TDA16846工作原理

PIN 1：关断时间电路

图5

图6

工作过程：开关管截止时，IC 内部恒流源产生的电流I1(约1MA) 对该脚的外接电容C1 进行充电直 到3.5V（见图6）,充电的时间TC1 ≈C1*1.5V/1mA； 开关管导通时，电容C1 被充 电到3.5V 后内部电流源断开，C1 通过电阻R1 放电。该脚内部接在关断时间比较器（OFTC）的负端， 而OFTC 的正端则接Control Voltage 控制电压，电压被限制在最低值2V（目的：轻负载时稳定频 率）。

当导通时间触发器ONTF 处于 设置状态时，如果关断时间比较器 OFTC 输出高电平，IC(3)脚上的电 压少于25mA（即Zero Crossing Signal 过零信号输出高电平），则可以保证开关管切换在最低的电 压值。如果没有过零信号加到 IC(3)脚，则开关管将经过延时直 到V1 降低到1.5V 后才导通。由于开关管由导通变为截止时，来自变 压器的寄生振荡会产生错误的过 零信号传到IC(3)脚，所以此时只 要V1 高于经过限幅的控制电压， OFTC 将输出低电平，使导通时间触 发器ONTF 失去抑制IC（3）脚的错 误过零信号的能力。

当IC(1)脚的电压V1 小于受限制的控制电压时，有如下对应关系表。

可见当控制电压小于2V时，输出功率低，关断时间最大且为常数，TD1MAX≈ 0.47*R1*C1

PIN3: 过零检测与调整输入 /PIN4: 软启动与调整电容

图7

图8

如图7 所示，IC内部有一个Error Amplifier 误差放大器，由开关变压器次级绕组感应到的开关脉冲经过 R31 与R32 分压后，送到IC(3)脚，即误差放大器的负端。当输出电压较高时，如（3）脚的脉冲电压大于5V，误差放大器将输出低电平，二极管导通，经过C4 平滑后，参考电压Vreg变低，此参考电压通过控制电压缓冲器BCV使控制电压也变小，因此输出电压将自动调低；反之输出电压较低时，如其脉冲低于5V，误差放大器将输出高电平，二极管截止，由于电容C4的存在，5V对参考电压Vreg充电，参考电压升高，控制电压也升高，因此输出电压将自动调高，可见该脚有一定的稳压控制作用。

图8 显示了调整的整个过程。IC(3)脚外接电容 C3 除了对过零信号延迟外，还起对开关管截止后产生的尖峰脉冲进行平滑的作用。 PIN4 为软启动控制端，其外接电容C4 为软启动电容。如图7 所示，刚开机时，内部5V 电源对该脚的外接电容C4 充电，参考电压Vreg缓慢上升，经控制电压缓冲器BCV使控制电压也缓慢上升，因此开关管的导通期将缓慢增加，逐渐展宽，使整机各点处于低压小电流的工作状态，从而保护开机瞬间各元器件不被浪涌电流和高感应电动势损坏。IC(13)开关脉冲输出端脉冲大体如下图所示。

图9

图9 为固定频率和同步电路，当IC(7)脚为低电位时，OP1 负端输入小于正端输入，OP1 输出高电位，此高电位通过电阻、二极管以接近1mA 的电流对该脚外接电容C7 快速充电，当充电到其电压大于OP1 的正端输入时，OP1输出低电位，二极管截止，C7 开始通过电阻R7 放电，放电到其电压小于OP1 正端输入时，OP1 又输出高电位………，如此OP1 输出的是固定的正负脉冲，此脉冲通过或门G1,与门G2 接到导通时间触发器的S端，从而控制了IC 开关脉冲的输出（见图1 的IC 内部方框图），开关频率f≈1.18/R7*C7。当该脚悬空或接固定电压时，以上的固定和同步电路不起作用，IC将工作于自由频率调整模式。IC还可将该脚外接光耦，被外部电路产生的矩形脉冲控制，从而工作于外同步方式。电路如图10 所示。

图10

应用电路

图11

如图11 的应用电路所示，热地部分的误差放大器 对电源电压进行取样，并通过光耦将其微量的电压变化传到该脚，完成稳压控制作用。例如当某种原因使得开 关变压器次级电压增加时，D14输出的电压100V上升， 通过电阻R65,R60,电位器P60 分压后加到取样调整IC －N1 的R 端（N1 的R 端电压控制了N1的K 端电压的大 小，类似三极管b 极对ce极的控制），VR升高，VK降低， 光耦初级发光二极管负端电压也降低，而二极管的正端 接的是开关变压器次级D43 整流输出的8.5V 电压V3， 此电压也是上升的，所以光耦内部二极管正向压降加 大，发光量增加，光耦次级光敏三极管电阻变小， TDA18846（5）光耦输入脚电压降低，通过内部的控制电压缓冲器BCV 使得控制电压也降低（如图12所示），从而开关管的导通期减少，开关变压器次级整流后电压降低，完成稳压控制过程。

在图12 中控制电压缓冲器 BCV 有两个正相输入端，一端接的是光耦输入脚，另一 端接的是PIN3: 过零检测与调整输入 脚和PIN4: 软启动与调整电容脚共同作用后的参考电压Vreg，两者电压 较高的一端被阻隔，控制电压缓冲器BCV 将跟随电压较低的一端形成控制电压，因此TDA16846 存在两条负反馈稳压支路，而电压较低者优先的“双保险”局面。应用电路中光耦初级发光二极管对8.5v，100v 两路取样，比单端电压固定，一端取样的稳压电路灵敏度高得多，通过调节电位器P60 可将B+稳定在设计值内。

图12

PIN6: 故障比较器2/PIN9:参考电压和电流/PIN10: 故障比较器1/ PIN8：空脚

当IC（9）参考电压和电流脚接电阻到地时，形成的电压和电流可激活故障比较器FC2，相当于故障比较器的使能端。如图13 所示，当IC(6) 故障比较器2 脚输入的电压大于1.2V 时，故障比较器FC2 输出高电平到或门G4，经或门G4再输出高电平，接到错误触发器的输入S端（见图1 内部方框图），再由错误触发器Q 非端输出低电平到与门G3，最后与门G3输出低电平经输出驱动器给IC（13）脚，故开关管截止,起到过压保护作用。同理当IC（10）故障比较器1 脚输入的电压大于1V 时，故障比较器FC1输出高电平到或门G4，………………, 故开关管截止，也起到过压保护作用。 MT和S机芯都不用这两个故障比较器进行保护，故都将它们接地，使故障比较器一直输出低电平给或门G4，因而对电路没影响。 TDA16846（8）脚为空脚。