該臺(tái)燈的電參數(shù)為:輸入電壓:AC100V~260V(50/6Hz),;輸出電壓、電流:DC7.5V,,750mA,。
一、開關(guān)電源芯片(SM8002C)簡(jiǎn)介
SM8002C是電流模式的PWM離線式開關(guān)電源開關(guān)芯片,,其待機(jī)功耗小,。
具有過(guò)流和欠壓保護(hù)功能:在系統(tǒng)短路時(shí),芯片內(nèi)部的定時(shí)電路開始工作.讓整個(gè)系統(tǒng)工作在“打嗝”模式,,同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作的狀態(tài),,直到系統(tǒng)恢復(fù)正常為止。芯片開關(guān)頻率為l00kHz,,為了降低整個(gè)系統(tǒng)的EMI,,芯片會(huì)在±2kHz范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整開關(guān)頻率。
該芯片內(nèi)部功能框圖見右圖:封裝示意圖見左圖,,其引腳功能見下表,。
二、啟動(dòng)及PWM形成過(guò)程
1.啟動(dòng)階段
上電后,,市電經(jīng)D1~D4,、C1整流濾波后形成的直流280V電壓,通過(guò)電阻Rl、R2降壓后給電容C4充電,,并通過(guò)100Ω電阻送到Ul啟動(dòng)腳⑥腳,。當(dāng)此腳電壓上升到10V時(shí),芯片啟動(dòng)并進(jìn)入VDD充電階段,。
2.VDD充電階段
此時(shí),,芯片內(nèi)部開關(guān)(連接于Vstart腳和VDD腳之間)導(dǎo)通,系統(tǒng)通過(guò)Vstart腳和開關(guān)向VDD腳電容C3充電,,VDD電壓上升,,當(dāng)VDD電壓達(dá)到5V的時(shí)候,芯片進(jìn)入內(nèi)部定時(shí)電路工作階段,。
3.內(nèi)部定時(shí)電路工作階段
此時(shí),,芯片內(nèi)部的定時(shí)電路開啟,由于充電開關(guān)仍然導(dǎo)通,,VDD腳繼續(xù)充電,,由于內(nèi)部的穩(wěn)壓作用,VDD電壓最終達(dá)到5.6V,,定時(shí)電路在開啟0.65秒之后結(jié)束工作,,芯片進(jìn)入VDD放電階段。
4,、VDD放電階段
定時(shí)電路結(jié)束工作后,,芯片內(nèi)部充電開關(guān)關(guān)斷,由于芯片內(nèi)部電流消耗.VDO電壓下降,,當(dāng)降到4.95V的時(shí)候,,芯片進(jìn)入了PWM工作模式。
5.PWM工作模式
當(dāng)VDD電壓在3.35V~4.95V之間時(shí),,芯片工作在PWM工作模式,,SW口有PWM波形輸出,SW波形的占空比隨VDD電壓的變化而變化,。
6.PWM關(guān)斷模式
當(dāng)YDD電壓高于4.95V或低于3.35V時(shí),,芯片的PWM關(guān)斷,SW口沒有波形輸出,。
三,、穩(wěn)壓及穩(wěn)流控制過(guò)程
該臺(tái)燈采用的發(fā)光二極管模塊LED1,內(nèi)含四只發(fā)光二極管,、兩只串聯(lián)后再并聯(lián),,每只發(fā)光二極管管壓降為3.4V~3.8V,電流為350mA左右,。
實(shí)測(cè)此臺(tái)燈的LED1工作電壓為6.8V,,電流為750mA。
1.穩(wěn)壓控制
當(dāng)某種原因引起輸出電壓升高時(shí),經(jīng)9.lkΩ電阻及R20,、R21,、RI5分壓后,精密穩(wěn)壓器U4的R端電壓升高:K端電壓下降,,則光耦U2內(nèi)部的發(fā)光二極管亮度增加。其光敏三極管導(dǎo)通程度加深,、內(nèi)阻變小,,使U1①腳VDD電壓上升,PWM的占空比變小,,當(dāng)升至4.95V以上時(shí),,芯片關(guān)閉PWM輸出,輸出電壓下降,。
同樣,,當(dāng)某種原因引起輸出電壓降低時(shí),將會(huì)使精密穩(wěn)壓器U4的R端電壓下降,,K端電壓升高,,光耦U2內(nèi)部的發(fā)光二極管亮度減弱。光敏三極管導(dǎo)通程度變淺,,內(nèi)阻變大,,使U1①腳VDD電壓下降,PWM的占空比增大,,輸出電壓上升,。
極端情況下(當(dāng)輸出端短路時(shí)),光敏三極管導(dǎo)通程度進(jìn)一步變淺,,內(nèi)阻進(jìn)一步變大,,VDD電壓進(jìn)一步下降,當(dāng)下降至3.35V時(shí),,芯片關(guān)閉PWM輸出,,由于Vs-tart腳存在電壓,芯片又重新啟動(dòng),,但由于負(fù)載短路未被解除,,芯片又關(guān)閉,如此重復(fù),,直到負(fù)載恢復(fù)正常,。
2、穩(wěn)流控制
除工作電壓,、散熱外,,LED1工作電流控制顯得非常重要。此電路由雙運(yùn)算放大器U3(LM358)、電阻Rl0,、R16,、R17、二極管A2,、D7,、電流取樣電阻R15等組成。其中,,A2基準(zhǔn)電壓(約0.65V)通過(guò)R16,、R17分壓后,送到U3③腳同相輸入端,,R15(0.lfl)土的壓降則通過(guò)470Ω電阻送到U3②腳反相輸入端,,輸入端二者差值信號(hào)經(jīng)誤差放大后.去控制LED1工作電流大小。
當(dāng)流過(guò)LEDl的電流超過(guò)設(shè)定值時(shí),,R15上的壓降增大,,也即U3②腳反相輸入端電壓升高,當(dāng)高于③腳同相輸入端基準(zhǔn)電壓時(shí),,①腳輸出端電壓下降,,進(jìn)而引起光耦U2②腳電壓下降,U1①腳VDD電壓上升,。Ul調(diào)小PWM占空比或關(guān)閉PWM輸出,,輸出電壓下降,最終使LED1工作電流下降至規(guī)定值,。
反之,,當(dāng)流過(guò)LED1的電流小于設(shè)定值時(shí),R15上的壓降減小,,U3①腳輸出端電壓升高,,同樣,U4K端電壓也會(huì)因R端電壓下降而上升,,經(jīng)D7綜合作用后,,光耦U2②腳電壓上升,通過(guò)相反的控制.Ul①VDD電壓下降,,PWM的占空比增大,,輸出電壓上升,最終使LED1工作電流回至規(guī)定值,。
四,、部分電路參數(shù)
LED1和SM8002C芯片非在路電阻如下:LED1模塊用MF47型萬(wàn)用表R&TImes;l0k擋測(cè)其正向電阻為180kΩ,測(cè)時(shí)LED1微亮,,反向電阻為∞,。
SM8002C芯片非在路電阻見下表(用500型萬(wàn)用表R&TImes;lk擋測(cè)得),。
注:
1、有關(guān)測(cè)試點(diǎn)電壓值見原理圖,。
2,、原理圖中各處直流電壓值是用MF47型萬(wàn)用表測(cè)得的,括號(hào)內(nèi)的電壓值為拆去發(fā)光二極管LED1后測(cè)得,。