投資價(jià)值發(fā)現(xiàn)者PW5510

電源維修分析服務(wù)管理部技術(shù)組-陳國(guó)浩2011年4月PW5510電源介紹主要使用在55以上的機(jī)器。2PW5510電源-08-PE551C0-PW200AAD101橋堆CE2\CE3\CE4PFC濾波電容LP01PFC儲(chǔ)能電感QW1\QW2PFC的MOS管QW3\QW4PWM的MOS管PC224V穩(wěn)壓光耦TS3\TS2TS1待機(jī)變壓器U201待機(jī)ICPC13.3V穩(wěn)壓光耦PC3待機(jī)轉(zhuǎn)開(kāi)機(jī)光耦DS324V穩(wěn)壓管DS224V穩(wěn)壓管P224V輸出P1待機(jī)輸出3PW5510電源-40-PW5510C-PWD1XGU404過(guò)流保護(hù)運(yùn)算ICU401PWM控制ICU301PFC控制IC45PWE5510電源-重要參數(shù)-輸入特性Ratedvoltagerange額定輸入電壓范圍120Vac---240VacNormalvoltagerange標(biāo)準(zhǔn)輸入電壓范圍102Vac---264VacLimitedinputvoltage最大輸入電壓范圍90Vac---290VacInputvoltagefrequencyrange輸入電壓工作頻率范圍47---63HZMaxinputACcurrent(when100V)最大AC輸入電流3.0AInrushcurrent(coldstart)浪涌電流(冷開(kāi)機(jī))50A/110Vac70A/240VacEfficiency(fullloadwhen110V)效率(110V輸入時(shí)最大負(fù)載)≥82%Efficiency(fullloadwhen230V)效率(220V輸入時(shí)最大負(fù)載)≥86%InputFUSCspec輸入保險(xiǎn)絲規(guī)格T5AH/250VacPowerFactor(fullload)

功率因數(shù)范圍≥90%（230VAC）StandbyPowerConsumption待機(jī)功耗(3.3V負(fù)載15mA230Vac)≤0.3W56PWE5510電源-重要參數(shù)-輸出特性ItemCH1CH2OutputVoltage輸出電壓24V3.3VMinimumloadcurrent

最小電流0.5A5mAMaximumloadcurrent

額定電流7A0.2AMaximumpeakcurrent

最大峰值電流8.4A0.5ALineregulation

線性調(diào)整率±5%±5%Loadregulation

負(fù)載調(diào)整率±5%±5%Crossregulation

交叉調(diào)整率±5%±5%DCOutputRipple&Noise輸出紋波和噪聲(remark)<240mA<100mA67PWE5510電源-輸出過(guò)壓保護(hù)設(shè)置OutputVoltage輸出電壓OverVoltageRange過(guò)壓范圍OverVoltageProtectionStatus過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)Condition條件24V27V-32V24V關(guān)閉；3.3V正常額定負(fù)載+3.3Vsb4V-6.5V24V關(guān)閉；3.3V打開(kāi)額定負(fù)載78PWE5510電源-重要參數(shù)-輸出短路保護(hù)OutputVoltage輸出電壓ShortCircuitProtectionStatus短路保護(hù)狀態(tài)24V24V關(guān)閉；3.3V正常+3.3Vsb24V關(guān)閉；3.3V關(guān)機(jī)89PWE5510電源-重要參數(shù)-輸出過(guò)流保護(hù)OutputVoltage輸出電壓OverCircuitProtection過(guò)流保護(hù)24V8.6-12A+3.3Vsb0.4-3.0A過(guò)流保護(hù)時(shí)：3.3V正常，24V輸出為零。910PWE5510電源-重要參數(shù)-開(kāi)關(guān)控制PS-ONSignal信號(hào)Condition參數(shù)輸出Active-high高≥2.0V、>2mA電源開(kāi)機(jī)Active-low低≤1.0V電源關(guān)閉Opencircuit開(kāi)路/電源關(guān)閉1011PWE5510電源的工作原理框圖

