AMX集中控制机的电源适配器为台湾产PSU40A-4型开关电源,允许输入100V~240V(50Hz~60Hz)交流电,输出13.5V直流电,最大输出电流2.8A。根据实物绘制的适配器电原理图如附图所示,其控制核心器件为脉宽调制集成电路UC3842AN,内含振荡器、脉宽调制比较器、逻辑控制器,具有过流、欠压等保护控制功能,最高工作频率可达500MHz,启动电流仅需1mA。电路工作原理如下:
1.输入与整流滤波电路
220V交流市电经2A保险管F1、负温度系数电阻RTI进入交流输入电路,偾温度系数电阻RT1的作用是防止开机时冲击电流过大。交流输入电路由电容Cl、电阻R1和电感L1构成,为一低通滤波器,、其主要作用一是阻止市电网中高频干扰脉冲进入开关电源:
二是防止开关电源产生的高频干扰谐波进入市电网。
经过低通滤波器的220V交流电,由DB1全桥整流.C2滤波后,在C2两端得到约300V的直流电压,为直流变换电路提供高压电源。
2.直流变换电路
经整流滤波的300V电压,一路经开关变压器Tl的1-2绕组加到功率开关管Q1(K31-15)的漏极,另一路经启动电阻R2、R13加到电容c8和脉宽调制集成电路U1 (TUC842AN)的⑦脚,作为主控制芯片UC842AN的启动电源。在电路加电的瞬间.300V通过R2、R13对c8进行充电。当U1的⑦脚电压达到10V以上时.U1的⑧脚产生5v基准电压,同时U1( UC842AN)内部的振荡电路开始工作,⑥脚输出工作脉冲,通过ZD1、R8、D3、R7驱动开关管Q1工作。这时开关管工作于开关状态,工作频率主要由R12和C4决定,本电路R12为22kΩ,C4为lOOOpF.其振荡频率约75kHz。在工作期间,开关变压器T1的1-2绕组有高频脉冲电流流过,由于交流互感的作用,变压器其他绕组产生不同电压的高频感应电压。其中3-4绕组产生的高频感应电压经D2整流、R13限流和C8滤波后,得到12V以上的直流电压加到Ul的⑦脚,保证U1在启动后稳定可靠地工作。T1的5-6绕组经D4整流、C9、Cl0、L2、C11、L3以及C12组成滤波网络,为集中控制器提供稳定的13.5V直流电压。U1的⑥脚对地所接的稳压管ZD1具有两个作用,一是使加到功率管Q1栅源极上的电压不至过高,保护功率管:二是当Q1万一被击穿短路时,保护U1不被高压损坏。
稳压电路由精密可调基准电压集成器件U2(KA431)、电阻R15、R16、可调电位器RVI、R19、R20、R18、c5以及光电耦合器P1( 817)组成。输出的13.5V电压一路经R19加到光耦P1的①脚,另一路经R15、R16和可调电位器VRI组成的分压电路,加到U3的①脚,正常情况为2.5V电压。当由于某种原因导致输出13.5V电压升高时,U3的①脚电压升高,U3导通,其③脚的电位降低,导致流过光耦合器Pl内部发光二极管的电流增大,发光管亮度增强,内部的光电三极管导通强度加大,将U1的①脚电位拉低。U1内部的误差放大器输出电压降低,经内部自动控制电路的作用,自动将⑥脚输出的脉冲宽度调窄,使开关管Q1的导通时间缩短,从而使电源输出的电压自动降低。
当输出13.5V电压变低时,其稳压过程与上述正好相反。U2( KA431)的①、③脚之间连接的c5和R18为滤波电路,用来滤除高频干扰信号。
3.保护电路
本电路的保护电路共有三部分。
(1)功率管保护电路:该保护电路由R5、C3、R4及Dl组成,接在开关变压器Tl的1-2绕组间。由于开关管Ql交替工作在饱和导通与截止状态之间,当开关管由饱和导通变为截止状态时,在T1的1-2绕组之间会产生瞬间反向尖峰电压。如果没有泄放电路,功率管的漏(D)源(s)极很可能会被反向高压击穿。通过该保护电路可以将反向尖峰电压释放掉,起到保护功率管的作用。
(2)过流保护电路:电路主要由RS1、R9及R31组成,当流过功率管Q1的电流突然增大时,电阻RS1非地端的电压升高。该电压经R9加到U1的③脚,当该电压高于1V时.U1内部控制电路控制⑥脚停止输出脉冲信号,使Q1截止。
(3)输出端过压保护电路:电路主要由可控硅Q2(BT137)、稳压管ZD2以及电阻R17组成,当由于某种原因使输出的13.5V电压升高到一定值时,经稳压管加到可控硅控制端(③脚)的电压升高,使可控硅Q2对地导通。
R22、D5组成指示灯电路。R14和C15为开关变压器次级消除振荡网络电路。电阻R25至R28为电源的负载。
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