爱华网1.1 一般特性
VIPerx2A产品采用ST的VIPower M0-3高压专利技术，M0-3高压技术利用一个P型掩埋层的方法，允许在同一颗芯片上集成低压系统(PWM)和电流垂直流动的功率级，如图2所示。 VIPerX2A产品有以下一般特性∶自动热关断;高压启动电流源;防止输出短路导致击穿故障的打嗝(HICCUP)模式;保证低负载条件下低功耗的突发模式。
而且，VIPower M0-3技术还可用于开发最小击穿电压为730V的功率场效应MOS晶体管。表2说明了该产品在不同的封装和工作条件下的功率处理能力。
表1∶在不同的封装和工作条件下的功率处理能力
1.2 结构框图
通过示意图我们不难看出功率级是由含有一个快速比较器的电流式结构驱动的，驱动电流来自NMO Ssense和feed-back(FB)两个引脚。比较器输出连接到消隐时间模块，以确保导通时间最短。只需一个外部振荡器，即可将开关频率固定在 60kHz，从而不再需要其它的外部组件。其它的内部模块是内部电源稳压器和过热检测器，前者在VDD引脚上能够支持45V，後者在170°C(典型值)时提供热关断功能。该产品的系统控制是一个电流模式结构，在这个结构中，N-MOS感应电流和FB电流汇合在电阻器R2上。电阻R2上的电压取决于这个电流值的大小，然後，这个电压值与一个内部固定的参考电压(0.23V)比较。比较器的输出用于驱动场效应MOS晶体管，因此，开关频率取决于反馈电流和 Id电流值的大小。在这个应用中，反馈回路的实现方法是通过一个光耦合器利用输出电压驱动这个FB引脚，以保证输入出输出之间的绝缘。监视VDD电压的是一个磁滞比较器，它能够管理启动电流生成器。事实上，只要VDD电压值大于VDDON的电压值，比较器就会导通，并给VDD电容器充电。一旦达到这个条件，功率场效应MOS晶体管就立即开始开关操作。突发模式工作原理是跳过相同的开关周期，以便在负载减弱时降低功耗。
2. 空调应用
本文讨论的空调机使用的VIPer22电源的示意图。这个电源设计有两个输出电压，分别是12V和5V。最大功率处理能力是10W，输出电压 12V。第一个输出的峰值电流是900mA。然而，第二个输出(5V)的实现方法是在第一个输出上串联一个线性稳压器(7805)和一个分配电压降的齐纳二极管D9。这个解决方案让5V输出电压具有很高的精确度，因此该方案特别适合给微控制器或/ 和逻辑电路、LCD和蜂鸣器供电。第二输出的峰值电流为400mA。如图4所示，该解决方案的二次侧反馈是一个隔离式的逆向拓扑结构。控制回路通过一个光耦合器(TL431)实现的，这个光耦合器含有一个高稳定性的参考电压管，以检查12V输出电压，确保输入和输出完全绝缘。一个Transil缓冲电路 (D6-D7)可以有效地防护反射电压和漏电感产生的峰值电压。
空调开关电源示意图
测试结果
这个应用的主要目标是确保两个输出的电压都非常精确。第一个输出(12V)的电压精确度很高是因为它位于二次稳压反馈内，而第二个输出(5V)的电压精度很高是因为这条线路采用一个标准的线性稳压器。这个空调器应用是为宽压市电(85-265VAC)而开发的。如图5所示，待机功耗总是低于1W，符合能源之星的待机功耗标准的规定。图6所示是在5V输出无负载条件下测量到的能效值。
待机条件下功耗曲线图
效率测量结果
电路板布局
这是一个单层电路板设计，下层是铜线，上层是丝网印刷面。这个电路板的尺寸为50x40mm。
电路板布局(尺寸为50x40mm)
VIPer22电源应用组件清单
viper22a代换的型号有吗?
DK112可直接替代VIPER22A，不需改版.