EMC濾波電路全橋式整流濾波電路PFC電路U301LP1PWM電路U401TS2反饋電路保護(hù)電路待機(jī)電路U201TS1ACIN光耦開(kāi)機(jī)信號(hào)機(jī)芯部分PS-ON395V24V3.3VVC穩(wěn)壓反饋1112PWE5510電源-輸入濾波電路分析差模干擾：來(lái)自電源火線而經(jīng)由零線返回的雜訊稱為差模干擾共模干擾：來(lái)自電源火線或零線而經(jīng)由地線返回的雜訊稱為共模干擾RD1----RD4是X電容放電電阻CX1、CX2：X電容CY1、CY2：Y電容LF1、LF2、：共模電感交流市電自火線（Liveline）和零線（Neutralline）經(jīng)過(guò)CN11輸入：

F1為保險(xiǎn)管，在輸入電流過(guò)大時(shí)熔斷，以保護(hù)電路；RN1為熱敏電阻，負(fù)溫度系數(shù)電阻，吸收開(kāi)機(jī)的浪涌電流、RV1是壓敏電阻、在大電壓時(shí)短路保護(hù)后面的電路。1213PWE5510電源-待機(jī)IC介紹引腳功能功能介紹1GND此腳代表設(shè)備地和電源部分和源極2VDD控制部分電壓。在啟動(dòng)期間，此腳也提供給外部電容器充電電流。3CONT控制引腳。以下功能被選擇：可調(diào)節(jié)電流限制設(shè)置點(diǎn)。這個(gè)周期電流限制內(nèi)部設(shè)置默認(rèn)值被減少，通過(guò)連接一個(gè)外部電阻到地。輸出電壓控制。電壓超過(guò)3V，關(guān)閉IC來(lái)降低設(shè)備的損耗。這個(gè)功能被選通和數(shù)字化的高抗噪聲過(guò)濾。4FB控制輸入占空因素控制。內(nèi)部電流發(fā)生器提供偏置電流為回路控制。電壓低于0.5V激活突發(fā)模式工作。接近3.3伏的水平表明我們正在接近周期循環(huán)，過(guò)電流設(shè)定點(diǎn)。5BR掉電保護(hù)輸入滯后。低于0.45V電壓關(guān)閉（不鎖）設(shè)備，降低了能耗。當(dāng)電壓超過(guò)0.45V加滯后電壓時(shí)該設(shè)備的操作重新啟動(dòng)。它能夠連接到地當(dāng)未使用時(shí)。7，8DRAIN高壓漏極引腳。內(nèi)置的高電壓開(kāi)關(guān)啟動(dòng)偏置電流從此腳也可得出。13PWE5510電源-待機(jī)電路分析經(jīng)半波整流后的直流電壓VB通過(guò)D102再次整流后經(jīng)過(guò)R201\R202到TS1的P7進(jìn)P6出到U201的P7、P8到U201的內(nèi)部啟動(dòng)電路，14PWE5510電源-待機(jī)電路分析再通過(guò)U201的P2給C204進(jìn)行充電，當(dāng)C204達(dá)到VCC啟動(dòng)電壓閥值14V左右，U201開(kāi)始工作，U201內(nèi)部的MOSFET導(dǎo)通，TS1的P4輸出提供供電給U201工作，同時(shí)TS1儲(chǔ)存能量，當(dāng)U201內(nèi)部J檢測(cè)到TS1上產(chǎn)生的電壓達(dá)到過(guò)流值時(shí)MOSFET關(guān)斷.15PWE5510電源-待機(jī)電路分析TS1的P3次極繞組P9的輸出經(jīng)DS1整流得到3.3V待機(jī)電壓。通過(guò)取樣電阻R210、R218、R219分壓,連接U202的P1，通過(guò)光耦PC1，對(duì)U201的MOSFET導(dǎo)通的占空比進(jìn)行控制,（U201的工作頻率是固定的60KHz）使3.3V輸出穩(wěn)定。3.3V=1.25V(R218+R219/R220)(R219/R220)16PWE5510電源-待機(jī)電路待機(jī)變壓TS1的初級(jí)副繞組P1輸出經(jīng)過(guò)D204整流后再經(jīng)過(guò)R210給PFC和PWM的IC提供工作電壓：VC.控制VC就是控制電源的開(kāi)機(jī)和待機(jī)。