用FSDM/H/L系列绿色IC代换变频空调开关电源芯片四例

FSDM/H/L系列单片低功耗离线式开关电源芯片由飞兆公司研发和生产，电源电压输出控制方式是电流型脉宽调制(PWM)，有“绿色芯片”之称。芯片内部集成有击穿电压为V的“敏感型”场效应功率开关管、高压启动电流源、固定频率振荡器、内部偏置电路、脉冲前沿闭锁电路、欠压保护电路、过压保护电路过载保护电路、异常过流保护、过热保护电路、自动重启动电路等。由其构成的开关电源，具有适应市场电压范围宽、效率高功耗低、电磁辐射小、电路简洁等优点，特别适合制作成本低、监控化的小功率开关电源，应用十分广泛。

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该系列IC共有8个引出脚，采用双列直插式封装，有8DIP和8LSOP两种塑料封装形式，各脚功能如表1所示。⑤脚(Vstr)为启动端，通过外接电阻或直接接市电整流所得直流电压，通过内部电子开关为②脚(Vcc)提供启动电压，当该脚电压达到V阀值时，芯片内部电子关断开，改由②脚外接的开关变压器辅助绕组经整流、滤波后供电。③脚(FB)为输出电压反馈端，经取样、处理后的输出电压反馈信号由③脚输入，内接比较器的同相输入端与反相输入端的基准参考电压进行比较。④脚(Ipk)为内部开关管极限电流调整端，一般使用时可置空。由于开关IC外接元件的差异和测量万用表型号、档位选择不同，表1中的电压值和电阻值与实际测量值有偏差，因此只能作为参考。FSDM/H/L系列IC型号较多，型号前缀有FSDM、FSDH.FSDL的区别，型号后缀有RN.RL的区别，但它们的内部结构、封装形式、引脚排列及功能相同，主要区别在于输出功率、额定电流和振荡频率有所不同，如表2所示。表中“封装式”也称“适匹器”模式，指在不通风的封闭空间中，温度在C时连续功率;“敞开式”也称“*架构”模式，指在完全*的环境时，温度在°C时的连续功率。另外，表2括号内的IC型号为仙童公司(FAIRCHILD)生产的同种器件。限于篇幅，该系列IC的内部结构框图、组成开关电源的元件参数及电路，本文不再给出。

在变频空调中，有不少型号采用性能稳定的开关型电源做为辅助电源，当其核心元件开关电汇芯片损坏后，若无同型号或兼容的直接替换型号时，往往需要进行应急处理。本文介绍用FDSM/H/L系列绿色开关电源IC，代换变频空调中常用的VIPA、TNYP、NCPP和TOPY四种开关电源芯片的方法。

例1:代换VIPA(或VIPA)。由VIPA组成的海信KFR-GW/ZBP型变频空调器开关电源电路如图1所示。刀塔霸业是因雷击鼓致使整机不工作，经检查发现交流延迟熔断保险F1(3.A)、开关电源芯片IC1(VIPA)、光耦合器IC3(TLP)损坏，而市电输入及整流、滤波、电源次级和负载电路正票。由于无VIPA芯片更换，决定用常见易购的FS-DH代换，两者引脚功能对应关系如表3。代换后的电路如图2所示，图中打“x"处断开，虚线示处连通，R(kΩ)为新增加的元件。

