引言
TDA16846開關(guān)電源在許多廠家使用,但是在AT2516UG機(jī)型應(yīng)用中,電源工作時產(chǎn)生的噪聲大,人耳能聽到明顯的“哧、哧”聲。
原理簡述
TDA164846是近幾年推出的開關(guān)電源控制電路,它是一塊以開關(guān)模式控制的功率源,內(nèi)部設(shè)有振蕩器,并由一系列比較器、放大器、緩沖器和R-S觸發(fā)器等組成。它既可以工作于固定工作頻率(最低20KHZ)方式。也可以工作于自由調(diào)整方式或同步方式。對開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出電壓的穩(wěn)壓調(diào)整可采用內(nèi)部的誤差放大(EA)與控制電壓(BCV)進(jìn)行控制,也可以通過外部的取樣誤差比較光電耦合器進(jìn)行穩(wěn)壓控制,并采用開關(guān)頻率隨負(fù)載變化而連續(xù)進(jìn)行調(diào)整方式來獲得輕負(fù)載時的低功耗,以小電流、低電壓啟動方式來減輕對功率開關(guān)管的沖擊,因此輸出端可接功率場效應(yīng)管,也可以接雙級功率晶體管,該集成電路保護(hù)功能完善,除具有初次級電壓的過壓保護(hù)和欠壓保護(hù)及功率開關(guān)管過流保護(hù)外,還設(shè)有故障檢測用的兩個備用保護(hù)端口,因此內(nèi)部電路穩(wěn)壓可靠外部電路簡潔元件少,整體性能優(yōu)異。
采用了此電源的AT2516UG機(jī)型,在電源工作時,開關(guān)變壓器T803(14):-(16)繞組輸出的脈.沖至D832、c832、C838A、C838整流濾波,產(chǎn)生11v(sv.8V)直流電壓,經(jīng)R838送到光電耦合器IC802(1)腳;另外由R839、IC803、VR821組成誤差取樣放大電路,對輸出電壓進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)B+、11V電壓升高時，IC803(1)腳電位升高,光電耦IC802發(fā)光二極管強(qiáng)度增大,IC802內(nèi)光敏三極管從IC802(4)腳輸出電流增大;經(jīng)誤差放大后控制內(nèi)部脈寬調(diào)制器,使IC801(5)腳輸出激勵脈沖變窄,Q801導(dǎo)通時間縮短,T803(6)-(9)振蕩電壓變化,從而達(dá)到穩(wěn)壓目的;當(dāng)調(diào)整VR821時,B+電壓變化,IC803處于穩(wěn)定工作狀態(tài),其輸出特性為本身固有特性,當(dāng)IC803輸出特性改變時,此變化反饋到IC802、T803初級,使得開關(guān)變壓器T803(12)腳交流波形會發(fā)生大的變化。
鑒于上述工作原理,對故障現(xiàn)象及原因分析:我廠生產(chǎn)的AT2516UG機(jī)器,在電源工作時,開關(guān)變壓器有明顯的“哧、哧”聲,根據(jù)以往經(jīng)驗判斷此響聲為開關(guān)變壓器工作時產(chǎn)生的噪聲。由此,對開關(guān)變壓器次級(12)B＋腳進(jìn)行波形測試,具體測試如下:
從以上測試的兩種波形中可以看出,開關(guān)變壓器波形中有脈沖干擾信號,在不定周期的出現(xiàn),并經(jīng)反復(fù)測試,此脈沖出現(xiàn)的周期范圍為130uS一70uS;產(chǎn)生的頻率f=1/T=1/130uS—70uSe7KHz--14KHz;此噪聲頻率為高頻聲音,因此整機(jī)工作時,人能夠聽到明顯的“哧、哧"聲,影響整機(jī)工作狀態(tài);進(jìn)一步分析產(chǎn)生的原因,憑經(jīng)驗分析判斷，測試光電耦IC8022——TL431穩(wěn)壓IC負(fù)極波形如下:
由上圖可以看出,此可調(diào)穩(wěn)壓IC在電路工作時,其自身會產(chǎn)生一種不規(guī)則的周期性噪聲,這種不規(guī)則噪聲稱為齊納噪聲,盡管齊納噪聲的電平不高,但它反饋于開關(guān)變壓器時會使次級輸出波形發(fā)生變化,有脈沖信號出現(xiàn)(見開關(guān)變壓器測試B＋波形1一2),還影響著穩(wěn)壓IC輸出特性。因此要想解決此噪聲,必須從穩(wěn)壓IC入手.由于TL431可調(diào)穩(wěn)壓IC與穩(wěn)壓二極管的使用十分相似,穩(wěn)壓二極管并聯(lián)電容可以吸收噪聲;因此,根據(jù)二極管輸出特性,在穩(wěn)壓ICTL431①與②腳之間并聯(lián)0.47UF/63V電容;
1、可以吸收穩(wěn)壓IC的齊納噪聲，從而改善TL431穩(wěn)壓C的輸出特性;2、吸收電源的波紋,使TL431的輸出電壓更加平穩(wěn):3、由于電容的充電作用,在接通電源瞬間,會使TL431輸出電壓的建立時間增加,使輸出電壓緩慢上升。
通過在TL431并聯(lián)0.47/63V電容后,再次測試TL431穩(wěn)壓TC負(fù)極波形,不規(guī)則噪聲頻率消失(如圖穩(wěn)壓ICla);測試開關(guān)變壓器次級B＋波形(如圖開關(guān)變壓器次級B＋波形1a、1b),波形中130uS-70uS周期脈沖干擾信號消失;此時再也聽不到變壓器“哧哧”響聲。具體測試經(jīng)上述更改后整機(jī)哧、哧聲消失,并且對正常工作無任何影響。使電源工作更穩(wěn)定。
總結(jié)
1.用這種方法的好處:在接通電源瞬間穩(wěn)壓二極管的輸出電壓不會出現(xiàn)過沖現(xiàn)象,同時也起到了一定的開機(jī)延時作用,改善了過渡特性,消除了齊納噪聲,使工作狀態(tài)更穩(wěn)定。
2.應(yīng)用TL431并聯(lián)電容消除噪聲的方法,在響聲大的其他開關(guān)電源進(jìn)行驗證,噪聲消失;證明此方法是可取的、有效的。
3.后續(xù)批次全部進(jìn)行了此更改,無異常現(xiàn)象;使得整機(jī)電源工作更穩(wěn)定。
由于TDA16846開關(guān)電源;TL431可調(diào)穩(wěn)壓IC在很多機(jī)型應(yīng)用,本文介紹的原理及實例僅供今后處理類似問題參考。