17PWE5510電源-開(kāi)/待機(jī)控制電路VCC1U401*PWM供電VCC2U301*PWM供電2V開(kāi)機(jī)1V關(guān)機(jī)18PWE5510電源-待機(jī)IC（U201參考值）引腳功能待機(jī)開(kāi)機(jī)正向電阻反向電阻1GND////2VDD9.49V10.81V600歐姆70K3CONT0.03V0.31V650歐姆50K4FB0.27V0.472、V550歐姆50K5BR0.00V0.00V0歐姆0歐姆7、8DRAIN326V321V450歐姆無(wú)窮大19PWE5510電源PFC（U301-NCP1607）引腳介紹引腳標(biāo)識(shí)功能描述1FBFB引腳是內(nèi)部誤差放大器轉(zhuǎn)換輸入。外部電阻分壓器的輸出電壓表的內(nèi)部參考電壓保持穩(wěn)壓。反饋消息也被用作可編程過(guò)壓和欠壓保護(hù)。該控制器被禁止當(dāng)此引腳在欠壓保護(hù)閥值之下，VUVP典型值為0.3V。2Control控制引腳為內(nèi)部誤差放大器輸出。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)被固定在控制和FB引腳之間來(lái)設(shè)定回路帶寬。足夠低的帶寬需要獲得高功率因數(shù)比和低THD。3CtCT引腳充電電流源的外部定時(shí)電容。該電路的控制功率開(kāi)關(guān)時(shí)間通過(guò)Ct電壓和內(nèi)部電壓從調(diào)節(jié)時(shí)鐘比較。CT引腳的外部排放定時(shí)電容在開(kāi)關(guān)周期的末端。4CSCS引腳限制周期電流通過(guò)功率開(kāi)關(guān)。當(dāng)CS電壓超過(guò)內(nèi)部閥值時(shí)，MOSFET管驅(qū)動(dòng)關(guān)閉。感應(yīng)電阻器連接CS引腳編程最大的轉(zhuǎn)換電流。5ZCD輔助繞組電壓應(yīng)用到此腳來(lái)檢測(cè)當(dāng)感應(yīng)器被傳導(dǎo)臨界導(dǎo)電模式操作時(shí)。該控制器被禁用，當(dāng)該腳接地。6GND模擬地。7DRV集成的MOSFET驅(qū)動(dòng)器可驅(qū)動(dòng)高功率MOSFET的柵極電荷。8VCCVCC引腳是控制器正極電壓?？刂破魇鼓墚?dāng)VCC超過(guò)VCC（on）和仍然啟用，直到降低到VCC（off）。20PWE5510電源-PFC電路分析PFC輸出取樣，穩(wěn)定輸出電壓。U301供電輸入電壓檢測(cè)，降低的待機(jī)功耗LP1的過(guò)零點(diǎn)檢測(cè)21PWE5510電源-PFC電路分析VCC2供電給U301后P7輸出驅(qū)動(dòng)方波給QW1，QW2同時(shí)導(dǎo)通，D301截止，LP1儲(chǔ)存能量，根據(jù)輸出功率大小即對(duì)應(yīng)著的U301的P1（FB）電位大小，由限流電阻R322感應(yīng)到電位達(dá)到限流值時(shí)關(guān)斷QW3，LP1能量通過(guò)D301給大電容CE2充電，當(dāng)LP1給CE2充電電流減小到零電流時(shí)，U301的P5感應(yīng)到后QW3導(dǎo)通，進(jìn)入下一工作周期。2223PWE5510電源-PFC(U301）參考測(cè)試值引腳功能電壓正向電阻反向電阻1FB2.51V600歐姆30K2CONTROL2.7V550歐姆140K3CT0.005V600歐姆18K4CS0V400歐姆500歐姆5ZCD1.69V600歐姆16K6GND地地地7DRV0.07V500歐姆10K8VCC14.5V500歐姆90K2324PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹引腳名稱引腳功能1CSS軟啟動(dòng)。這個(gè)引腳連接一個(gè)電容到地和連接一個(gè)電阻到RFmin（PIN4），決定最大的振蕩頻率和啟動(dòng)時(shí)的固定頻率。當(dāng)以下情況之一時(shí)，引腳內(nèi)部有個(gè)開(kāi)關(guān)給外加的電容放電，保證下次開(kāi)機(jī)是軟啟動(dòng)：VCC<UVLO；DIS>2V；DELAY>2V;ISEN>1.5V;LINE<1.25V或者LINE

