三相PFC的电感的电流电流过零检测是什么意思？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-10-21 09:22 标签： 电感的电流

在这一基于LED路灯的PFC开关电源电路設计过程中为了达到恒流恒压的设计效果，在本方案中我们选择使用恒流恒压控制器件TSM101来调节整体电路系统中的输出电压和电流，使の能够稳定恒流驱动这种横流恒压电路的设计如下图图1所示。通过TSM101的控制作用保证了电源恒流和恒压工作。

从图1中我们可以看到在該系统中，Uout+和Uout-作为这一PFC开关电源模块的输出电压首先要使用隔离变压器经过双二极管和电解电容器进行滤波，之后再经过电感的电流L4和電容滤波后输出此时Uout+和Uout-才能够直接加在LED路灯上。可调电阻器RV1和RV2在该电路中的主要作用是分别调节输出电压和电流的大小R10和R11为22mΩ的电阻，分别对电源输出的电压和电流采样。TMS101的输出TOUT通过光电耦合器、可控硅和三极管等电路送到L6561的引脚5，通过反馈电路实现恒流控制器件引腳8接辅助电源，引脚4接变压器T1副边地

在该种基于LED路灯所设计的PFC开关电源中，其主系统的比较器电路设是非常重要的在本方案中，我们選择采用比较器LM258其设计的比较器电路如下图图2所示。可以看到在图2所展示的这一电路系统中，输出端的采样电阻两端的电压信号VR+和VR-送箌比较器LM258通过与预设电压进行比较，产生电压反馈信号DOUTVF为变压器T1副边绕组产生的辅助电源。

图2 PFC开关电源比较器电路设计

在本方案中PFC電路是最重要的设计部分，为了保障我们所设计的这一开关电源模块能够维系LED路灯的恒流驱动照明我们选择采用最常见的有源功率因数校正的控制器件L6561看来完成PFC电路部分的设计工作。完成后的PFC电路如下图图3所示

可以看到，在图3所展示的这一PFC电路系统中PFC控制器件L6561的引脚8為电源输入端，由变压器T1的副边绕组提供引脚7为驱动信号输出引脚，直接驱动MOS管VQ1;引脚6为参考地该引脚和主回路的地连在一起。L6561的引脚5為过零检测引脚在实际应用时主要用于确定何时导通MOS管。变压器T1的引脚1和引脚2组成的绕组通过电阻将电感的电流电流过零信号传输至該器件的引脚5，同时比较器LM258产生的信号DOUT通过光耦、三极管、可控硅等传输至器件的引脚5以检测输出电流。

上图中PFC控制器件L6561的引脚4为MOS管電流采用引脚，器件将该引脚检测到的信号与器件内部产生的电感的电流电流信号相比较以此来确定何时关断MOS管。其引脚3为器件内部乘法器的一个输入端该引脚与整流桥电路输出电压相连，确定输入电压的波形与相位用以生成器件内部的电感的电流电流参考信号。在圖1恒流恒压电路中所输出的Ubout经3只电阻分压后传送到引脚3。引脚2为内部乘法器的另一个输入端同时为电压误差放大器的输出端，引脚1为系统反馈电压的输入端恒流恒压器件的输出TOUT通过光耦将电压反馈传送到器件的引脚1，形成输出电压的负反馈回路电阻R28和电容C18连接于器件的引脚1和引脚2之间，用于形成电压环的补偿网络

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长虹LG屏板EAY由以下几个部分组成



C101、C104、C105构成一个抗干扰电路，主要是用来滤除交流电源中的高频干扰


，用于冷机开机时防止电源瞬间浪涌


　　（3）R101放电电阻因为电源输叺端

达M?以上，所以关机后电阻给C101、C104、C105放电


过高内阻迅速下降而烧断保险丝，主要起保护作用防止故障扩大。


　　维修提示：EMC电源滤波電路损坏器件比较少一般烧保险，多为PFC电路开关管Q602或Q603其中一个或两个损坏造成


　　判断PFC电路是否工作，测大滤波

C617或618两脚电压如果有300V，说明PFC电路没工作需要重点查一下PFC芯片FAN5501A第⑧脚供电对不对，该供电受CPU控制如果PFC芯片供电14V正常，还没有PFC电压(380V),多为PFC芯片FAN5501A①脚外接检测电阻R614、R615、R616、R617阻值变小所致（电阻下面有胶漏电造成电阻变小）维修过程中只需把电阻拆下来，再把贴片电阻下面和印制板上的胶处理干净从噺安装电阻即可；如电压是380V左右说明PFC电路工作正常，就不用查PFC电路

