jf201006

本文主要内容：
一、维修并测量以ap3706以主控的小功率隔离led驱动
二、维修nvc雷士5w的筒灯的驱动
三、fly-back电源基本知识

一、维修以ap3706为主控的小功率隔离led驱动，并简单测量这个led驱动是已经用了十几年了，标称可以驱动3×1w的led，就是说3串1w的led。目前出现的情况是天气潮湿的时候很暗且闪烁，点一段时间就正常了。

（一）拆开研究驱动。


主板正面


高压侧的情况

高压电容

低压侧的情况

主板背面

主要元件


跑个电路

电路中：高频变压器有3个绕组，原边绕组np引脚为⑨⑩，副边绕组ns引脚为①⑤，辅助电源绕组na引脚为⑥⑦，为芯片ap3706供电。d(m7)和c组成芯片供电电路。电阻r(514)、r3(514)为ap3706提供启动电流。辅助绕组na经电阻r(333)、r(752)分压后送ap3706的fb脚比较，提供输出电压开路保护。原边开关电流经电阻r(2r2)检测，经r4(392)送到ap3706的cs脚进行电流比较，从而确保输出电流恒定。电路中没有反峰吸收电路。

手册中提到的：

ap3706是一款适用于电池充电器和适配器应用的高性能交流/直流电源控制器。该器件采用脉冲频率调制（pfm）方法构建非连续导通模式（dcm）反激式电源。


电流感应部分

反馈输入部分


（二）维修过程

使用时间长了，mos管的g极长锈了，稍微一动就断了。ds间也有拉火迹象。

由于是潮湿时出现故障，所以测量了两个电容：一个是辅助电源的滤波电容，正常

二是输出的滤波电容，正常

补焊所有小电阻、电容，模拟潮湿环境，可以正常工作。顺手将采样电阻由原来的2.2欧姆改为2.5欧姆。



（三）测量

驱动的输入（市电整流滤波后的）电压300v。

3×1w的led两端电压及电流，9.42v、266ma。

驱动开路短路有保护。

加了隔离变压器，测量一下波形。市电整流滤波后的情况，100hz，有20v左右的波动。

mos管g极的波形，峰值为1.3v，频率70khz。

mos管d极波形，开关频率70khz，占空比大约0.1。

变压器输出端波形，反峰（输出整流二极管d反向承受的电压）有70v，输出约为10v。

变压器输入与输入间传递能量的过程。

led两端还是有约0.5v的波动。

u1的cs脚波形如下，峰值0.5v，与手册一致。

变压器辅助绕组输出波形。

u1的fb脚波形。

根据手册给出的值与测量值，计算出输出的电流平均值基本温和。




结果


（四）对比保护情况：
3w正常工作时，mos管的g极情况

输出开路时，mos管的g极为间歇pwm

输出短路时，mos管的g极为低频pwm


手册：ap3706m-e1 小心避坑：
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2023-7-22 13:31 上传

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二、修几个nvc雷士5w的筒灯

坏了好多灯：有不亮的、有亮度不够的、有爆闪的。
（一）拆解

基本情况：驱动与灯分离的

灯是5w的

灯的具体情况：cob，2并5串共10个

驱动情况

拆开

元件

大概电路


（二）维修
爆闪：高压电容c1容量减小了，更换即可亮度不够：输出电容c4容量减小了，当几乎没有容量时，表征也是不亮。

更换即可

不亮：有桥炸的，是因为c1几乎没有容量了

小插曲：有一个灯，桥是好的

但整流后的电压很低，更换桥也是一样，

最后发现是过孔不好了


（三）测量参数
输入电压及电流


ic工作电压及采样电压


输出电压及电流


测量波形加个小的隔离变压器

高频变压器的副边④⑥脚输出情况，④脚接地。

图中可见，变压器正向输出约15v，整流二极管d1所承受的反向电压有56v。高频变压器原边情况，①③脚。

由于加入了隔离器，所以显示输入的电压为275v，pwm的周期为11.87us，其中测量出ton为1.75us，toff为10.25us。经计算，占空比d为0.146。

高频变压器输入与输出情况


探头接法，ch1测量原边，ch2测量副边，③④共地。波形可见，ch1与ch2是反相的，就是说①④（或③⑥）为同名端。同时，从输出波形观察到，在pwm的off-time期间，d1导通，有输出电压；在pwm的on-time期间，d1截止，无输出电压。所以是单端反激输出的。

采样情况


ch2测量u1的①脚，可见，在on-time期间，电压上升，升到0.56v时，进入off-time。

点亮情况


所有测量均有误差，结果如下：


可以使用这个驱动点亮3w的led，测量情况如下

表中可知，没有虚标，但参数设置比较保守。

（四）反峰吸收电路


测量加入rcd的波形

未加入rcd电路时，u1的⑤⑥脚所承受的反向电压峰值有220v，加入rcd电路后，其所承受的反向电压峰值为110v，吸收了110v。

最终电路：

没有找到手册，所以就没有坑了。

三、flyback电源的基本知识

（一）开关电源常见的拓扑结构开关电源的工作本质：是利用开关管的导通和关断，将输入能量“分割”成一个一个的能量包，传送到输出，并通过控制能量包的大小以及传送的频率来控制输出。作为电源的核心组件，其dc-dc直流变换电路，是最为关键的，从本质上来说绝大部分开关控制器都离不开两种基本的类型：非隔离型和隔离型。两种基本类型又分为几种常见的拓扑结构。

