由Ｐ１０１４ＡＰ１０構成的數(shù)字機開關電源原理分析

鄭秀峰

安森美半導體公司(ON Semiconductor)研制的電源管理芯片NCP101X系列分為NCP1010、NCP1011、NCP1012、NCP1013和NCP1014等型號,常被用于小功率AC-DC轉換電路。近年來,一些品牌的數(shù)字衛(wèi)星接收機采用了以P1014AP10為核心元件的開關電源電路,如:Glomax系列和諾普斯系列的一些機型等。P1014AP10電源管理芯片引腳功能為:①腳為電源端,②、③、⑦、⑧腳為接地端,④腳為反饋輸入端,⑤腳接內(nèi)部場效應開關管的漏極?，F(xiàn)以Glomax 5066型數(shù)字衛(wèi)星接收機開關電源為例,分析其工作原理。 (如圖為Glomax 5066型數(shù)字衛(wèi)星接收機開關電源原理圖)。

由于P1014AP10工作頻率最高可達130KHz,因而簡化了變壓器設計工藝,不必采用體積大、成本高的開關變壓器,P1014AP10的工作頻率經(jīng)抖動處理后有效地降低了電磁干擾,完全可以省略開關電源交流輸入電路中的抗干擾電路,這也是由P1014AP10構成的開關電源電路與其他類型開關電源電路的不同之處。接通交流電源,220V交流市電經(jīng)過DY1-DY4組成的橋式整流和CY1濾波電路得到約300V直流電壓。該電壓經(jīng)開關變壓器初級繞組加至UY1(P1014AP10)⑤腳,P1014AP10內(nèi)部的啟動電路、振蕩電路得電后開始工作,振蕩電路產(chǎn)生的振蕩信號通過驅動電路使P1014AP10芯片內(nèi)部開關管工作在開關狀態(tài),變壓器初級繞組上產(chǎn)生感應電壓,由于繞組間的電磁耦合,反饋繞組產(chǎn)生的感應電壓經(jīng)DY5整流、RY1、CY2組成的RC濾波電路得到的直流電壓加到P1014AP10①腳,P1014AP10得到工作電源,取代內(nèi)部的啟動電路,維持開關電源的正常工作。CY8、RY3、DY6構成尖峰吸收保護電路,對開關變壓器因漏感產(chǎn)生的尖峰電壓進行鉗位吸收,以保護P1014AP10內(nèi)部開關管不被擊穿。

開關電源的穩(wěn)壓調節(jié)電路由光電耦合器UY2(PC817B)、電壓比較放大器UY3(YW431)及外圍電路元件組成,次級3.3V組電源電壓作為調節(jié)的取樣電壓。當由于某種原因引起輸出電壓升高時,RY7、RY6分壓處的電壓值隨之升高,取樣電路把這一升高的變化量送到電壓比較放大器YW431的控制端R,控制端R的電壓也會隨著升高,使YW431的K端電壓下降,變化的電壓通過PC817B反饋到P1014AP10芯片的④腳,經(jīng)過P1014AP10內(nèi)部調整,使輸出電壓降低,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。當輸出電壓降低時,穩(wěn)壓控制與上述過程相反。

Glomax 5066型數(shù)字衛(wèi)星接收機開關電源提供3.3V、20V兩組電源,其中3.3V組電源為主芯片、存儲芯片等提供工作電壓,20V組電源為極化切換電路和聲音功放電路等提供電壓?！?/p>