PLC(FX2-48MR)开关电源电路原理与故障分析

1 三菱PLC (FX2-48MR) 开关电源的工作原理

三菱PLC (FX2-48MR) 开关电源是脉宽调制变换型开关直流稳压电源, 由交流输入电路以及整流滤波电路、开关变换电路、脉冲整流输出电路、PWM脉冲产生电路、稳压电路、保护电路六大部分。

1.1 本开关电源控制电路采用他激式, 选用M51977P/FP集成电路

引脚1:COLLECTOR;功能:集电极输出。

引脚2:VOUT;功能:激励输出。

引脚3:EMITTER;功能:发射极。

引脚4:VF;功能:电压/频率控制。

引脚5:ON/OFF;功能:工作使能端。

引脚6:OVP;功能:过压保护。

引脚7:DET;功能:电压检测

引脚8:F/B;功能:反馈。

引脚9:CF;功能:上降沿周期电阻。

引脚10:ON/OFF;功能:振荡器定时电容。

引脚11:T-OFF;功能:下降沿周期电阻。

引脚12:CT;功能:外接振荡器电容。

引脚13:GND;功能:地电流限定-。

引脚14:CLM-;功能:电流限定-。

引脚15:CLM+;功能:电流限定+。

引脚16:VCC;功能:电源。

1.2 测绘原理图 (见图1)

1.3 工作原理

1.3.1 交流输入电路整流滤波电路

220V、50Hz交流电源→PLC接线端子 (L、N) →内部接插件CN1→开关电源板→F1、C1、CH1、TH、R31→整流滤波电路 (DS1、C100、C111) →输出约300V直流电压。

1.3.2 开关变换电路

300V直流电压→开关变压器初级绕组→开关管Q1 (增强型场效应管) 漏极→开关管Q1源极→至地。通过开关管Q1的开关作用, 把300V直流电变换成高频脉冲输出。

1.3.3 脉冲整流输出

分别经D7、C101、C102、C103。D5、C104, D6、C105、C110整流滤波后得到5V、12V、24V稳定直流电压。

1.3.4 PWM脉冲产生电路

振荡器产生三角波→PWM比较器→产生占空比可调节的PWM脉冲→加过压、过流、稳压控制→内部放大电路→输出。

1.3.5 稳压电路

+5V电源→R22、R23、R33取样→与TL431内部基准电压比较放大→控制光电耦合器内的发光二极管亮度变化→光敏三极管→M51977 (8) 脚。如输出电压升高, 受光电耦合器的发光↑, FD电流↑, 控制PWM占空比↓, 输出电压↓。

1.3.6 保护电路

过流:电流太大→R16过流取样电阻电压↑→R1 4、R1 3电压↑→分压后加至M51977 (14) 脚→ (2) 脚→关掉脉冲→Q1停止工作→起保护作用。

过压:300V→R5、R6、R32→M51977 (16) 脚;开关变压器取样绕组→整流滤波→M51977 (16) 脚→取代300V电源支路的作用。正常情况下, DZ2处于截至状态, 当输出电压↑→ (16) 脚电压↑→DZ2击穿导通, 引起过压保护动作。

2 开关电源故障有如下四点

开关电源烧坏, 保险丝熔断;电源无输出;电源电压输出不准确;电源带负载能力差。

摘要：基于手工测绘, 得出了三菱PLC开关电源电路原理图, 简述工作原理, 对一些常见的故障进行分析。

关键词：PLC,开关电源,原理