Блок питания (БП) ECXe 800.262 предназначен для питания светодиодов. В связи чем БП с выхода не имеет обратной связи по напряжению, только обратную связь по току в виде напряжение с датчика тока, выполненного на параллельно включённых резисторах R217 – R221. На холостом ходу выходное напряжение БП всё время изменяется в очень широких пределах, диапазон изменения более 100 Вольт. Имеется лишь ограничитель максимального выходного напряжения, собранный на компараторе DA301.2. При превышении заданного максимального выходного напряжения потенциал на неинвертирующем входе компаратора (вывод 5) – на резисторе R328 делителя напряжения на резисторах R325 – R328 – становится больше опорного напряжения на инвертирующем входе компаратора (вывод 6) — на выходе 7 компаратора устанавливается напряжение высокого уровня, которое через диод VD304 подается на отключение выхода ИМС DA201 - закрытие питающего транзистора VT201, а также через диод VD203 и стабилитрон VD204 подается на вход 1 снижения мощности преобразования ИМС DA201.
Блок питания ECXe 800.262 состоит из двух импульсных DC-DC преобразователей: повышающего и понижающего напряжение. Оба преобразователя построены на базе самого эффективного контроллера импульсного источника питания – на базе интегральной микросхемы (ИМС) именуемой корректором фактора мощности. Подробно о работе этой ИМС и БП на её основе рассказано в [1].
На ИМС корректора фактора мощности DA101 построен первичный повышающий преобразователь, обеспечивающий на своём выходе стабилизированное постоянное напряжение +407 Вольт (лист 1 электрической принципиальной схемы БП ECXe 800.262). С обмотки 1-8 контроля состояние дросселя L101 также снимается напряжение для питания внутренней электроники БП; конденсаторы C107, C109 ограничивают максимальный ток, что в т.ч. позволяет стабилитрону VD104 успешно без перегрузок по току ограничивать напряжение в установившемся режиме. На транзисторе VT102 собран параметрический стабилизатор напряжения с выходным напряжением 15,3 – 15,8 В, для питания внутренней электроники БП. Это питание делится на 2 части: питание ИМС DA101 и питание всего остального. Разделение сделано для того, чтобы питание всей остальной электроники включалось после того, как запустится ИМС DA101. Подробно о том, каков принцип запуска ИМС корректора фактора мощности при питании от очень большого суммарного сопротивления R106 – R108, рассказано в [1]. Для включения питания остальной электроники служит ключевой каскад на транзисторе VT101. Когда коммутируемое напряжение достигнет величины 13,5 В, VT101 откроется – это обеспечивает 13 В стабилитрон в цепи базы VT101.
Понижающий DC-DC преобразователь (лист 2 схемы) выполнен на ИМС корректора фактора мощности DA201. Если применять в качестве питающего транзистора всё тот же N-канальный MOSFET транзистор, то в схеме понижающего DC-DC преобразователя он будет так называемым верхним транзистором, и для его питания требуется специальная схема, применена специализированная ИМС FAN7380 способная включать верхний транзистор.
Используя только лишь обратную связь по току, ИМС корректора фактора мощности DA201 автоматически, исходя из принципа своей работы, устанавливает на выходе любое напряжение, определяемое количеством последовательно включенных диодов, подключаемых к выходу БП. Это напряжение должно находится в диапазоне корректной работы понижающего преобразователя.
Если нагрузка к выходу БП не подключена, на холостом ходу из-за больших пауз в работе VT103 резко понижается среднее напряжение, снимаемое с обмотки 1-8 L101, тем самым получается пониженное напряжение питания ИМС DA101, недостаточное для открытия ключа VT101 — вся электроника БП на холостом ходу оказывается обесточенной, в БП работает только первичный DC-DC преобразователь на ИМС DA101. Чтобы с подключением нагрузки успешно началась работа БП в штатном режиме, ИМС DA301, DA303 должны быть специализированными низковольтными, способными работать при пониженном напряжении питания.
Для установки мощности преобразования понижающего DC-DC преобразователя DA201 в соответствии с заданным выходным током БП, используется вход 1 ИМС DA201. Требования к сигналу на этом входе следующие [1]. Диапазон напряжения регулирования 2,3 – 2,7 В. С ростом напряжения выходная мощность БП снижается. При достижении крайней отметки 2,7В выход ИМС DA201 выключается, транзистор VT201 питания выхода БП закрывается. Напряжение регулирования обеспечивает компаратор напряжения в виде усилителя ошибки (усилителя регулирования) на ОУ DA303.4. Резисторы формирующие напряжения на входах компаратора и резистор ООС R323 подобраны таким образом, чтобы напряжение регулирования на выходе DA303.4 начиналось с отметки 2,29В, исходно присутствует на выходе DA303.4 (вывод 7). На один вход компаратора DA303.4 (вывод 6) подается напряжение задания, на второй вход (вывод 5) подается напряжение, снимаемое с датчика тока. Напряжение с датчика тока должно вырасти до напряжения задания, чтобы компаратор DA303.4 переключился и тем самым инициировал процесс снижения мощности преобразования БП. По мере снижения мощности преобразования снижается ток через нагрузку. В результате выходной ток БП стабилизируется при равенстве напряжений на входах DA303.4: при равенстве напряжения, снимаемого с датчика тока, напряжению задания.
Каскады на элементах DA301.1, DA303.1, DA303.3 формируют напряжение задания, чтобы в итоге, в зависимости от величины подключаемого внешнего резистора (от короткого замыкания до разрыва цепи) задания тока БП, напряжение задания на входе 6 DA303.4 изменялось в диапазоне 0,24 – 0,53 В. Первичный формирователь напряжения задания выполнен на ОУ DA301.1, на своем выходе он формирует напряжение задания исходя из величины подключаемого внешнего резистора Rz. На выходе DA301.1 актуальный размах напряжения задания 5,9 – 12,2 В для установки выходного тока БП в диапазоне 100 – 820 мА, это соответствует диапазону сопротивлений Rz: 47к для выходного тока 100мА – не более 6,2к для 820мА.
Далее масштабирующим усилителем DA303.1 напряжение задания масштабируется в более широкий размах. На выходе DA303.1 (вывод 14) напряжение задания уже изменяется в диапазоне 1,3В (Iвых=100мА) – 10,4В (Iвых=820мА). Далее диапазон изменения напряжения задания сжимается резистивным делителем напряжения R315, R320, R321. На ОУ DA303.3 выполнен ограничитель напряжения 3,73В, итого, актуальный диапазон изменения напряжения задания на выводе 9 DA303.3: 0,61В (Iвых=100мА) – 3,73В (Iвых=820мА).
Источник опорного напряжения 5,02В выполнен на ИМС регулируемого стабилитрона DA302. ОУ DA303.2 формирует из этого опорного напряжения ещё одно опорное напряжение 7,53В уже по отношению к общему проводу, а не по отношению к шунту датчика тока, как опорное напряжение 5,02В.
При включении данного БП с некоторой вероятностью можно заметить любопытную деталь – искру между выводами 5-8 дросселя фильтра питания L1. Для нейтрализации искры используется конденсатор C7.
Ссылки:
1. АРГОС – блоки питания светодиодов. — Яндекс.Дзен, статья на канале «Ремонтнику промэлектроники», 04.07.2021
Илья Янушкевич
FT9151@gmail.com
Минск, Белоруссия