一种以VIPER22A为核心的电源烧毁情况

VIPer12/22离线式开关电源设计前言开关电源采用功率半导体作为开关元件，通过周期性通断开关，控制开关元件的占空比来调整输出电压。

开关电源的基本构成如图（1）所示，其中DC/DC变换器进行功率变换，它是开关电源的核心部分，此外还有启动电路、过流与过压保护、电路噪声滤波器等组成部分。

反馈回路检测其输出电压，并与基准电压比较，其误差电压通过误差放大器放大及控制脉宽调制电路，再经过驱动电路控制半导体的通断时间比，从而调整输出电压的大小。

开关电源具有效率高、体积小、重量轻等显著特点，因此近年来获得了迅猛的发展。

特别是近几年，由于解决了电气隔离和热绝缘技术，从而能够把功率开关与控制电路包括反馈电路集成于同一芯片上，这样大大简化了开关电源的设计、缩短了设计周期；同时，由于外围所需元器件很少，极大地提高了系统工作的稳定性与可靠性。

比如由Fairchild Semiconductor公司推出的KA5H0365R/0380R系列芯片、Infineon Technologies（IT）公司推出的COOLMOSICE2A165/265/365系列芯片、Power Integrations（PI）公司推出的TOP221~7系列芯片等都具有类似或相似的功能。

用这类芯片做开关电源，无需加散热器，在通用电网即可输出20-50W的功率；保护功能齐全；电路结构简单；有的芯片还能自动降低空载时的工作频率，从而降低待机状态的损耗，故在中小功率开关电源中有着广泛的应用前景，下面就以STMicroelectronics公司的VIPer22A为主芯片，介绍步步高电子公司一款VCD开关电源的设计。

一、VIPer12/22A概述VIPer12/22A是ST Microelectronics于2002年研发出的低功率、离线式控制器，它内部集成了开关控制电路和功率场效应管，图（2）是它的内部功能块原理图，其第1～2脚是功率管的源极（SOURCE），第3脚FB是反馈信号输入端，作为内部电路控制使用，第4脚VDD是电源（开始启动时电压由漏极通过IC内部高压电流源转换提供），第5 ～ 8是功率管的漏极（DRAIN），功率管的栅极（GRID）没有引出，在内部受一个RS触发器输出Q控制，该触发器有4个复位输入R1～R4，分别代表温度、欠压锁定、过压和电流保护，1个置位S输入。

viper22a工作原理开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的DVD机大都使用开关电源。

电源电路正常是DVD机正常工作的基本保障。

1.开关电源的基本工作原理开关电源的结构框图如图1。

由对输出电压“取样”,并对基准源进行“比较”后控制“调整管”或“开关管”,此时开关电源的“开关管”相当于一个开关,开通时间由比较结果而定;当开关电源输出的电压太低时,通过“比较放大”控制“开关时间控制电路”使“开关管”开通时间变长,从而使输出的电压提升。

开关电源的核心部分是“开关管”和“变换器”组成的开关式直流-直流变换器。

它把直流电压Ui(一般由输入市电经整流、滤波后获得)经开关管后变为有一定占空比的脉冲电压Ua,然后经整流滤波后得到输出的电压Uo。

540)this.width=540"align=right vspace=5>2.大宇DVD的开关电源电路图2所示是大宇DVD电源电路的实物图。

图中右上角输入220V交流市电,先经电源滤波电路后用右下角的二极管进行整流,再经大电容滤波后输出直流。

由于是对220V交流信号进行整流滤波,所以二极管的耐压值要高,而电容的容量也要大,所以实物图中右下角的电容体积很大。

整流滤波后得到的直流信号再经右边居中的开关电源IC转换成高频的交流信号,再经变压器耦合输出各路低电压的交流信号。

由于变压器是工作在高频状态,所以其体积较小。

耦合输出的各组交流信号经左边的二极管整流、电容滤波和三极管稳压或三端稳压电源稳压后输出各部分电路工作所需的直流电压。

此电路由于采用了变压器并联耦合,而且比较放大电路反馈回脉冲调宽电路是利用光耦器件,即用光信号来传递信息,输入端与输出之间实现绝缘,是冷底盘机,其防触电的警告标志仅在电路板的右边。

光耦跨接在有警告标志和无警告标志部分,起到传递信号而又能隔离前后级地线的作用。

VFB=2V; ID=1mA VFB=2V; VDS=500V ID=0.2A
IFB=2.0mA IFB=0.5mA;ID=50mA VDS=100V; VDD=5V
VFB=0V ID=0mA
最小 730
13 7 -
范围 典型
12 14.5 8 6.5 32 0.4 1.0 -220 60 560 700 0.9 1.23 300 700 150 30
R1
100K/1W
R8
5.1K
LKVIPER
R2
9.1K
U1
22A
R3
100Ω
U2
光耦
R4
270
U3
TL431
R5
1K
F1
1A/250V
R6
47K
Y1
222/250V
R7
33K
RT1
5D-9
-7-
封装形式
DIP8
-8-
当芯片 VDD 的电压超过 VDDOVP 时，会触发内部复位信号，导致系统重新启动。
-6-
12V/0.8A 反激电源应用方案
原理图：
F1
D1
LT1
CX1 RT1
D2 D4
C2
C1 D3
LT2
T1 R1 C3 D5
D6
D7 C6
L1 C7
CY1
12V/0.8A
C4
R4
R5
R6
R7
R3
C5
R2
U2
符号
说明
条件
BVDS IDSS RDS(on) VDDON VDDOFF VDDHYS VDDOVP IDD1 IDD2 IDDCH FOSC GID ILIMIT IFBSD RFB tLEB tON(min) tOVT tHYS

viper22a简介viper22a是一款离线开关电源供电控制器，适用于低功耗应用，满足家用电器、电池充电器以及各种消费电子产品的需求。

主要特性•供电电压范围广，可适应多种应用•高效率，节能环保•内置短路保护和过压保护功能•低工作温度，可靠性高•小型封装，适合密集布局架构和工作原理viper22a采用离线开关模式，通过内部的高压MOSFET开关器件实现高效转换。

以下是viper22a的主要架构和工作原理：viper22a架构viper22a架构在正常工作模式下，输入电压通过整流桥整流后，被输入滤波电容进行滤波。

然后，经过桥式整流电路后的直流电压转换成高频脉冲，由高压MOSFET开关器件控制，经过变压器耦合到输出绕组。

viper22a的工作频率可通过外部元器件进行调节，以适应特定应用的要求。

高频脉冲经过二次侧绕组后，通过输出整流电路得到所需的输出电压。

viper22a还内置了短路保护和过压保护功能，当负载发生短路或输出电压超过设定阈值时，控制器会自动切断MOSFET 开关，以保护电路和负载。

优势和应用领域viper22a相比传统的线性稳压器具有以下优势：1.高效：viper22a采用了离线开关模式，功率转换效率大大提高，可以达到90%以上，节能环保。

2.适应性强：供电电压范围宽，可适应不同的电源输入。

3.温度低：viper22a采用了低工作温度的设计，可以在较高环境温度下工作，适用于各种工况。

4.保护功能：viper22a内置了短路保护和过压保护功能，可以有效保护电路和负载。

基于以上特点，viper22a广泛应用于以下领域：•家用电器：包括电视机、空调、冰箱等家电产品。

•电子产品：如手机充电器、电脑电源等。

•工业控制系统：例如自动化设备、电机驱动等。

总结viper22a是一款高效、适应性强且可靠的离线开关电源供电控制器。

其小型封装使其适用于紧凑的电路布局，广泛应用于家用电器、电子产品以及工业控制系统等领域。