聯(lián)想筆記本電腦電源適配器原理分析與檢修

1、最新資料推薦聯(lián)想筆記本電腦電源適配器原理分析與檢修該電源適配器(型號為92p1107)，輸入電壓為交流100v240v 市電；輸出直流20v；最大 輸出功率有90w和65w兩種。其核心控制芯片為貼片式脈寬調(diào)制集成電路(3843),該芯片內(nèi)含 振蕩器、脈寬調(diào)制比較器、邏輯控制 器；具有過流、欠壓等保護控 制功能；工作電壓為7v34v；最高工作頻率可達500mhz；啟動電 流僅需1ma。該芯片的各引腳功能如下：腳是內(nèi)部誤差放大器的輸出端。腳是反饋電壓輸入端，作為內(nèi)部誤差放大器的反相輸入端， 與同相輸入端的基準(zhǔn)電壓(+2. 5v)進行比較，產(chǎn)生誤差控制電壓，控 制脈沖寬度。腳為過流檢測輸入端，當(dāng)該腳

2、的電壓高于iv時，禁止驅(qū)動脈 沖的輸出。腳為rt/ct定時電阻和電容的公共 接入端，用于產(chǎn)生鋸齒振 蕩波。腳為接地端。腳為脈寬調(diào)制信號輸出端。腳為工作電壓輸入端(7v>viw34v)。腳為內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(vref=5v)輸出端。根據(jù)實物繪制了其電路原理圖如附圖所示。經(jīng)比較，兩種輸出功率的電原理圖完全相同，只是過流保護電路取 樣電阻r20-r23的取值以及20v直流電壓輸出濾波電容c11及c12的容量有所不同。一、整流濾波電路 交流市電經(jīng)1a保險管f1及電容c1進入整 流電路，bd1全橋整流后，經(jīng)主濾波電容c7濾波，在c7兩端得 到約300v的直流電壓，作為適配器的工作電壓。該適配器的輸入電

3、路只有一個高頻濾波電容c15 / 7進行簡單的濾波處理，因此對外部電磁脈沖的抗干擾能力和防止自 身的高頻電磁信號向外輻射的能力較弱。二、啟動與穩(wěn)壓電路 由整流濾波電路產(chǎn)生的300v電壓：一路經(jīng) 開關(guān)變壓器t1的初級繞組加到功率開關(guān)管qkfs5km)的漏 極；另一路經(jīng)啟動電阻r3r6并聯(lián)串聯(lián)后加到u1 (3843)的腳， 作為主控制芯片(3843)的啟動電壓。在電路加電的瞬間，300v直流電通過r3r6對c8進行充電, 當(dāng)u1的腳電壓達到7v以上時，u1的腳輸出5v基準(zhǔn)電壓 vref,同時3843內(nèi)部的振蕩電路開始工作，其腳開始輸出脈寬調(diào) 制信號，通過r17驅(qū)動功率開關(guān)管q1工作于交替導(dǎo)通、截止

4、的 工作狀態(tài)。開關(guān)變壓器t1的初級繞組流過高頻脈沖電流，同時由于 交流互感的作用，在開關(guān)變壓器t1的次級繞組兩端產(chǎn)生的 感應(yīng)電壓經(jīng)r16限流、d3整流、c8濾波后得到ui持 續(xù)工作所需 的電壓。脈寬調(diào)制信號的頻率由ru和c3決定(本電路中.r11為 5. 6k, c3為4700pf),其振蕩頻率大約為70khzot1的繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)d2整流，c11和c12濾 波，輸出20v的直流電壓。穩(wěn)壓電路由精密可調(diào)基準(zhǔn)電壓集成器件u3(ka431z)、電阻r26、 r27、r28、r29、電容c以及光電耦合器u2(pc817)組成。輸出的20v電壓經(jīng)r27與r28、r29分壓后加到u3的腳。當(dāng)由于某

