電源管理芯片TEA1733P

概述：TEA1733P是恩智浦（NXP Semiconductors）出品的一款低功率AC-DC轉(zhuǎn)換控制芯片中的首款產(chǎn)品，它適用于絕大部分功耗不超過(guò)75W的開(kāi)關(guān)電源，所以廣泛應(yīng)用在液晶彩電、液晶顯示器和上網(wǎng)本、LCD監(jiān)視器、打印機(jī)的適配器等電路內(nèi)。TEA1733P支持?jǐn)嗬m(xù)導(dǎo)通模式(DCM)和連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)。高輸出功率下的固定頻率(65kHz)操作結(jié)合低輸出功率下的降頻運(yùn)行，可以降低功耗，提高開(kāi)關(guān)電源的工作效率。另外，它內(nèi)置過(guò)功率保護(hù)(OPP)、輸入欠壓保護(hù)(UVP)、過(guò)壓保護(hù)(OVP)和過(guò)熱保護(hù)(OTP)。

因TEA1733P內(nèi)置的頻率抖動(dòng)功能可以降低電磁干擾(EMI)，所以由它為核心構(gòu)成的電源電路不需要設(shè)置PFC電路，不僅簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，而且降低了成本和IP板的故障率。TEA1733P采用8引腳DIP封裝工藝。

一、TEA1733P功能和特性

* 支持低成本應(yīng)用的SMPS控制器IC
* 寬輸入電壓范圍（12 V至30 V）
* 啟動(dòng)和重啟期間的極低電源電流（通常為10μA）
* 正常運(yùn)行期間的低電源電流（通常為0.5mA，無(wú)負(fù)載）
* 超功率或高/低線路補(bǔ)償
* 可調(diào)超功率超時(shí)
* 可調(diào)超功率重啟定時(shí)器
* 固定開(kāi)關(guān)頻率，頻率抖動(dòng)，減少電磁干擾
* 固定最小峰值電流的頻率降低，以保持高效率低輸出功率水平

二、TEA1733P引腳功能與實(shí)測(cè)電壓

引腳	符號(hào)	功能	電壓/V
①	vcc	啟動(dòng)電壓／工作電壓輸入	19.15
②	GND	接地	0
③	DRIVER	開(kāi)關(guān)管激勵(lì)信號(hào)輸出	3.5mV
④	ISENSE	開(kāi)關(guān)管電流檢測(cè)信號(hào)輸入	2.3mV
⑤	VINSENSE	市電過(guò)零檢測(cè)信號(hào)輸入	2.38
⑥	PROTECT	保護(hù)信號(hào)輸入	0.65
⑦	CTRL	穩(wěn)壓控制信號(hào)輸入	1.36
⑧	OPTIMER	保護(hù)延遲控制	0

上表中電壓數(shù)據(jù)采用優(yōu)利德UT61B型數(shù)字萬(wàn)用表直流電壓擋在強(qiáng)制開(kāi)機(jī)狀態(tài)，未接背光燈時(shí)測(cè)得。