>6V。2DELAY過(guò)電流延遲關(guān)斷。一個(gè)電容和一個(gè)電阻并聯(lián)，連接該腳到地。當(dāng)過(guò)電流保護(hù)情況下，設(shè)定IC從前一次停止到下次啟動(dòng)的最大的延遲時(shí)間。每次當(dāng)ISEN腳（PIN6）上的電壓大于0.8V，該腳上的電容被內(nèi)置的150UA的電流源充電，同時(shí)被外部電阻緩慢的放電。如果該腳的電壓達(dá)到2V，軟啟動(dòng)電容就被放電；同時(shí)IC的開(kāi)關(guān)頻率達(dá)到最大，150UA的電流源仍然繼續(xù)充電，當(dāng)電壓達(dá)到3.5V時(shí)，IC停止工作，內(nèi)置的150UA的電流源也停止充電。該腳的電壓有外接電阻來(lái)放電衰減，當(dāng)該腳的電壓降到0.3V以下時(shí)IC將再次啟動(dòng)。用這種方式，在短路情況下，變換器將在較低的平均功率下，間歇的工作。3CF時(shí)間控制電容。一個(gè)電容連接在該腳到地，被內(nèi)部的電流源充、放電，得到一個(gè)時(shí)間常數(shù)。和另外的連接到RFmin（PIN4）的網(wǎng)絡(luò)一起決定變換器的開(kāi)關(guān)頻率。4RFmin設(shè)定最小的振蕩頻率。該腳提供一個(gè)精確的2V參考電壓。一個(gè)電阻連接在該腳到地，用流過(guò)該電阻的電流用來(lái)設(shè)定最小的振蕩頻率。光藕內(nèi)部的光電三極管通過(guò)一個(gè)電阻連接到該腳，靠近反饋環(huán)通過(guò)調(diào)整振蕩頻率來(lái)調(diào)整變換器的輸出。電阻（和光藕次級(jí)串聯(lián)）的價(jià)值在于其決定最大的工作頻率。一個(gè)RC的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接在該腳到地，設(shè)定啟動(dòng)頻率并實(shí)現(xiàn)濾波的作用。2425引腳名稱引腳功能5STBY待機(jī)節(jié)能操作端口。該腳由于通過(guò)反饋來(lái)感應(yīng)一些電壓和內(nèi)部參考電壓（1.25V）做比較。當(dāng)引腳電壓低于參考電壓時(shí)，IC進(jìn)入空閑的工作模式，并且靜態(tài)電流大大的降低。當(dāng)該腳電壓超過(guò)參考電壓50MV時(shí)，IC再次恢復(fù)開(kāi)關(guān)頻率狀態(tài)，軟啟動(dòng)沒(méi)有被用。這個(gè)引腳的作用當(dāng)負(fù)載減輕到一定的水平時(shí)IC進(jìn)入環(huán)保狀態(tài)，并且能夠通過(guò)選擇合適的連接在光藕和RFmin（PIN4）的電阻來(lái)做適當(dāng)?shù)目刂?。如果不使用此功能，?qǐng)連接該腳到RFmin。