5、種原因?qū)е螺敵?0v電壓升高時，u3的腳電壓升 高，腳的電壓降低，導(dǎo)致流過光耦合器u2內(nèi)部發(fā)光二極管的電流 增大，使u2內(nèi)部發(fā)光二極管的亮度增強。u2內(nèi)部光電三極管的內(nèi)阻降低，將u1的腳電位拉低，使u1 內(nèi)誤差放大器的輸出電壓降低，經(jīng)內(nèi)部自動控制電路的作用，自動 將u1的腳輸出的脈沖寬度調(diào)窄，使開關(guān)管q1的導(dǎo)通時間縮短, 經(jīng)開關(guān)變壓器的作用，使適配器輸出的電壓自動降低。當(dāng)適配器輸出20v電壓變低時，其穩(wěn)壓過程與上述相反，將輸 出電壓調(diào)整到穩(wěn)定的20vo三、保護電路1.功率管的保護：該保護電路由r13r15、c6及 d1組成，接在開關(guān)變壓器t1的初級繞組間。由于功率開關(guān)管q1交替工作在飽和導(dǎo)通與

6、截止?fàn)顟B(tài)之間，當(dāng)開 關(guān)管由飽和導(dǎo)通變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)時，在繞組之間會產(chǎn)生瞬間反 向尖峰高電壓，如果沒有泄放電路，功率管的漏(d)、源(s)極很可能 會被【司壓擊穿。通過該保護電路可以將反向尖峰電壓吸收掉，從而起到保護功 率開關(guān)管q1的作用。2.過流保護：電路由r20r23、r18組成，當(dāng)功率管的電流 突然增大時，電阻r20r23并聯(lián)后的一端對熱地端電壓升高，該 電壓經(jīng)r18加到u1的腳，當(dāng)該電壓高于iv時，u1 (3843)內(nèi)部 控制電路控制腳停止輸出脈寬調(diào)制信號，使q1截止，保護功率 管不因電流過大而被熱擊穿。另外在輸出整流二極管d2兩端接有由r24、r25、cio組成的高頻振蕩脈沖rc吸 收網(wǎng)絡(luò)

7、，以降低繞組之間的尖 峰脈沖干擾。四、故障檢修 故障1：加電后指示燈不亮，輸出電壓為0v。據(jù)用戶反映，使用中不小心將適配 器掉到地上，隨后就沒電了。檢修與分析：打開外殼，取出電路板，觀察電路板發(fā)現(xiàn)保險管爆 裂，線路板背面全橋引腳附近有明顯打火燒蝕的痕跡，交流輸入 到保險管之間的銅箔被燒斷；保險管到全橋的一個輸入腳之間的銅 箔線也被燒斷，顯然電路發(fā)生了嚴(yán)重的高壓短路。于是將全橋及功率開關(guān)管qmfs5km)焊下來。經(jīng)測量全橋未損壞，功率 開關(guān)管(fs5km)也正 常，測量電阻 r20“r23均正常，于是用酒精仔細清洗被燒蝕的線路板，在清洗線路 板的過程中發(fā)現(xiàn)主濾波電容c7的正極焊盤與線路斷裂。于是

8、用導(dǎo)線將被燒斷的銅箔連接好，更換保險管，焊接好主濾波 電容c7的正極焊盤，并對其他焊點進行補焊。試加電，電路竟然工作，測量輸出20v正常，接入筆記本使用一 個多月未見異常。分析認(rèn)為：引起故障的原因可能是，在適配器掉到地上時，線路 板上未清理掉的焊錫珠或元件引腳等導(dǎo)體掉落，將高壓元件的引腳 短路造成高壓短路，引起燒保險管和線路板銅箔。所幸未造成元件大面積損壞。故障2：加電后指示燈不亮，輸出電壓為0v。檢修與分析：打開外殼，取出電路板，觀察電路板發(fā)現(xiàn)保險管爆裂，保險管到全橋的一個輸入腳之間的銅箔連線被燒斷。測量全橋未損壞，檢測功率開關(guān)管一 (fs5km)的漏極(d)與源極(s) 間短路，漏極(d)與柵極(g)之間也短 路，過流保護電阻r20r23全 被燒斷，電阻r17斷路。測量u1的腳對地正向電阻為4k,反向電阻為4.5k,在r17 斷路的情況下，u1(3843)的腳對地正反向電阻應(yīng)為4.4k和200k, 因此懷疑u1 (3843)也損 壞。測試光耦合器u2(pc817)以及精密三端穩(wěn)壓器u3(ka431)均正 常，檢查其他