聯(lián)想筆記本電腦電源適配器原理分析與檢修

1、該電源適配器（型號(hào)為92P1107）,輸入電壓為交流1OOV240V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(guò)流、欠壓等保護(hù)控制功能；工作電壓為7V34V;最高工作頻率可達(dá)500MHz;啟動(dòng)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(jìn)行比較，產(chǎn)生誤差控制電壓，控制脈沖寬度。腳為過(guò)流檢測(cè)輸入端，當(dāng)該腳的電壓高于1V時(shí)，禁止驅(qū)動(dòng)脈沖的輸出。腳為RT/CT定時(shí)電阻和電容的

2、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(hào)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(shí)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(guò)流保護(hù)電路取樣電阻R20R23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。ClACQ，M220V2儂OIFlVG0LO6BC1C7-r68jfA00VMkO.60koII?C64JnrD1I02?QV十'*p-TIR710k0C209R115麻。8Ul384JD3K上eRt6270丁島則Cl吐總送丁C4HF47nFRIEWkOR

3、1722CQI貶4R25D1S.l-100cx26SD|iFx21CI2T陽(yáng)iCkOU2P7R26IkO中256kO"D5垠J5U5KMJ12R27ilk。C1|J白卜、整流濾波電路交流市電經(jīng)1A保險(xiǎn)管F1及電容C1進(jìn)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C1300V的直流電壓，作為適配器的工作電壓。該適配器的輸入電路只有一個(gè)高頻濾波電容進(jìn)行簡(jiǎn)單的濾波處理，因此對(duì)外部電磁脈沖的抗干擾能力和防止自身的高頻電磁信號(hào)向外輻射的能力較弱。二、啟動(dòng)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(kāi)關(guān)變壓器T1的初級(jí)通繞組加到功率開(kāi)關(guān)管Q1(FS5KM腫漏極；另一

4、路經(jīng)啟動(dòng)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(dòng)電壓。在電路加電的瞬間，300V直流電通過(guò)R3R6對(duì)C8進(jìn)行充電，當(dāng)U1的腳電壓達(dá)到7V以上時(shí)，U1的腳輸出5V基準(zhǔn)電壓Vref,同時(shí)3843內(nèi)部的振蕩電路開(kāi)始工作，其腳開(kāi)始輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，通過(guò)R17驅(qū)動(dòng)功率開(kāi)關(guān)管Q1工作于交替導(dǎo)通、截止的工作狀態(tài)。開(kāi)關(guān)變壓器T1的初級(jí)繞組流過(guò)高頻脈沖電流，同時(shí)由于交流互感的作用，在開(kāi)關(guān)變壓器T1的次級(jí)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(hào)的頻率由R11和C3決定(本電路中.R11為5.6k,C3為4700pF),

5、其振蕩頻率大約為70kHz。T1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R2&R27、R28、R29、電容C以及光電耦合器U2(PC817)ia成。出的20V電壓經(jīng)R27與R2&R29分壓后加到U3的腳。當(dāng)由于某種原因?qū)е螺敵?0V電壓升高時(shí)，U3的腳電壓升高，腳的電壓降低，導(dǎo)致流過(guò)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(qiáng)。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(dòng)控制電路的作用，自動(dòng)將U1的腳輸出的脈沖寬

6、度調(diào)窄，使開(kāi)關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間縮短，經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器的作用，使適配器輸出的電壓自動(dòng)降低。當(dāng)適配器輸出20V電壓變低時(shí)，其穩(wěn)壓過(guò)程與上述相反，將輸出電壓調(diào)整到穩(wěn)定的20V。三、保護(hù)電路1.功率管的保護(hù)：該保護(hù)電路由R13R15、C6及D1組成，接在開(kāi)關(guān)變壓器T1的初級(jí)©繞組間。由于功率開(kāi)關(guān)管Q1交替工作在飽和導(dǎo)通與截止?fàn)顟B(tài)之間，當(dāng)開(kāi)關(guān)管由飽和導(dǎo)通變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)時(shí)，在繞組之間會(huì)產(chǎn)生瞬間反向尖峰高電壓，如果沒(méi)有泄放電路，功率管的漏(D)、源(S瓶很可能會(huì)被高壓擊穿。通過(guò)該保護(hù)電路可以將反向尖峰電壓吸收掉，從而起到保護(hù)功率開(kāi)關(guān)管Q1的作用。2.過(guò)流保護(hù)：電路由R20R23R18組成，當(dāng)功率管的電流

7、突然增大時(shí)，電阻R20R23并聯(lián)后的一端對(duì)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1V時(shí)，U1(3843)內(nèi)部控制電路控制腳停止輸出脈寬調(diào)制信號(hào)，使Q1截止，保護(hù)功率管不因電流過(guò)大而被熱擊穿。另外在輸出整流二極管D2兩端接有由R24、R25、C10組成的高頻振蕩脈沖RC吸收網(wǎng)絡(luò)，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OV。據(jù)用戶(hù)反映，使用中不小心將適配器掉到地上，隨后就沒(méi)電了。檢修與分析：打開(kāi)外殼，取出電路板，觀察電路板發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)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(xiǎn)管之間的銅箔被燒斷；保險(xiǎn)管到全橋的一個(gè)輸入腳之

8、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(kāi)關(guān)管Q1（FS5KM次旱下來(lái)。經(jīng)測(cè)量全橋未損壞，功率開(kāi)關(guān)管（FS5KM也正常，測(cè)量電阻R20R23均正常，于是用酒精仔細(xì)清洗被燒蝕的線路板，在清洗線路板的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)主濾波電容C7的正極焊盤(pán)與線路斷裂。于是用導(dǎo)線將被燒斷的銅箔連接好，更換保險(xiǎn)管，焊接好主濾波電容C7的正極焊盤(pán)，并對(duì)其他焊點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)焊。試加電，電路竟然工作，測(cè)量輸出20V正常，接入筆記本使用一個(gè)多月未見(jiàn)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(shí)，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(xiǎn)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OV。檢修與分析：打開(kāi)外殼，取出電路板，觀察電路板發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)管爆裂，保險(xiǎn)管到全橋的一個(gè)輸入腳之間的銅箔連線被燒斷。測(cè)量全橋未損壞，檢測(cè)功率開(kāi)關(guān)管一（FS5KM腫漏極（D）與源極（S）間短路，漏極（D）與柵極（G）之間也短路，過(guò)流保護(hù)電阻R20R23全被燒斷，電阻R17斷路。測(cè)量U1的腳對(duì)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(duì)地正反向電阻應(yīng)為4.4k和200k,因此懷疑U1（3843）也損壞。測(cè)試光耦合器U2（PC817）以及精密三端穩(wěn)壓器U3（KA431