2024年11月24日
声艺EPM8 RW5735调音台开关电源工作原理及检修
声艺EPM8 RW5735与以前的调音台相比,它无论是在功能及电气指标,还是外观和推子(旋钮)的手感,都比过去的调音台有较大的改进。特别是由于其用开关稳压电源取代了原来的线性稳压电源,因而耗电量低、重量轻。当然,开关稳压电源的使用,也给电源的维修带来了一定的难度。
工作原理
笔者根据实物测绘的电路如图1所示。
1.输入整流滤波电路
如图1所示,AC220v经过保险管F1、电源互感滤波器L2,再经BR1整流桥整流、c18滤波,输出300V左右的直流电压。C12、C13是高频辐射吸收电容。C16是尖峰吸收电容。TH1是负温度热敏电阻,起过流保护和防雷击作用。
2.主电源工作原理
如图1所示,丰电源采用UC2842 PWM控制器。该芯片有8只引脚,外围元件较少,适用于小功率开关稳压电源和要求不高的场合。
uc2842是电流型脉宽调制器。芯片内部构成两个闭环控制,电压调整率和负载调整率特性很好。误差放大器构成电压闭环控制,电流测定比较器构成电流闭环摔制。
由图1可以看出,反馈采样电压不是取自输出电压Uo,而是取自变压器TX原边侧的Us,Us的波动直接反映了电感电流的变化,所以有较快的响应速度。Us的波动通过R16、R13、R3、R4、R11组成的分压电路送到E/A误差放大器反相输入端,用以调整输出脉冲的宽度。所以,这个电压控制环可以获得较高的电压调整率,电压调整率可达到10的-4次方量级。
当开关管FET1出现过电时,并联电阻R6、R7、R9上测得的过电流信号送到电流测定比较器的同相输入端,若并联电阻上的电压达到1v,电流测定比较器便动作,通过PWM锁存器使开关管关断,从而实现过电流保护功能。
外接电源Vcc(uc2842 7脚)上并有一只34V稳压管,使芯片内部的单元电路只能工作于34v以下,从而实现过电压保护功能。
7脚电路的启动电压为16v,关断阈值为10v。启动电压和关断阈值电压相差6v,这是为了防止电路工作在阈值电压附近时,反复在启动/关断间切换。电路一旦恢复正常工作,即由辅助绕组N2对uc2842进行自供电。芯片正常工作时的电流为11mA-15mA。
振荡器的振荡频率南R12和c3决定。基准5V电压通过R12对c3充电。若C3的充放电时间分别为tc和td,则频率fosc=1/(tc+td)。
一般情况下,R12>5k时,tc远大于td,则fosc=1/tc=1/(0.55×R12×C3)=1.8/R12×C3。
其中,f的单位为Hz;R的单位为Ω;c的单位为F。
R13和C1、C2构成软启动电路。当(C1+C2)上的充电电压达到启动电压时,电路启动,启动电流仅为1mA。
UC2842输出极(6脚)为图腾柱式输出电路,如图2所示。所谓图腾柱式输出(也叫图腾式输出),即输出极采用一只上拉电阻接一只NPN晶体管的集电极,此管的发射极接下面PNP管的集电极,同时作为输出;下管的集电极接地。两管的基极分别接前级的控制。也就是说上、下两只输出管,从直流角度看是串联,两管连接处为输出端。上管导通下管截止,输出高电平,下管导通上管截止输出低电平,如果电路逻辑可以令上下两管均截止则输出为高阻态。在开关电源中,类似的电路常称为“半桥”。图腾柱驱动在电路上的特点是:向上向下的推动和下拉力量很强,状态转换速度很快。
开关管源极接R6、R7、R9(三只电阻并联),对地阻值为0.4Ω。当uc2842 3脚上的电压升到1v以上时,内部电流测定比较器输出高电平,PWM锁存器复位,输出关断,从而实现过电流保护。
3.电源输出电路
由图1可以看出,本电源有两组输出,一组是±15V,为调音台各放大电路供电;另一组为48v,提供phantom power幻象电源,即提供电容传声器工作所需要的极化电压。
uc2842在线、不在线对地电阻值及正常工作电压值如表1所示。
注:在线、不在线时对地电阻用MF10型万用表R×100挡测,正常工作时电压用数字表测。
检修实例
故障现象1:开机电源指示灯不亮。
分析检修:测开机电源保险管F1已烧断,+300V处对地短路,查FET1场效应管漏一源极短路、R16开路、D1短路;测IC1⑥、⑧脚对地短路。
更换保险管、R16、D1(EGP10G)、FET1(N沟道增强型MOS功率场效应管,型号为P7NB60FP)、IC1(uc2842)后,试机,故障排除,调音台工作正常。
故障现象2:开机电源指示灯不亮,但通电约20分钟后电源指示灯亮,工作正常。
分析检修:电源指示灯不亮时,调音台不工作。电源指示灯亮时,工作正常。在工作正常后关机,短时间内再通电,电源指示灯亮,工作正常。关机较长时间后再通电,电源指示灯不亮,约20分钟后电源指示灯亮,工作正常。
在不通电状态下,检测Ic1各引脚对地电阻值(正、反)均正常。通电后,检测c18对地电压+300V正常,Ic1⑦脚为12v,电压偏低。约10分钟后,IC1 7脚电压开始上升并达到17v(这时电源正常工作)。考虑各引脚对地电阻值均正常,故怀疑故障由c1、c8容量变小引发;拆下c1、c8,通过测量其充放电发现,C8容量已减小50%。更换c8(47uF/63V)后,开机电源指示灯亮,故障排除。