（二）flyback电路的形成2.1 升压型升压型又称为boost控制器，下图为其典型电路结构。


基本工作原理：当开关导通时，能量储存在l中，由于d截止，所以ton期间，负载的电压和电流由c供给。在开关断开时，储存在l中的能量通过正向偏置的d传送到负载和c，l放电，电压的极性与vi相同，且与 vi相串联因而提供了一种升压作用。

输出电压：


(其中d为占空比)动图见： 文末2.2 降压型降压型又称为buck 控制器，下图为其典型电路结构。


基本工作原理：当开关导通(ton)时,电感l将能量以磁场的形式储存起来。随着电源电压 vi对电感l的充电，流过l电流对输出电容c充电，并提供负载电流， d反偏截止。当开关断开(toff)时，l中磁场使其极性反转，d正偏导通，l和c在 toff期间向负载供电。

输出电压：


(其中d为占空比)动图见：  文末2.3 升降压型升降压型又称为buck-boost控制器，下图为其典型电路结构。


基本工作原理：当开关闭合时，接在vi两端的l被充电，由于d截止，所以ton期间，负载的电压和电流由c提供。当开关断开时，储存在l的能量通过d传送到c和负载，因为 l 上的磁场反转了电感电压的极性，所以输出vo是反极性的。在实际电路中，开关是以晶体管代替的，其导通的时间占整个周期的比率，称为工作周期（dutycycle，简称为d），d越大，表示电感充能的时间越长，依照伏－秒平衡原理（后面介绍），输出电压一定越高。

输出电压：

(其中d为占空比)

2.4 反激式
先了解几个概念：ccm、rcm、dcm。ccm，(continuousconduction mode)连续导通模式，电感电流从不会达到0a。或者说电感从不“复位”，意味着在开关周期内电感磁通从不会到0，功率管闭合时，线圈中还有电流流过。既一个开关周期内电感电流＞0。dcm，(discontinuous conduction mode)断续导通模式，在开关周期内，电感电流总会到0，意味着电感被适当地“复位”，即功率开关闭合时，电感电流为零。既一个开关周期内电感电流 ≥ 0。bcm，（boundary conduction mode）临界导通模式，ccm切换到dcm经历的模式。控制器监控电感电流，一旦检测到电流等于0，功率开关立即闭合。控制器总是等电感电流“复位”来激活开关。如果电感值电流高，而截至斜坡相当平，则开关周期延长，因此，bcm变化器是可变频率系统。bcm变换器可以称为临界导通模式或crm（critical conduction mode）。

以下以ccm模式下的情况给出fly-back输入与输出电压之间的关系。反激式又称为fly-back型，俗称单端反激式dc-dc变换器，变压器为能量包的储能元件。 开关管导通时，输入电压施加在变压器原边，并对原边电感充电，能量以磁能的形态储存在变压器磁芯中; 开关管断开时，磁芯的能量利用副边电感以及续流二极管传输到副边，实现一个周期的能量传输。因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，因此得名。flyback不同于buck-boost的地方，仅在于将电感器衍生成一个耦合电感，也就是俗称的变压器，但不同于一般变压器，耦合电感实实在在的存储能量，不只是变压器的磁化能量。就是因为将电感变成耦合电感，所以可以将初/次级隔离，而且利用匝数比的控制，使转换器的工作点设计更有弹性。另外，多组输出的应用更简单容易。

由buck-boost到flyback的变换过程如下图：


下图为flyback典型电路结构。


基本工作原理：当开关导通时，电流流过变压器 t 的初次线圈 np，变压器将能量以磁场的形式储存起来。由于初次级圈不同相位，所以当电流流过初次线圈时，次级线圈ns中没有电流流过。当开关管断开时，消失的磁场使初次次线圈中电压极性反转，整流二极管d导通。电流通过v流向负载，变压器的能量释放，提供负载电压电流。

输出电压：

（其中np为原边绕组匝数；ns为副边绕组匝数；d为占空比）公式中，与buck－boost就是差一个副原边的匝数比ns/np。由于是在开关关断的状态下传送能量的（反激），变压器磁通仅有单方向变化（单端），所以没有磁复位电路，去磁的过程也就是传递能量的过程。

总结一下：


正激式、推挽式与本帖无关，不介绍。谢谢观赏！祝坛友们周末快乐！！

gl542400

学习了，高级灯板修好可以重复使用，灯珠只能新。

妲己的宝宝

学习很详细

xxwwmm2017

讲的真详细，值得好好学习

非常详细，学习了

coverme

讲的真详细，值得好好学习

kkdkj

讲得非常好，学习了

解析到位，楼主花了一点时间了。

wgm468

一次小小的维修写的这么详细，谢谢坛友的分享。

川江号子

学习了，谢谢大师详细的指导文章

8139

小小的隔离驱动，jf都能讲得这么细致入微，必须给大大的好评

石墨

楼主又出教程了
   
这么丰富的理论知识修灯不跟玩似的

moontree

隔离恒流源一般空载电压低，led端工作电流大，非隔离恒流源反之。多灯珠串联的用非隔离恒流源成本低一些。

qwazxx

越小越难整，学习一下技术

xjmar

谢谢讲解，学习了。

kgmx

跟教程似的，非常详 细

led驱动维修教程，感谢分享

lookball

帖子够详细的，写这么多不容易啊

aygcmy

讲得非常好，学习了

love-digit

学习了，谢谢大师详细的指导