引言

TDA16846开关电源在许多厂家使用,但是在AT2516UG机型应用中,电源工作时产生的噪声大,人耳能听到明显的“哧、哧”声。

原理简述

TDA164846是近几年推出的开关电源控制电路,它是一块以开关模式控制的功率源,内部设有振荡器,并由一系列比较器、放大器、缓冲器和R-S触发器等组成。它既可以工作于固定工作频率(最低20KHZ)方式。也可以工作于自由调整方式或同步方式。对开关稳压电源输出电压的稳压调整可采用内部的误差放大(EA)与控制电压(BCV)进行控制,也可以通过外部的取样误差比较光电耦合器进行稳压控制,并采用开关频率随负载变化而连续进行调整方式来获得轻负载时的低功耗,以小电流、低电压启动方式来减轻对功率开关管的冲击,因此输出端可接功率场效应管,也可以接双级功率晶体管,该集成电路保护功能完善,除具有初次级电压的过压保护和欠压保护及功率开关管过流保护外,还设有故障检测用的两个备用保护端口,因此内部电路稳压可靠外部电路简洁元件少,整体性能优异。

采用了此电源的AT2516UG机型,在电源工作时,开关变压器T803(14):-(16)绕组输出的脉.冲至D832、c832、C838A、C838整流滤波,产生11v(sv.8V)直流电压,经R838送到光电耦合器IC802(1)脚;另外由R839、IC803、VR821组成误差取样放大电路,对输出电压进行调整;当B+、11V电压升高时，IC803(1)脚电位升高,光电耦IC802发光二极管强度增大,IC802内光敏三极管从IC802(4)脚输出电流增大;经误差放大后控制内部脉宽调制器,使IC801(5)脚输出激励脉冲变窄,Q801导通时间缩短,T803(6)-(9)振荡电压变化,从而达到稳压目的;当调整VR821时,B+电压变化,IC803处于稳定工作状态,其输出特性为本身固有特性,当IC803输出特性改变时,此变化反馈到IC802、T803初级,使得开关变压器T803(12)脚交流波形会发生大的变化。

鉴于上述工作原理,对故障现象及原因分析:我厂生产的AT2516UG机器,在电源工作时,开关变压器有明显的“哧、哧”声,根据以往经验判断此响声为开关变压器工作时产生的噪声。由此,对开关变压器次级(12)B＋脚进行波形测试,具体测试如下:

从以上测试的两种波形中可以看出,开关变压器波形中有脉冲干扰信号,在不定周期的出现,并经反复测试,此脉冲出现的周期范围为130uS一70uS;产生的频率f=1/T=1/130uS—70uSe7KHz--14KHz;此噪声频率为高频声音,因此整机工作时,人能够听到明显的“哧、哧"声,影响整机工作状态;进一步分析产生的原因,凭经验分析判断，测试光电耦IC8022——TL431稳压IC负极波形如下:

由上图可以看出,此可调稳压IC在电路工作时,其自身会产生一种不规则的周期性噪声,这种不规则噪声称为齐纳噪声,尽管齐纳噪声的电平不高,但它反馈于开关变压器时会使次级输出波形发生变化,有脉冲信号出现(见开关变压器测试B＋波形1一2),还影响着稳压IC输出特性。因此要想解决此噪声,必须从稳压IC入手.由于TL431可调稳压IC与稳压二极管的使用十分相似,稳压二极管并联电容可以吸收噪声;因此,根据二极管输出特性,在稳压ICTL431①与②脚之间并联0.47UF/63V电容;

1、可以吸收稳压IC的齐纳噪声，从而改善TL431稳压C的输出特性;2、吸收电源的波纹,使TL431的输出电压更加平稳:3、由于电容的充电作用,在接通电源瞬间,会使TL431输出电压的建立时间增加,使输出电压缓慢上升。

通过在TL431并联0.47/63V电容后,再次测试TL431稳压TC负极波形,不规则噪声频率消失(如图稳压ICla);测试开关变压器次级B＋波形(如图开关变压器次级B＋波形1a、1b),波形中130uS-70uS周期脉冲干扰信号消失;此时再也听不到变压器“哧哧”响声。具体测试经上述更改后整机哧、哧声消失,并且对正常工作无任何影响。使电源工作更稳定。

总结

1.用这种方法的好处:在接通电源瞬间稳压二极管的输出电压不会出现过冲现象,同时也起到了一定的开机延时作用,改善了过渡特性,消除了齐纳噪声,使工作状态更稳定。

2.应用TL431并联电容消除噪声的方法,在响声大的其他开关电源进行验证,噪声消失;证明此方法是可取的、有效的。

3.后续批次全部进行了此更改,无异常现象;使得整机电源工作更稳定。

由于TDA16846开关电源;TL431可调稳压IC在很多机型应用,本文介绍的原理及实例仅供今后处理类似问题参考。