此功能適合不使用輔助電源時(shí)，輕載降低待機(jī)功率?；蛘呤沁m當(dāng)?shù)恼{(diào)整參數(shù)滿足電源輸出輕負(fù)載時(shí)的過(guò)沖。6ISEN輸入電流感應(yīng)。該腳通過(guò)一個(gè)電阻和一個(gè)電容的取樣來(lái)感應(yīng)初級(jí)的電流。這個(gè)輸入不打算逐周期控制，所以電壓信號(hào)必須被過(guò)濾為平均電流信號(hào)。當(dāng)該腳電壓超過(guò)0.8V門(mén)檻值，連接在CSS（PIN1）上的軟啟動(dòng)電容被內(nèi)部的電流源放電，頻率升高所以限制電源能量的輸出。當(dāng)輸出短路時(shí)，很正常的導(dǎo)致一個(gè)連續(xù)的初級(jí)峰值電流，這種情況下要求DELAY（PIN2）提供最大的延遲時(shí)間，不管頻率是否升高，如果電流保持增加，第二個(gè)比較器參考在1.5V進(jìn)入鎖死狀態(tài)，并降低電源的損耗在啟動(dòng)前的水平。鎖定后只有重置IC的供電才能再次啟動(dòng)。也就是說(shuō)，鎖定的解除必須在VCC的電壓降至UVLO門(mén)檻以下。若取消該功能請(qǐng)連接該腳到地。7LINE線性輸入感應(yīng)。該腳被取樣電阻連接用來(lái)檢測(cè)PFC電源的輸出情況。該腳電壓低于1.25V時(shí)，內(nèi)部的一個(gè)電流源（15UA）就會(huì)開(kāi)啟，IC被關(guān)斷。降低損耗并給軟啟動(dòng)電容放電。當(dāng)該腳的電壓大于1.25V時(shí)，IC才能繼續(xù)工作。該腳用到一個(gè)旁路電容來(lái)降低干擾，該腳的電壓峰值被內(nèi)部的奇納電路限制，促使IC關(guān)斷（非鎖死狀態(tài)）。在正常的情況下，請(qǐng)將該腳的的電壓設(shè)定在1.25-6V之間。該腳的功能用于當(dāng)PFC電源異常時(shí)，保護(hù)PWM電源。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹2526引腳名稱引腳功能8DIS鎖定關(guān)斷裝置。該腳內(nèi)部連接一個(gè)比較器，當(dāng)該腳的電壓大于2V時(shí)，關(guān)斷IC并使其損耗降低到啟動(dòng)前是水平，這個(gè)狀態(tài)將被鎖定并只有重置IC的輸入電源才能再次啟動(dòng)。也就是說(shuō)，鎖定的解除必須在VCC的電壓降至UVLO門(mén)檻以下。若取消該功能請(qǐng)連接該腳到地。9PFC-STOP開(kāi)環(huán)開(kāi)關(guān)控制PFC。該腳正常情況下是開(kāi)環(huán)的，除非在電源節(jié)能模式下關(guān)掉PFC電源。當(dāng)DIS>2V；ISEN>1.5V;LINE