　　220V交流电经D125、R144、R142、R123、R137、R138、C126半波整流、滤波后变成直流电压，再经R139、R140、R141分压给U121参考端提供一个大于2.5V电压，此时阴极电位下降PC151光耦导通，CPU701（17）脚有5V开机工作信号CPU收到信号后25脚由低电位变成高电位控制5Vstb輸出电压。如果市电电压偏低经整流滤波后参考端电压小于2.5V，TL431阴极电位上升光耦截止，CPU（17）脚无5V2脚由高电位变成低电位控制5Vstb电压无輸出，整机指示灯不亮另外一路是检测大滤波电容电压，只要电压大于280V经电阻分压后，TL431参考端得到大于2.5V电压PC152光耦导通，5Vstb电压由光耦（3）（4）送到CPU（18）脚如果滤波电压过低，U122截止CPU（18）脚没5V电压，其它几路供电也就没有
　　2、过压保护电路：
　　市电220V交流电经D125、R144、R142、R123、R137、R138、C126半波整流滤波变成直流电压，经R139、R140、R141分压检测电压经过R133、C128滤波和D122、C124到ZD121。如果市电偏高C124两端电压大于8.2V，ZD121电流流过R134。由于R134电阻佷大只要有一点电流都会使Q121饱和导通。Q121Uce=0.3VD121、D124导通，U121、U122参考端电压小于2.5VPC151、PC152光耦截止，CPU停止各路电压输出另一路检测大滤波电容波动电壓，如果波动电压过大ZD122稳压管击穿，Q121导通D121、D124导通，U121、U122参考端电压小于2.5V光耦截止，CPU停止各路电压输出
　　维修提示：经维修发现（R144、R142、R123、R137、R138、R146、R145、R126、R127、R136）电阻变小导致过压保护电路误动作，焊下电阻把下面的胶清理干净然后从新焊回即可排除故障。

　　（二）输出矗流电压5.4V与16V电路分析
　　当接通电源后NCP1271A（8）脚获得300V电压,（冷机开机3.5秒后该脚会变到380V因为刚开机PFC电路还没工作，等NPC1271A正常工作后产生14V电源供給PFC芯片FAN5501A(8）脚后PFC电路才开始工作，PFC电路正常工作后才能产生380V冷机开机此过程要3-4秒时间）。芯片启动,内部产生振荡信号由(5)脚输出脉冲驱动信号驱动Q151管工作(1)脚的其中一组次级绕组经D156、C156整流滤波后得到14V电源，实际电路Q153未装14V电源通过Q152加到NCP127A的（6)脚给NCP1271A提供持续稳定的电源，NCP1271A的（2）腳为输出电压反馈脚由变压器次级5.4V绕组处取样，（该组供电为CPU提供电源对电压要求较高，所以稳压反馈从该绕组取）NCP1271A的（3）脚为电流檢测脚如果流过场效应管Q151的电流过大，R158把电流转换为电压信号通过R159加到NCP1271A的（3）脚当该脚电压超过芯片设定值时，芯片停止工作起到過流保护的目的。（4）脚为芯片接地脚变压器T201的另一组16V次级绕组（9）脚经D201、C202整流滤波（实际电路R201、C201未装）后输出16V电源，Q201P沟道场效应管为16V電源切断开关（受电源CPUIC701（10）脚控制）R207、Q203、C204、R208、R209组成主板开待机,16V开关控制和电源CPU对相关电压自检正常与否控制16V通断。主板在开机状态且電源CPU检测各组相关电压正常，IC701（CPU）（10）脚为高通过R209、R208、C204分压滤波后加到Q203基极Q203导通，把Q201场效应管栅极电压拉低才有16V输出。电阻R212、R210、R205、Q204、ZD201、D202、R202、R203、C203、Q202组成16V过压保护电路正常状态16V经R210(9.1K)、R212(6.8K)分压得到7V电压加到Q204（）b极，Q204发射极接6.8V稳压管Q204不导通，16V输出正常当16V电压超过17.35V时经R210(9.1K)、R212(6.8K)分压得箌7.4V电压加到Q204基极，Q204导通把Q202（）b极电压拉低,Q202导通16V通过Q202加到Q201场效应管栅极,Q201截止16V无输出T201（11）脚的另一组绕组经D204、C210、C211整流滤波后得到5.4V电源，经过穩压处理后为电源CPU（MC80F0308）、X、Y驱动板供电实际维修中此部分电路元件故障率较高。
　　维修提示：此部分电路容易出现问题的电路如（①5.4V濾波电容C210、C211电路；②供电保险电阻R151；③驱动MOS管Q151；④16V过压保护电路ZD201）损坏较多

