利用STRF6656設計34寸彩色電視機開關電源

1 引言

混合型電源IC STR-F6600系列是日本Sanken電氣公司的近年產品。它內含MOSFET及控制IC部分，是專門為反激型變換器設計的，特適用于彩色電視機開關電源。

該混合IC可工作于準諧振方式以及脈沖占空比控制（PRC——PulseRatioControl)方式。它具有常規第二代SMPSIC的特點，即采用次級輸出采樣及光耦反饋穩壓、準諧振、高效率、寬輸入范圍、良好的輸入電壓調整率和負載輸出特性，還有過流、過壓及熱保護等。相對于同類型的其它廠家IC，它多了一個熱保護以及開關電噪聲較小，可簡化或甚至取消浪涌吸收電路。

本文介紹該系列IC的工作原理，在此基礎上描述怎樣利用它設計制造一個34″彩色電視機開關電源。文中給出樣機電源電路，變壓器設計以及實驗結果。實驗表明，該電源完全符合電視機電氣要求，它外圍元件少，設計容易，穩定度高。在高溫、低溫、EMI、短路和開路等環境和安全實驗中均符合國家標準，是一個不可多得的簡單和高效能的電視機實用開關電源。

2 混合型開關電源控制器STR-F6600系列原理和特性簡介

圖1給出了STRF6600系列的原理方框圖。這是一個有一個引出腳的塑料封裝IC，其每腳功能簡述見表1。

表1 STR-F6600系列每腳功能管腳符號說明功能

2.1 起動電路

當AC電源在t0加入時，由圖2可知，在半個周期內，A點對地峰值電壓VA≈Vd（整流電壓），VA經過R902向C909充電，使IC腳④上電壓Vin近似線性上升（見圖3）。當Vin上升到閾值電壓Vin(ON)=16V時，IC內的控制電路開始起動，Vin端口上的輸入電流Iin由100μA突升到30mA，電容C909來不及供電而使Vin下降。如果此時由驅動繞組D1所提供的DC電壓足夠的話，Vin將不致于掉到仃振閾值11V以下，則IC繼續工作起動成功。驅動繞組D1的圈數須保證經整流后在C909上電壓超過11V，同時又要低于20.5V。因為Vin大于20.5V則過壓保護電路起作用，Vin小于10V時則欠壓保護電路起作用。一般Vin取18V是較合適的。

關于R902及C909的選值要適當。R902、C909太大均會使IC起動時間t1t0延長。但C909亦不能過小，否則在驅動繞組電壓到來之前它已不能維持IC動作，這樣就不能順利起動。一般對寬電源(90～270)VAC電壓C909取(47～100)μF，R902取47kΩ～68kΩ是合適的，對窄電源（200VAC），R902可取82k～150k。在本例子中，當R902=82kΩ，C909=47μF，輸入電壓為90V時，其開機起動時間為1.3μs左右。

2.2 內部振蕩器，穩壓原理和過流保護

（1）內部振蕩器

IC內部振蕩器是通過對C1的充放電而形成振蕩脈沖的，放電時間常數C1R1(≈50μs)決定了MOSFET的關斷時間。在PRC運用模式中，穩壓是由固定toff而變化ton來達到的。圖4示出了當沒有穩壓控制信號輸入時，內部振蕩器的工作波形。由圖5波形可見，當MOSFET導通時，電容C1被充電到6.5V。同時漏極電流ID逐步上升，在R5上形成一鋸齒形狀電壓VR5。VR5通過R4后幾乎無損失地加到IC的①腳OCP/FB端口。當①腳電壓V1達到閾值Vth1≈0.73V時，比較器1開始動作，它使振蕩器輸出反相，并通過驅動級將MOSFET關斷。此后C1通過電阻R1放電，C1兩端電壓按恒定的放電時間常數C1R1線性下降。當它降到3.7V左右時，振蕩器輸出再次反相，使MOSFET重新導通，C1電壓再次跳升到6.5V。如此不斷重復上述過程。