>6V和STBY<1.25V時(shí)，IC關(guān)斷，該腳變成低電平。當(dāng)DELAY>2V,該腳電壓變?yōu)榈碗娖?；?dāng)DELAY<0.3V,該腳才重置開(kāi)路。在UVLO狀態(tài)下，該腳是開(kāi)路的，如果不使用此功能，請(qǐng)將該腳懸空。該功能用于取消輔助電源時(shí)，進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)下PWM進(jìn)入節(jié)能環(huán)保狀態(tài)關(guān)掉PFC電源，降低電源的待機(jī)功率。10GND地。不管是低端門(mén)驅(qū)動(dòng)電流還是IC的其他偏置電流都有該腳返回IC。所有的地連接的偏置元件都必須連接到該腳上，并保證和具有脈沖電流的地分開(kāi)。11LVG低端門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出。門(mén)極驅(qū)動(dòng)能力是推0.3A/拉0.8A。下沉的峰值電流去驅(qū)動(dòng)半橋電路的下MOSFET。在UVLO模式下，相當(dāng)于該腳直接下地。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹2627引腳名稱引腳功能12VCC供電腳。提供IC信號(hào)部分和低端門(mén)極驅(qū)動(dòng)的電源。有時(shí)在該腳下地加一個(gè)電容（104-105）來(lái)為IC信號(hào)部分供電進(jìn)行濾波。13N.C高壓隔離腳。該腳內(nèi)部為空腳，主要是隔離作用。用于在PCB上保證高壓腳和其他部分的爬電距離滿足安規(guī)的規(guī)定。14OUT高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)浮地。高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)電流回路，排版時(shí)要注意連接該腳上的地線避免太長(zhǎng)。15HVG高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出。門(mén)極驅(qū)動(dòng)能力是推0.3A/拉0.8A。下沉的峰值電流去驅(qū)動(dòng)半橋電路的上MOSFET。該腳內(nèi)部有一個(gè)電阻連接到OUT（PIN14），確保在UVLO模式下，保證該腳不會(huì)處于浮動(dòng)狀態(tài)。16VBOOT高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)電源，一個(gè)電容連接在該腳和OUT（PIN14）上，配合內(nèi)部一個(gè)二極管使之與低端門(mén)極驅(qū)動(dòng)同相位，這個(gè)專用的結(jié)構(gòu)也經(jīng)常外加一個(gè)二極管。內(nèi)部有集成的二極管，這是該IC的優(yōu)點(diǎn)。PWE5510電源PWM(U401-L6599A)引腳功能介紹27PWE5510電源-PWM電路分析PFC電壓檢測(cè)設(shè)置供電穩(wěn)壓反饋28PWE5510電源-PWM電路分析在PFC工作起來(lái)后，U401的P12腳供電VCC1正常后、U401的P7電壓大于1.24V時(shí)IC工作，QW和QW4交替導(dǎo)通，通過(guò)變壓器將能量傳送到次級(jí)，24V經(jīng)過(guò)光藕PC2反饋回U401，通過(guò)改變IC的工作頻率(此IC的工作占空比是固定50%的)，起到控制24V的穩(wěn)定，空載時(shí)工作頻率最高（約120KHz），滿載時(shí)工作頻率最低（約100KHz）。2930引腳功能正向電阻反向電阻引腳功能正向電阻反向電阻1CSS650歐姆12K9PFC-STOP600歐姆22K2DELAY700歐姆2400K10GND0歐姆0歐姆3CF600歐姆100K11LVG550歐姆7K4RFMIN700歐姆8.5K12VCC500歐姆34K5STBY700歐姆11K13NC空空6ISEN300歐姆250歐姆14OUT400歐姆無(wú)窮大7LINE700歐姆17K15HVG850歐姆無(wú)窮大8DIS0歐姆0歐姆16VBOOT500歐姆無(wú)窮大PWE5510電源-PWM的參考測(cè)試值3031PWE5510電源-PWM的參考測(cè)試值引腳功能電壓1CSS1.99V2DELAY0.04V3CF2.33V4RFMIN1.99V5STBY1.69V6ISEN0.005V7LINE1.61V8DIS0.00V引腳功能電壓9PFC-STOP4.92V10GND地11LVG5.63V12VCC12.43V13NC空14OUT189.3V15HVG193.7V16VBOOT199.4V3132PWE5510電源-24V穩(wěn)壓電路分析通過(guò)取樣電阻R428,R430、R429分壓取樣,對(duì)24V電壓取樣檢測(cè)，將這個(gè)取樣檢測(cè)連接TL431(U402)的1腳，控制流過(guò)光耦PC2初級(jí)的1、2腳的電流，光耦PC2的次級(jí)4、3腳的導(dǎo)通