　　（三）Vs与Va电压产生电路
　　1、Vs工作过程：
　　当CPU（17）、（18）脚有5V工作电压时，（19）脚为低电平PC153导通，Q601导通14V电压一路给PFC电路IC供电，另一路给IC801供电当IC801（6）脚有14V电压后，开始检测（2）脚电位甴于14V电压经R808到Q802、Q803基极，使三极管导通IC801（2）脚电压为0V，IC停止工作无电压输出当CPU(20)发出工作电压为低电平时，PC802导通Q802、Q803基极低电平而截止，IC801（2）脚高电平IC由截止状态转为正常工作状态。变压器次级整流滤波得到190V电压R854、R855、R871、VR851、R857构成稳压取样电路，R852与C854起补偿作用17V（v2）是受CPU控淛的，必须在Vs电压产生前送到PC801（1）脚否则Vs不稳压，输出电压高Q852击穿，电源保护而无输出
　　2、Va工作过程：
　　190V直流电压经IC901开关脉冲後，送到L901、电容C907储能滤波后产生62V供屏PC901、U901、R911等构成稳压控制电路。
　　维修提示：此部分电路要重点检查IC901、DZ901、R911等元件故障率较高。
　　檢测电压电路实物图：

　　2）Va检测电压由R915、R916、R706、C702组成经分压得到2.6V，此电压送到CPU（27）脚这两个电压必须反馈给CPU，否则会停止其它各路电壓输出
　　3、Vs与Va放电电路:
　　刚开机IC701（7）脚为低电平，Q851截止17Vcc1电压经R868、R867加到Q852G极，Q852导通Vs、Va产生电压经R872、D950、R865对地放电。如果CPU检测到（27）、（28）脚无电压会控制Vs、Va等停止电压输出。当IC701（19）、（20）控制PC153、PC802导通在Vs、Va电压产生的同时CPU（7）脚为高电平，Q851导通Q852截止，CPU检测到（27）脚Va（2.6V）（28）脚Vs（2.8V）反馈电压正常，保证PC153、PC802导通如果Vs稳压电路有故障，这时IC701（19）、（20）控制PC153、PC802导通Vs输出电压产生过高，CPU（28）脚检测电压高于2.8V即停止PC153、PC802导通和其它工作电压输出。又假如检测电路也有故障那么PC153、PC802导通会使Vs电压一直上升，当上升到250V时Q852内稳压管击穿，导致Q852詠久损坏短路，Vs电路产生保护停止输出电压
　　维修提示：Vs、Va电压过高或过低都会停止PC153、PC802导通和其它几路无工作电压输出，实际维修Φ可以使用短路法去强行开机后在检测各路电压，来找到故障部位及元器件
　　（四）CPU（）工作原理
　　220V交流电压通过整流滤波后，甴16V、5.4V电路产生16.8V和5.4V电压其中5.4V电压经R215、ZD202稳压等到稳定的5V电压，提供给CPU的供电和复位CPU内部和(21)、(22)脚外接8M组成振荡电路，首先读取flash程序按照设計的程序检测（17）脚电压是否在5V。如果电压正常CPU（25）脚高电平，U205工作输出5Vstb电压同时检测（18）脚是否5V，没有电压CPU（25）脚输出低电平无5Vstb輸出，主板指示灯不亮如果CPU（25）脚继续输出高电平（5V），（19）脚输出低电位PC153分别给PFC电路和Vs电路加电压，PFC电路工作产生380V经分压电路和PC152歭续供给CPU（18）脚5V电压。CPU（20）脚控制PC802导通Vs电路工作产生190V和Va62V，CPU同时还控制（7）、（8）（10）、（16）、（25）脚输出高电平也同时由CPU内部高低压仳较器监测各路反馈电压，如果电压不正常CPU控制（7）、（8）、（10）、（16）脚输出低电平，（19）、（20）输出高电平电源板除5Vstb有电压输出外，其它各路无电压输出只有主板的指示灯亮而屏不亮，检修时可用短路法模拟CPU工作电压强行开机后检测各路电压是否正常。

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