替代VIPER22A的，可用AP8022A完全替代。
AM-12A,可以直接替换ST公司的VIPER12；各脚功能都一样，性能稳定，价格具有较大优势。
2.大宇DVD的开关电源电路
图3所示是大宇DVD的电源电路原理图。大宇DVD所用的电源IC为专用开关电源集成电路VIPER22A,图4是其外引脚图,图中,第1、2脚SOURCE是内部场效应管源极的表示,在使用中通常接地,3脚FB是取样电压输入端,4脚VDD是供电电压端,第5、6、7、8脚的DRAIN表示接通内部场效应管的栅极。图5是其内部结构图。
220V的交流电源经开关输入后,经四个二极管构成的桥式整流电路整流、C1滤波后输出一个300V左右的直流信号。由于VIPER22A处于工作状态,在其内部场效应管截止时,会在变压器初级(L左1)两端产生大于300V的电压,利用R1、C2和D5构成防冲激电路,使其电压有一个释放回路,以免激穿VIPER22A内部场效应管。
从VIPER22A的内部结构可知,它与其它开关电源存在一些不同。开机后,300V的直流电压从DRAIN(漏极)脚进入集成电路,经整流和稳压后供给开关电源IC工作,从而使这个电路工作时不需要外接启动电阻。即使Vdd供电电路不正常,电源电路的振荡电路仍能起振,而且电路有输出电压。用这种专用电源IC的DVD机电源有故障时,故障现象和其他开关电源的故障有所不同,其他开关电源通常无Vdd时,电源电路中的振荡电路不起振,会出现无输出的故障现象。
电路工作正常时,开机后,在Vdd正常前,由芯片内部自身供电,经过很短时间后,Vdd供电电源正常,此时,利用门电路控制开关电路(ON/OFF)断开从栅极输入的供电回路。VIPER22A有过热、过压保护功能。Vdd从4脚输入后,首先送入比较器,一旦输入Vdd大于42V,则触发器(FF1)输出一个置位信号1使控制振荡电路工作的触发器(FF2)输出为0,锁住U2,振荡信号无法输出,即开关管不工作。当输入电压小于14.5V时,U3也将输出一个复位脉冲,使开关管不工作。当电路过热时,R1为1,将FF2置0,开关管不工作。当供电电压Vdd在正常范围时,FB所得的取样电压与基准电压0.23V相比较,用其比较结果去控制FF2的转换频率,从而控制开关管的状态转换,实现控制输出电压,达到稳压的功能。该集成电路芯片内部包含60kHz的振荡电路,其外围电路相当简单。
下面,为分析方便,把电源变压器左边的两组线圈从上到下定义为L左1、L左2。右边的线圈从上到下定义为L右1、L右2、L右3。
图3中,L左2互感产生的交流脉冲电压经D6整流、R2限流和C3和C6滤波后作为开关芯片的供电电压。由于VIPER22A的特殊结构,如无Vdd时可实现内部供电,所以R2即使击穿开路,仍有电压输出,但不正常,故障表现为开机后开关指示灯和出/入盘指示灯闪烁。
同时,Vdd也为取样回路中的光耦的接收部分供电。L右3感应到的脉冲电压经D8整流,电感L6、电容C12、C13、C14滤波后,输出+5V电压供解压板、DSP处理及其它小信号处理芯片使用。+5V电压同时经稳压管Z2后给光耦电路发射部分供电,通过光耦的接收部分接收到的光作为取样信号,从VIPER22的3脚FB输入到芯片,从而去控制开关管的开关频率,控制电源电压的稳定,起到稳压的作用。该种电源电路由于前后级是通过光耦进行互相控制,前后级不共地,称为冷底盘机,这种机器由于后级主电路板与市电不相连,维修时比较安全。维修时测量后级的电压,一定不能用前级的接地点,否则所测电压始终为0V。
同时,变压器电感线圈L右3另一端经D7整流C10滤波后输出+12V的电压供电机驱动和音频功率放大电路使用。这组电源的故障,主要表现为DVD机有图像无声音,或者是进给电机、主轴电机或出入盘电机不工作。
变压器电感线圈L右2上端经D10整流、C15滤波后输出-21V的电压供荧光屏的阴极使用。同时,经R4降压、-12V稳压管Z1稳压和C17滤波后输出-12V的电压供需要双电源供电的功率放大电路使用。
变压器电感线圈L右1输出的脉冲电压经D11整流、C16滤波后分别输出FP+和FP-电压给灯丝供电,这个回路出故障时,将使灯丝无电压、荧光屏不亮。
用VIPer22A可以代换多种DVD DVB 电磁炉等电源IC
我用22A改过好多电路，很好用外围电路少也好改，IC 5 6 7 8脚 接308V电源，1 2脚接地，3脚接光耦的3脚，4脚接在反馈电路上，通过9K电阻接光耦4脚。一定要保证308V正常，尖峰吸收电路正常，反馈电路正常，光耦正常，T431正常，+5V没有短路。
viper22a代换的型号有:
1、DK112可直接替代VIPER22A，不需改版.
2、AM-12A,可以直接替换ST公司的VIPER12；各脚功能都一样。
3、可用AP8022A替代VIPER22A。
