于VREF,运放开始工作,通过调整Q154使GRID电压稳定在设定值上。我当时的方案是用的四个稳压二极管来稳定这个电压的。
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sky-zhong
LV.4
17
2011-07-26 09:32
@bpyanyu
当CHG-EN为低电平时,R107上的电压应该高于R135 ̄138上的电压,运放(Q101旁)输入为高电平,Q101导通,Q103开始工作,变压器有高压输出。反馈为电流反馈,输出电流经GND-D102-R135 ̄138返回变压器,在R135 ̄138上产生一个负电压,当电流变大,使R135 ̄138上的电压低于R107上的电压时运放输出为低,迫使Q103关闭。实际上Q103不会关闭(关闭的条件是R135 ̄138上的电压一直低于R107上的电压,实际情况是不会出现的除非出现故障),只是在的运放的控制下工作在一个稳定的状态,使输出也稳定下来。可能解释的很啰嗦,很多东东我自己明白,但不知道怎么表达出来。刚启动的瞬间GRID无电压,运放(VF151旁)输出为低,Q154截止。当GRID电升高使D151上的电压大于VREF,运放开始工作,通过调整Q154使GRID电压稳定在设定值上。我当时的方案是用的四个稳压二极管来稳定这个电压的。

貌似有点差异哦?

 

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bpyanyu
LV.8
18
2011-07-26 09:45
@sky-zhong
貌似有点差异哦? 
什么差异?
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sky-zhong
LV.4
19
2011-07-26 10:12
@bpyanyu
什么差异?

当CHG-EN为低电平时,R107上的电压应该高于R135 ̄138上的电压

按你这样叙述,同相输入端比反相输入端电压要低,其输出应该是低电平而不是高电平。Q101应该处于截止状态。

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sky-zhong
LV.4
20
2011-07-26 10:14
@zwgwbzd
真的是太感谢了,很精辟的分析!可否帮我分析一下,为什么当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作?还有,Q101的开与关肯定是要通过IC11来控制的,可否讲解一下这里面的控制过程?谢谢!
 
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sky-zhong
LV.4
21
2011-07-26 10:30
@sky-zhong
[图片] 

请看上图

1,设J1不用跳线对地短路。

则Vic11-pin1=Vin(24V)=Vic11-pin3,Vic11-pin3通过R106和R107分压,R107上的电压给到Ic11-pin5.该脚位电压按理应该要高于Vic11-pin4.因此,Ic11-pin6将输出低电平,Q101截止,电源OFF。

2,在J1对地短路,而EN端不对地短路。

Vin(24V)则通过R134-D113-R101//(R106到Vic11-pin3)进行分压。这时Vic11-pin5将被置于第一条中的状态,其电压将高于Vic11-pin4的电压。Ic11-pin6将输出低电平,Q101截止,电源OFF。

因此,要电源工作,该两处地方都应该对地短路。

要想准确的分析出其工作原理,最好把参数贴上去。

同时,个人认为A电电压应该是一个负电压,其作用应该是短路保护和过流,或者电流补偿的时候用?。但是具体因该要把器件参数贴出来才知道。

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sky-zhong
LV.4
22
2011-07-26 10:44
@bpyanyu
当CHG-EN为低电平时,R107上的电压应该高于R135 ̄138上的电压,运放(Q101旁)输入为高电平,Q101导通,Q103开始工作,变压器有高压输出。反馈为电流反馈,输出电流经GND-D102-R135 ̄138返回变压器,在R135 ̄138上产生一个负电压,当电流变大,使R135 ̄138上的电压低于R107上的电压时运放输出为低,迫使Q103关闭。实际上Q103不会关闭(关闭的条件是R135 ̄138上的电压一直低于R107上的电压,实际情况是不会出现的除非出现故障),只是在的运放的控制下工作在一个稳定的状态,使输出也稳定下来。可能解释的很啰嗦,很多东东我自己明白,但不知道怎么表达出来。刚启动的瞬间GRID无电压,运放(VF151旁)输出为低,Q154截止。当GRID电升高使D151上的电压大于VREF,运放开始工作,通过调整Q154使GRID电压稳定在设定值上。我当时的方案是用的四个稳压二极管来稳定这个电压的。

个人认为是电压反馈。同时,反馈环是控制Q101的导通程度的,保证检测到输出的高低和Q101输出电压高低的一致性来控制Q103的开关时间。反馈环是不会将Q103关断的。

其反馈环路,我个人认为是通过R135-138来分压的,如果按你所说,D115正极电压为反馈环,那么其电位器VR101怎么实现输出电压的调节呢?稳压管D115已经把反馈点的电压钳压到了一个固定值了。