三、TEA1733P內(nèi)部方框圖

四、TEA1733P典型應(yīng)用電路分析

1、功率變換部分
接通市電后．AC220V市電經(jīng)EMI濾波器濾波后，靠前路經(jīng)D201、D202全波整流，利用R202、R202A、R203、R203A、R204分壓，經(jīng)C202濾波后，為主電源控制芯片IC100(TEA1733P)提供市電過(guò)零檢測(cè)信號(hào)：第二路通過(guò)R101—R104分壓，再經(jīng)R201限流，利用C209和D103、D104構(gòu)成整流濾波回路，在C209兩端建立啟動(dòng)電壓。當(dāng)啟動(dòng)電壓達(dá)到21V時(shí)，IC100內(nèi)部穩(wěn)壓電源等電路啟動(dòng)，為振蕩器、觸發(fā)器等電路供電。振蕩器獲得供電后產(chǎn)生振蕩器脈沖，它控制觸發(fā)器產(chǎn)生激勵(lì)脈沖。該脈沖經(jīng)激勵(lì)電路放大后從③腳輸出，通過(guò)R207、R208、D206使開(kāi)關(guān)管Q201工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。Q201導(dǎo)通期間，T101存儲(chǔ)能量；Q201截止期間，T101的次級(jí)繞組輸出脈沖電壓。其中，③一④繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)R215限流、D207整流，C209濾波后得到19.15V左右的直流電壓，該電壓取代啟動(dòng)電路為IC100供電；11一13繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)D301整流，C301—C303、L301濾波產(chǎn)生24V電壓，不僅為背光燈電源供電，而且通過(guò)CN300輸出，為其他電路板上的負(fù)載供電；13一16繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)D302整流．C309～C312、L302濾波產(chǎn)生12V電壓，不僅為5V電源供電，而且為Q300等構(gòu)成的受控12V電壓形成電路供電。
市電過(guò)零檢測(cè)信號(hào)的作用是確保開(kāi)關(guān)管Q201在市電過(guò)零處導(dǎo)通，不僅減小了電磁干擾，而且避免了Q201因?qū)〒p耗大而損壞。
R210、D205和C210組成的尖峰脈沖吸收回路，用于防止開(kāi)關(guān)管Q201在截止瞬間被過(guò)高的反峰電壓擊穿。
穩(wěn)壓管ZD202、ZD205用于芯片IC100過(guò)壓擊穿保護(hù)。當(dāng)Q201擊穿時(shí)，ZD202和ZD205迅速擊穿，將300V供電對(duì)地短路，使Fl01過(guò)流熔斷，避免了R213過(guò)漉燒斷，導(dǎo)致IC100、R207等元件被300V電壓過(guò)壓損壞。但實(shí)際維修中，Q201擊穿仍會(huì)導(dǎo)致R213燒斷（炸裂），進(jìn)而導(dǎo)致IC100的④腳內(nèi)部電路過(guò)壓損壞（反向阻值通常低于10kΩ）。
2、穩(wěn)壓控制部分
穩(wěn)壓控制電路主要由精密型誤差放大器IC300(AS431H)、光耦合器IC101 (PC817C)及IC100(TEA1733P)為核心構(gòu)成。
當(dāng)市電電壓升高或負(fù)載變化引起主電源輸出電壓升高時(shí)，濾波電容C310兩端升高的電壓通過(guò)R312為光耦合器IC101①腳提供的電壓升高，同時(shí)C312兩端升高的電壓通過(guò)R313、R316、R316A取樣的電壓超過(guò)2.5V，再經(jīng)三端誤差放大器IC300放大后，使IC101②腳電位下降。此時(shí)，IC101內(nèi)的發(fā)光二極管因?qū)妷荷叨l(fā)光加強(qiáng)，致使IC101內(nèi)的光敏管因受光照增強(qiáng)而導(dǎo)通程度加強(qiáng)，將icioo⑦腳的電位拉低，被IC100內(nèi)部電路處理后．使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降到正常值，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制。反之，穩(wěn)壓控制過(guò)程相反。
當(dāng)該電源空載時(shí)，IC100③腳輸出電壓為3.5mV，而在CN400的LED1+引腳對(duì)地接100W白熾燈作假負(fù)載時(shí)，③腳電壓增大為270mV，說(shuō)明它的占空比在負(fù)載加重時(shí)是增大的。
4、保護(hù)電路部分
IC100(TEA1733P)具有輸入過(guò)壓，欠壓保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)等保護(hù)電路。這些保護(hù)功能可以實(shí)現(xiàn)安全重啟或閉鎖保護(hù)。要實(shí)現(xiàn)安全重啟，芯片首先進(jìn)入省電模式，當(dāng)所有條件都滿足時(shí)再恢復(fù)運(yùn)行。省電模式運(yùn)行時(shí)，⑧腳上的電壓迅速充至4.5V，隨后緩慢降至1.2V。啟動(dòng)閉鎖保護(hù)時(shí)，IC100同樣先進(jìn)人省電運(yùn)行模式，但VCC電壓被鉗位電路控制在6V。要解除閉鎖保護(hù)功能，需要斷電讓vcc電壓降至5V后才能實(shí)現(xiàn)。6V鉗位電壓僅略高于閉鎖保護(hù)后快速重啟的電壓要求。
(1)過(guò)壓保護(hù)
過(guò)壓保護(hù)電路由IC100 (TEA1733P)⑥腳內(nèi)部電路、穩(wěn)壓管ZD204為核心構(gòu)成。IC100的⑥腳可提供32μA輸出電流，107μA的吸收電流。如果⑥腳電壓處于0.5V～0.8V，電路可正常工作；若⑥腳電位低于0.5V或高于0.8V，都會(huì)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。通常情況下，內(nèi)部電路將⑥腳電壓設(shè)置在0.66V左右。
若穩(wěn)壓控制電路異常，導(dǎo)致D207整流．C209濾波產(chǎn)生的vcc電壓太高，穩(wěn)壓管ZD204擊穿導(dǎo)通加強(qiáng)，內(nèi)部電路無(wú)法將⑥腳電壓拉低到0.8V以下，則確定為輸出過(guò)壓，保護(hù)電路輸出控制信號(hào)使IC100的③腳不再輸出激勵(lì)信號(hào)，開(kāi)關(guān)管Q201截止，避免了Q201和負(fù)載元器件過(guò)壓損壞。
另外，當(dāng)主電源輸出電壓升高后，Q302、Q303的e極電位升高，比它們b極上的參考電壓高于0.6V后，Q302或Q303導(dǎo)通，從它們c極輸出的電壓經(jīng)R300、R326限流，使穩(wěn)壓管ZD303擊穿導(dǎo)通，通過(guò)D304、R327使Q304導(dǎo)通，將IC101②腳電位拉低。此時(shí)．IC101內(nèi)的發(fā)光二極管因?qū)妷荷叨l(fā)光加強(qiáng)，致使IC101內(nèi)的光敏管因受光照增強(qiáng)麗導(dǎo)通程度加強(qiáng)，將IC100的⑦腳的電位拉低，經(jīng)IC100內(nèi)部電路處理后，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降，避免了負(fù)載元器件過(guò)壓損壞，因該電路是通過(guò)IC101實(shí)現(xiàn)的，所以IC101、R312異常引起的輸出電壓升高時(shí)，該保護(hù)電路是不起作用的。
(2)過(guò)流保護(hù)
過(guò)流（超載）保護(hù)電路由IC100和取樣電阻R213為核心構(gòu)成。當(dāng)負(fù)載異常等原因?qū)е麻_(kāi)關(guān)管Q201過(guò)流，在R213兩端產(chǎn)生的峰值壓降超過(guò)400mV，被IC100檢測(cè)后，通過(guò)⑧腳輸出11μA電流對(duì)外接的C205充電，超載計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間超載運(yùn)行，一旦⑧腳電壓超過(guò)2.5V，過(guò)載保護(hù)將被激活。對(duì)于短時(shí)間超載，如果⑧腳電壓達(dá)到2.5V之前，若R213兩端電壓降為400mV以下，C205會(huì)立即放電，無(wú)保護(hù)動(dòng)作。改變C205和R206的參數(shù)值可以調(diào)節(jié)過(guò)流運(yùn)行時(shí)間。