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实例解析电脑开关电源IC(DH321)的工作原理及代换

 罗明 2016-11-18


  现在许多山寨机电源用到DH321作开关电源IC,下面就详细讲解一下dh321的工作原理和工作过程,可作为以后电源维修培训的资料使用。


一、电源的启动及输出过程

  交流220V市电经电源开关SW1和保险管F1送到由L1和C3组成的具有双向滤波特性的电源滤波器。该电源滤波器可滤除电网中的高频干扰信号,又可抑制本机开关电源产生的高频开关干扰信号对电网的污染。经过滤波后的220V交流电经过D1-D4组成的桥式整流电路整流及C4滤波后,产生300V左右的直流电压。

  整流滤波后得到的300V直流电压经过开关变压器初级①-②绕组加到IC1的⑥、⑦、⑧脚内部的'敏感型”场效应开关管漏极;另一路直接加到IC1的⑤脚,通过内部高压启动电流源对IC1②脚外接电容C6充电。

  随着充电的进行,②脚电压上升,大约15ms后(由于DH321内部集成有电源软启动电路,该时间为电源内部软启动电路的电源启动延迟时间),当②脚电压上升到大于12V时,高压电流源的供电立即自行切断。内部各功能电路开始正常工作,此时开关管进入正常开关状态。

  电路起振后改由开关变压器③-④绕组产生的感应脉冲电压经D6整流、R2流及C6滤波后所产生的约14V直流电压为IC1②脚供电。只要②脚电压不低于8V,电路就将锁定在正常工作状态。当②脚电压低于8V时,高压启动电流源的供电立即接通,为IC1②脚外接电容充电。只有当②脚电压回升到大于12V时,IC1内部自动重启动电路作用,实现电源的自动重启动(由于IC1内部集成了高压启动电流源,因而无需外加启动电路,简化了外围电路)。

  电源工作后,开关变压器两个次级绕组上会不断产生高频脉冲电压,⑥-⑦绕组上的脉冲电压经D8整流,C10滤波后,输出12V直流电压。⑤-⑥绕组上的脉冲电压经D9整流,经C11、L2、C13、C14组成的二型滤波器滤波后,输出5V直流电压。


二、稳压过程

  稳压电路主要由IC1、光电藕合器IC2(PC817)、基准电路ZD1(3.9V)组成。

  稳压过程如下:当因某种原因导致输出电压升高时,5V输出电压也会升高。由于ZD1两端电压为固定的3.9V,因此,光敏二极管两端电压会相应升高,光敏二极管发光增强,光敏三极管导通增强而内阻减小,流过IC2的④-③脚的电流增大,即流经IC1的③脚电流增大。因IC1内部集成有电流型PWM(脉冲宽度调制)控制器,IC1的③脚内电路对反馈电流特别敏感。IC1内部脉宽控制电路通过脉宽调整,使开关管导通时间变短,开关变压器储能减少,输出电压降低,从而达到稳定输出电压的目的;输出电压降低时其稳压控制与上述过程相反。


三、保护电路

  1.过压保护当电网电压升高或稳压控制电路失控造成输出电压过高时,开关变压器③-④绕组上的电压幅度也会相应升高,经D6整流、C6滤波后加到ICI②脚的电压也相应升高。当②脚电压幅度超过19V时,IC1内部过压保护电路启动,开关管截止,实现过压保护。

  2.欠压保护当电源输入电压过低时,开关变压器③-④绕组上的感应脉冲电压幅度也将随着降低,经D6整流、C6滤波后加到ICI②脚的电压也相应降低。当②脚电压低于19v时,IC1内部欠压保护电路启动,使电源功率开关管截止,起到了欠压保护的目的。一旦出现欠压保护,IC1内部高压启动电流源将接通,为IC1②脚外接电容充电,只有当②脚电压回升到12V时,在IC1内部自动重启动电路作用下整个电源电路才能重新恢复正常工作。

  3.过载保护这是一种延迟型保护电路,可以避免瞬间过载引起保护电路误动作。当因过载引起DH321内部脉冲宽度控制器(PWM)输入端电压达到3V时,内部脉冲宽度控制器(PWM)输人端将被切断,此时内部一个5μA电流源给ICI③脚外接电容C7充电,当C7两端电压充到6V时(该充电时间即为延迟过载保护时间),内部电路关闭电源开关管的激励脉冲,电源开关管截止,实现过载保护

  4.过流保护电源的过流保护电路及电流取样检测电路均集成在IC1内部。当因某种原因致使流经IC1内部场效应开关管源极(SOURCE)的电流增大时,IC1内部场效应开关管源极取样检测电阻两端压降增大,当开关管源极电流增大到1.2A时,开关管源极取样检测电阻两端电压达到闭值电压,内部电压比较器动作,开关管的激励脉冲被关闭,开关管截止,电源停止输出。

  5.过热保护IC1内部集成有过热检测器。当IC1内部温度达到140`C时,过热保护电路动作,开关管的激励脉冲被关闭,开关管截止,实现过热保护。

  另外,由C5、R3、D5组成开关管漏极尖峰脉冲吸收电路,用来吸收IC1内部开关管在截止瞬间,开关变压器初级绕组上产生的尖峰脉冲,达到保护开关管的目的。


四、维修资料

  DH321为8脚双列直插式(8DIP)封装,其引脚功能及实测数据详见表1。与DH321功能相同,能直接互换的还有几种其他型号的集成电路,详见表2。表中集成电路相互代换时要注意功率余量和使用条件,应用功率大的代功率小的,否则容易损坏。

DH321代换表


五、代换实例

  长城龙跃2802y电源无待机,拆机后目测待机ic炸裂。找不到电路图只好自画原ic电路图,经与dh321图对比后,可互换。换上dh321后测各脚对地值,唯2脚对地短,后查是2脚一50v22uf电解电容短路,换之通电试机,测5v电压不稳并出现随电压高低发出一大一小声响。测光耦817正常,拆下后与新817测值一样,再测431也正常换掉817后完美开机。


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