开关电源芯片KA7552

概述：KA7552是仙童( Fairchild )公司生产的开关电源控制IC芯片，它具有多种保护功能，且外围电路简单、应用方便，多用于影碟机、液晶彩电传真机、打印机等电子设备的开关电源中。KA7552芯片工作电压范围为10V~30V，可直接驱动功率型MOSFET管，驱动电流最大可达土1.5A，驱动脉冲最大占空比为70%;工作频率范围为6kHz~600kHz，具有较高变换效率和较小的电源发热量;在锁定模式中，有过压切断功能，并具有完善的过流过载、 欠压保护与软启动功能 ，待机电流仅为90uA。KA7552集成电路采用8脚双列直插式朔封结构，其内部结构如图1所示。KA7552和FA5310、FA5311性能相同，可以互换。

一、KA7552引脚功能和实测电压值

引脚说明：⑥脚为供电端，一般采用+12V供电;③脚外接取样电阻，与内部电路构成过流检测电路;⑤脚为开关管的驱动脉冲输出端，可直接驱动场效应管;⑧脚为ON/OFF控制端，并兼有软启动控制功能。

二、KA7552内部方框图

三、KA7552应用电路

如上图所示，电路属于反激式开关电路， KA7552(IC101 )产生振荡信号，经过由R109、R107.D106组成的整形网络后送给开关管Q101的栅极(G)。当驱动信号为正半周时，Q101导通，电容c106两端约320V电压经开关变压器T101的初级绕组，Q101的D.S极，过流采样检测电阻R105到地形成电流回路，T101的初级绕组储能;当振荡信号为负半周时，Q101截止，在变压器T101次级感应出所需要的各组电压。

1.市电输入与整流滤波电路

交流市电经插座输入后，经过保险管F101加到高压滤波电容C101及压敏电阻ZNR101的两端。znR 101的作用是防浪涌冲击，如雷击时，瞬间输入的市电电压过高，ZNR101的阻值立即降低， F101熔断，从而保护后级电路。抗干扰电路又称“干扰抑制电路”，通常设置在整流滤波电路之前，作用是抑制交流电中的高频干扰成分，一是防止其窜入开关电源后级电路，二是防止开关电源电路工作时产生的高频杂波通过电源线窜入电网，对电网造成干扰(这种干扰称为“传导干扰”)。L101 是将两个电感制作在同一个磁芯中，形成一个同芯电感，在交流电通过时，两个电感所产生的磁通量正好大小相等，方向相反而抵消，这样就有效地抑制了共模干扰信号。电容C102滤除电路中的高频差模干扰信号，电容C103、C104滤除电路中的低频干扰信号。市电经抗干扰电路滤除杂波后，进入全桥整流、滤波电路。负温度系数热敏电阻TH101的作用是限流，用来抑制冲击电流，C106为滤波电容o整流滤波后的直流电压值约是输入交流电压的1.4倍(约310V)。

2.启动电路

接通AC220V电源后，整流、滤波所得的320V直流电压经变压器T101主绕组加至Q101的漏极，同时市电经全桥中的一只二极管半波整流，R102、R103串联降压(R102.R103 称为启动电阻)后给电容C125充电，当C125两端电压达到16V时IC101开始工作。KA7552的启动时间由R102、R103的阻值和电容C125的容量确定。IC101工作后，内部振荡器通过外接电容充放电产生三角波振荡脉冲，其振荡频率由①脚和⑦脚外接的电阻和电容决定。振荡脉冲加至芯片内部PWM比较器，并与加在比较器的另外三路电压(Cs脚电压、FB脚电压、参考电压)进行比较，然后经推挽电路放大，最后从⑤脚输出PWM驱动脉冲，其波形如图3所示。

驱动脉冲经R109、R107、D106加至Q101的栅极，使Q101进入开关状态，T101各绕组产生感应电动势。其中，T101辅助绕组产生的感应电动势经R108限流D108整流.C125滤波后，得到约12.3V稳定的直流电压，给IC101的⑥脚提供工作电压，以取代启动电路供电，让电路稳定工作。启动工作后，T101次级产生两组感应电动势，-组经D201.C201整流滤波后得到24V直流电压;另一组经D202、C203整流滤波后得约7V的直流电压，该电压经TA7805稳压后，输出稳定的5V直流电。

3.稳压控制电路

从变换器的工作原理来讲，输出电压的高低取决于变换器的初级绕组中电流的大小和时间长短。初级绕组中电流越大，电流流过的时间超长，次级绕组获得的感应电压就越高;反之次级绕组获得的感应电压越低。因此，通过控制初级绕组中电流流过的时间长短，就可以控制输出电压的高低。本机的稳压控制电路由由IC101内部的脉宽调整电路、取样比较电路、放大电路组成。取样比较电路根据输出电压的高低，与基准电压比较后输出不同的误差电压去控制脉宽调整电路，由脉宽调整电路来调节开关管的导通时间，实现输出电压的稳定。电阻R224、VR201 、R225组成分压电路，对24V电压采样。IC201为三端精密稳压器。当24V电压升高时，光耦PC101的①脚电压升高，同时取样电阻R225两端电压也升高，即IC201的R极电压升高，则IC201的A极电压下降，即PC101的①、②脚间电压增大，其内部的发光二极管发光增强，PC101的③、④脚内部的光敏三极管导通程序加深，相当于IC101的②脚外接等效电阻减小.C101②脚电压下降，其⑤脚输出的pwM占空比下降，变压器的初级绕组储能减小，则输出的电压下降。若24V电压下降，其稳压过程与上述相反。

4.保护电路

在开关管由导通变为截止状态时，在初级绕组中将会产生高达1kV的反向感应电动势，这一高压会使开关管瞬间击穿，为了保护开关管，电路设置了由D103.C108.R104.R105组成的尖峰吸收电路。在开关管导通期间，D103截止，该电路对电源工作没有影响;在开关管截止时，D103导通，将初级绕组中的反向感应电动势释放，以防止反峰高压将开关管击穿。IC101 的⑥脚内部设有欠压保护电路，当供电电压低于8.7V时，内部保护电路启动，振荡电路停止振荡。R105 称为“过流保护取样电阻”，与Q101的s极相连，将流过开关管的电流转换为电压。若负载电流增大.则R105两端的压降增大，该电压通过电阻R122反馈到IC101的③脚。当③脚电压上升到保护阈值时，IC101关闭⑤脚的驱动脉冲输出，开关电源停止振荡，从而达到过流保护的目的。电容c121起到加速保护的作用，称为“加速电容”。