朱汉峰

[摘 要]许多家电产品都需要多路稳压电源来供电，在电子仪器、自控装置中也要给多种模拟及数字电路提供多路电源，如何实现低成本、高性能的设计是现代电力电子的研究方向，下面以TEA1532芯片为核心设计的一款单端反激式、宽电压输入范围、多路固定电压输出的开关电源为例，解析工程师在调试过程中如何解决遇到的问题。

[关键词]单芯片 重启 轻载

中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0030-01

一、IC芯片简介

1.1 芯片功能

TEA1532是一种变频开关电源控制器，用于直接由整流AC线供电的准谐振反激式转换器，内部结构如图1所示，除具备标准的GreenChipTMII功能外，它还有多功能保护引脚、欠压保护和用以防止连续模式中出现次谐波振荡的斜率补偿功能。這些功能使设计更为简便，所需要的外部元器件数大大减少，保护功能也极大提高。

1.2 芯片特色

TEA1532通过SO8和DIP8封装将QR和CCM两种操作模式集成于同一芯片内，在QR操作模式下，TEA1532能提供真正的谷底交换、从而改善EMI性能。CCM模式则能将功率效率最大化并提供低待机功耗，在CCM模式下提供了通用保护引脚、欠压保护、斜率补偿和防止次谐波振荡，还具有高达63KHz的开关频率和降低待机功率的周期跳跃功能，待机状态在3W以下还可降低电源频率。

二、工作原理简介

交流电压经整流平滑后为电路提供直流工作电压，启动电路给电容C9充电，当C9电压达到15V时，TEA1532有输出，是MOS开关Q3（12A500V）导通，能量存储在变压器T1中，此时由于二次侧各路整流二极管反向偏置，故能量不能传到T1的二次侧，T1的一次侧电流通过R30检测并与TEA1532内部提供的基准电压进行比较，当达到这一电平时，Q3关断，所有变压器的绕组极性反向，输出整流二极管正向偏置，存储在T1中的能量传输到输出电容器。

启动结束后，反馈线圈的电压整流后经取样电阻分压送到控制端与IC内部的基准电压进行比较来调整驱动脉冲宽度，从而改变输出电压以实现对输出的控制。这样，能量周而复始的储存释放，给各路输出端提供电压。

三、调试过程

在设计过程中工程师会遇到很多问题，现在例举常见的两个代表性案例进行阐述。

3.1 空载关机后，PG GO LOW约2.5S后重启

a）原因分析

如图3，当A点的电压经过二极管和电容的整流滤波，再经电阻分压后到达UX1 PIN2，当UX1 PIN2的电压高于1.25V的时候，UX1 PIN5输出高电压，PG出现。从2A及以上的负载掉到完全空载或满载到空载的动态测试时，输出端的电容和变压器副边所储存的能量非常慢的泻放，机台变压器在负载跳变后的一段时间内没有能量传输，由于A点到UX1 PIN2这条线路上面电容非常小，无法维持UX1 PIN2的电压1.25V 20ms，所以PG电压会在跳载后跌落一段时间重新起来。

b）改善措施

为了改善此问题，在增加QX4 P-MOS，在A点电压掉到某个电压时，QX4的GATE电压经过DX3拉LOW，QX4导通，从UX1 Vcc补充电压至UX1 PIN2，保持PG不会跌落。

当空载关机时，大电容的放电速度大于输出端电容的放电速度，当大电容的电压低于某个电压时PWM停止工作，A点电压慢慢下降；当A点电压在24V以上时，QX4不会导通，PG会在此之前GO LOW，而当A点电压降到24V以下时，QX4开始导通，UX1 PIN1的电压会补充到UX1 PIN2导致PG重新开启。

关机后，CH3慢慢下降，当低于1.24V时，PG GO LOW，此时CH2（QX4 GATE）为高，不会有能量补充到UX1 PIN2。而当大电容的电压低于某个电压，PWM停止工作，CH2电压往下掉，掉到低于12V时，QX4导通，CH3（UX1 PIN2）得到高于1.24V的电压，导致PG重新启动。

c）方案验证

增加INPUT UVP线路，在AC INPUT关断时，INPUT UVP 动作，PWM关断，12V OUTPUT立即开始放电；当QX4 GATE变低，QX4导通时12V OUTPUT的电压已经降低至无法使UX1 PIN2达到1.24V；PG不会重起。

3.2 轻载（0A～1A）关机后，12V OUTPUT重新开启到3V左右

a）原因分析

如图5，当机台轻载关机时，AC INPUT关断，INPUT UVP立即动作。动作过程：AC 关断，U4 Vref小于1.24V，U4截止，Q1 GATE为高电平，Q1导通，U3 PIN4电压被拉低，U3 PIN1输出低电位，Q7导通，VCC4经过R29，Q7，D8，R56，R81到达U2 PIN4；U2 PIN4电压大于2.5V时，U2停止工作。轻载关机后，大电容的电压慢慢降低，VCC4也慢慢降低，当VCC4的电压经过分压到达U2 PIN4的电压不够2.5V而同时大电容的电压大于90V时，U2可以启动。

重载情况下，当U2 PIN4的电压低于2.5V时，大电容的电压已经泄放到低于90V，所以不会重新启动。b）解决方案

将R56由原来的20K改为15K，使轻载关机时U2 PIN4电压维持2.5V以上。

四、小结

本文对反激式开关电源电路工作原理进行了简要分析，同时给出应用电路的主要设计调试过程，最后通过样机测试证明该电路改造具有一定的应用价值，达到预期效果，这种线路调试方法对后期工程师调试会有一定帮助和启发。

参考文献

[1] 《开关电源理论与设计实践》 电子工业出版社 梁适安

[2] 《开关电源中磁性元器件》 南京航空航天大学 赵修科