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sky-zhong
LV.4
23
2011-07-26 10:51
@zwgwbzd
谢谢分析!就像你所说,GRD通道的电压完全是由通过连接于CHG与GRD的负载分压而得。对,另外一条是S-GND通过跳线J1与P-GND短路。并且事实上这两个地方在产品上一直就是短路的,因为它用的是跳线而不是开关。首先关于分压,为什么是经过R138-R137-R136-R135,而不是经过D107~D112?其次,当CHG-EN为低电平时(接地)时,CHG通道就开始工作。但是我并不知道,为什么?最后还有一个问题,相对于CHG通道来说,只有CHG-EN这一个控制信号,并没有外加的PWM信号。这就是说,在产品内部通过振荡可以产生一个PWM,但我不知道这个PWM的频率以及duty是怎么调节的,甚至也不知道这个PWM到底是怎么产生的。还劳烦各位大侠指点一下,谢谢! 
其输出为AC电压。与R138-135是一回事嘛,R138-135上的电压也就是D107-112上的电压啊
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bpyanyu
LV.8
24
2011-07-26 11:51
@sky-zhong
个人认为是电压反馈。同时,反馈环是控制Q101的导通程度的,保证检测到输出的高低和Q101输出电压高低的一致性来控制Q103的开关时间。反馈环是不会将Q103关断的。其反馈环路,我个人认为是通过R135-138来分压的,如果按你所说,D115正极电压为反馈环,那么其电位器VR101怎么实现输出电压的调节呢?稳压管D115已经把反馈点的电压钳压到了一个固定值了。
上边一点是对的
下边的就错了
肯定是电流反馈,这个是不用讨论了。
R135-R138在静态的时候与R124-126分压,这个电压比R106和R107分压后R107上的电压要高,具体高多少与VR101调节有关,这时候后边电路可以工作了,这时在R135-R138上会产生一个负电压,使这两个电压趋于一致,当不一致时电路就自己调整。电流的大小=运放两输入端在静态时的电压差/R135-R138的阻值。
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bdzn
LV.9
25
2011-07-26 12:04
@sky-zhong
其输出为AC电压。与R138-135是一回事嘛,R138-135上的电压也就是D107-112上的电压啊
帮顶.
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sky-zhong
LV.4
26
2011-07-26 13:28
@bpyanyu
上边一点是对的下边的就错了肯定是电流反馈,这个是不用讨论了。R135-R138在静态的时候与R124-126分压,这个电压比R106和R107分压后R107上的电压要高,具体高多少与VR101调节有关,这时候后边电路可以工作了,这时在R135-R138上会产生一个负电压,使这两个电压趋于一致,当不一致时电路就自己调整。电流的大小=运放两输入端在静态时的电压差/R135-R138的阻值。

我看你的理解是把D112正极也就是R138一端看成了GND了,但是这里不是GND。

我仍然不认为是恒流源,我还是认为是恒压输出。

反馈环的电流流向应该是从输出端过R138-135到R126-124与IC11的Vref。

你可以在仔细看看。

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sky-zhong
LV.4
27
2011-07-26 14:20
@sky-zhong
请看上图1,设J1不用跳线对地短路。则Vic11-pin1=Vin(24V)=Vic11-pin3,Vic11-pin3通过R106和R107分压,R107上的电压给到Ic11-pin5.该脚位电压按理应该要高于Vic11-pin4.因此,Ic11-pin6将输出低电平,Q101截止,电源OFF。2,在J1对地短路,而EN端不对地短路。Vin(24V)则通过R134-D113-R101//(R106到Vic11-pin3)进行分压。这时Vic11-pin5将被置于第一条中的状态,其电压将高于Vic11-pin4的电压。Ic11-pin6将输出低电平,Q101截止,电源OFF。因此,要电源工作,该两处地方都应该对地短路。要想准确的分析出其工作原理,最好把参数贴上去。同时,个人认为A电电压应该是一个负电压,其作用应该是短路保护和过流,或者电流补偿的时候用?。但是具体因该要把器件参数贴出来才知道。
EN接地有可能是错误的假设。有机会你把器件清单给出来吧
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bpyanyu
LV.8
28
2011-07-26 15:52
@sky-zhong
我看你的理解是把D112正极也就是R138一端看成了GND了,但是这里不是GND。我仍然不认为是恒流源,我还是认为是恒压输出。反馈环的电流流向应该是从输出端过R138-135到R126-124与IC11的Vref。你可以在仔细看看。

你没有明白这个负载电流的流向

看下边这个图

 

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bpyanyu
LV.8
29
2011-07-26 16:08
@sky-zhong
其输出为AC电压。与R138-135是一回事嘛,R138-135上的电压也就是D107-112上的电压啊

注意B101的内部两个二极管和电容,这个是倍压输出。CHG输出为正

D107-112是防止R138-135上的电压过高损坏运放

 

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bpyanyu
LV.8
30
2011-07-26 16:09

我再分析一下Q104-Q107这一块的作用

当EN为低时,CHG应该输出正常,但电路有问题是CHG可能无输出,这时应该告诉控制电路

当EN为低时,Q105截止,如果电路工作正常Q104应当导通,这时Q106 Q107截止,Q108导通,CHG-ERR输出为高阻状态,如果电路未工作则Q104也截止,Q106 Q107导通,Q108也导通,CHG-ERR输出低。

 

 

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sky-zhong
LV.4
31
2011-07-26 16:21
@bpyanyu
你没有明白这个负载电流的流向看下边这个图[图片] 

按你这个电流流向,D102一直处于导通状态,那反馈点也就是D102的负极将一直被钳位到GND端,一直保持负0.7V左右电压?那怎样实现反馈?

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