引言
TDA16846開關電源在許多廠家使用,但是在AT2516UG機型應用中,電源工作時產生的噪聲大,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電源控制電路,它是一塊以開關模式控制的功率源,內部設有振蕩器,并由一系列比較器、放大器、緩沖器和R-S觸發器等組成。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整方式或同步方式。對開關穩壓電源輸出電壓的穩壓調整可采用內部的誤差放大(EA)與控制電壓(BCV)進行控制,也可以通過外部的取樣誤差比較光電耦合器進行穩壓控制,并采用開關頻率隨負載變化而連續進行調整方式來獲得輕負載時的低功耗,以小電流、低電壓啟動方式來減輕對功率開關管的沖擊,因此輸出端可接功率場效應管,也可以接雙級功率晶體管,該集成電路保護功能完善,除具有初次級電壓的過壓保護和欠壓保護及功率開關管過流保護外,還設有故障檢測用的兩個備用保護端口,因此內部電路穩壓可靠外部電路簡潔元件少,整體性能優異。
采用了此電源的AT2516UG機型,在電源工作時,開關變壓器T803(14):-(16)繞組輸出的脈.沖至D832、c832、C838A、C838整流濾波,產生11v(sv.8V)直流電壓,經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,對輸出電壓進行調整;當B+、11V電壓升高時，IC803(1)腳電位升高,光電耦IC802發光二極管強度增大,IC802內光敏三極管從IC802(4)腳輸出電流增大;經誤差放大后控制內部脈寬調制器,使IC801(5)腳輸出激勵脈沖變窄,Q801導通時間縮短,T803(6)-(9)振蕩電壓變化,從而達到穩壓目的;當調整VR821時,B+電壓變化,IC803處于穩定工作狀態,其輸出特性為本身固有特性,當IC803輸出特性改變時,此變化反饋到IC802、T803初級,使得開關變壓器T803(12)腳交流波形會發生大的變化。
鑒于上述工作原理,對故障現象及原因分析:我廠生產的AT2516UG機器,在電源工作時,開關變壓器有明顯的“哧、哧”聲,根據以往經驗判斷此響聲為開關變壓器工作時產生的噪聲。由此,對開關變壓器次級(12)B＋腳進行波形測試,具體測試如下:
從以上測試的兩種波形中可以看出,開關變壓器波形中有脈沖干擾信號,在不定周期的出現,并經反復測試,此脈沖出現的周期范圍為130uS一70uS;產生的頻率f=1/T=1/130uS—70uSe7KHz--14KHz;此噪聲頻率為高頻聲音,因此整機工作時,人能夠聽到明顯的“哧、哧"聲,影響整機工作狀態;進一步分析產生的原因,憑經驗分析判斷，測試光電耦IC8022——TL431穩壓IC負極波形如下:
由上圖可以看出,此可調穩壓IC在電路工作時,其自身會產生一種不規則的周期性噪聲,這種不規則噪聲稱為齊納噪聲,盡管齊納噪聲的電平不高,但它反饋于開關變壓器時會使次級輸出波形發生變化,有脈沖信號出現(見開關變壓器測試B＋波形1一2),還影響著穩壓IC輸出特性。因此要想解決此噪聲,必須從穩壓IC入手.由于TL431可調穩壓IC與穩壓二極管的使用十分相似,穩壓二極管并聯電容可以吸收噪聲;因此,根據二極管輸出特性,在穩壓ICTL431①與②腳之間并聯0.47UF/63V電容;
1、可以吸收穩壓IC的齊納噪聲，從而改善TL431穩壓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: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0.47/63V電容后,再次測試TL431穩壓TC負極波形,不規則噪聲頻率消失(如圖穩壓ICla);測試開關變壓器次級B＋波形(如圖開關變壓器次級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。具體測試經上述更改后整機哧、哧聲消失,并且對正常工作無任何影響。使電源工作更穩定。
總結
1.用這種方法的好處:在接通電源瞬間穩壓二極管的輸出電壓不會出現過沖現象,同時也起到了一定的開機延時作用,改善了過渡特性,消除了齊納噪聲,使工作狀態更穩定。
2.應用TL431并聯電容消除噪聲的方法,在響聲大的其他開關電源進行驗證,噪聲消失;證明此方法是可取的、有效的。
3.后續批次全部進行了此更改,無異常現象;使得整機電源工作更穩定。
由于TDA16846開關電源;TL431可調穩壓IC在很多機型應用,本文介紹的原理及實例僅供今后處理類似問題參考。
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