代换方法和步骤如下:(1）吸锡电烙铁烫印线路板上VIPA各脚，吸除焊锡后取下芯片，将代换芯片FSDH按原IC引脚一一对应焊在线路板上;(3)断开⑤脚与外电路连线。可用单面刀片将⑤脚连接印刷线路铜箔刻划出的1mm左右的断槽，再取一只kΩ/0W电阻搭焊在⑤脚与+V(P)直流电源间;(4)断开④脚连接线，使④脚悬空;(5）断开①、②脚间连线，将原接④面的VCC输出电源连同滤波电容E1移焊到2脚上;(6）将损坏的光耦合器IC3拆除并换新后，将IC脚再断开再移焊到③脚上。将③脚与IC脚断开，C仍接③脚，并将IC3③脚与地（热地）相连;(7)用T3.A延迟保险更换熔断的F1，至此，代换改线工作全部完成。仔细检查修改的电路，确认无误后便可通电试验。分两步:一是空载试验，将开关电源+V、+V输出插头拔下，断开负载，通电运行一段时间后，测FSDH及其他元件温升，如温升过高，证明FS-DH的功率低了，可用功率稍高些的FS-DLRN、FSDLRL或功率更大些的芯片(RN/RL)更换。然后测输出电压，一般偏差在t0.5%均属正常。若偏差过大，应检查稳压电路元件，如光耦合器IC3、稳压器IC4(TL)、分压取样电阻R8、R9及软启动电容E5等，以排除故障。二是负载运行，同样是测芯片温升和输出电压，如运行一段时间工作稳定，表明代换成功。需要说明的是，开关电源芯片的代换不一定采用FSDM/H/L系列IC，最好是同型号或可直接代换的芯片(如VIPA可直接代换VIPA)，然后才能采用功能相同、封装相同、性能(功率、电流、开关频率等)相近的芯片代换。在通电进行空载试验时，如果某组输出电压偏高，可先检查该组电源有无假负载，一般阻值在Ω~1kΩ之间(图1的+V、+V各接有一只1kΩ假负载R3、R4，图中未画出)，若无假负载电阻，输出电压偏高不是故障，接上负载电路输出电压应会恢复正常。

例2:代换TNYP(或TNYPN、TNYP/PN)。由TNYP组成的海信KFR-GW/BP型变频空调开关电源电路如图3所示。TNYP是美国Power公司生产的高效单片开关电源专用芯片，内含振荡器.5.8V稳压器、使能检测及逻辑电路、开关*及场效应功率开关管、上电/掉电功能电路及过压、过流过热保护电路等。该机故障是整机不工作，测TNYP各脚电压、电阻、并与表4所列正常值比较，发现①脚工作电压为0v，而在路和非在路正、反向电阻均为∞，显然①脚工作不正常。①脚内部由5.8V的REG电源供电，通过mA电流源为外接电容C(0.uF)充电，当内部MOSFET功率开关管关断时，C被充电至5.8V;当MOSFET管导通时，将由C上存储的电流向芯片供电。由于C容量较小，上电延迟时间仅为0.3ms，故开关动作迅速，掉电时也不会产生反冲现象。经检查，C完好，判断TNYP①脚内部电路开路。

TNYP有8DIP和8LSO9两种封装，本机采用8DIP双列直插式封装，损坏后可用TNYG、TNYP、TNYP、TNYP/N直接代换。由于无直接代换芯片，于是用FS-DMRN间接代换，两者引脚功能对应关系如表5，代换后的电路如图4所示，图中打“x”处断开，虚线所示处连通，D、C、R、R为新增加的元件。

代换方法如下:(1)取下损坏的TNYP，清洁引脚焊盘残锡;(2)将FSDMRN按原引脚排列顺序焊在线路板上;(3)断开⑤脚连线，把一只k/0.5W电阻搭焊在⑤脚与+V(P)直流电源间;(4)将⑦、⑧脚与地的连线断开，再将⑥、⑦、⑧脚接在一起后，与D9正端相连(即原⑤脚所接外围元件);(5)将①脚接地;(6)断开②、③脚接地线，再断开②、③脚间的连接。将UF(快速恢复二极管)正极接开关变压器T1的+V绕组(U3)端，负极串一只Ω(可调)限流电阻后接②脚，并在②脚与地之间接一只4.7uF/V的滤波电容;(7)断开④脚外接元件，置空不用;(8)把IC1(PC)④脚接到③脚上，C接在③脚与地之间。检查修改的电路，确认无误后便可进行空载和负载通电试验(见例1)，试验过程要注意FS-DMRN的温度变化。另外，TNYP没有专设电源端vCCo因此，开关变压器T1也无专门的供电绕组，需要从T1次级取出交流电压，再经D、R、C进行整流、限流、滤波后为FS-DMRN②脚供电，供电电压一般为V~.5V，否则要调整R(Ω)，使供电电压正常。

例3:代换NCPP(或NCPP等)。由NCPP组成的海尔KFR-WBCS变频空调外机开关电源电路如图5所示。NCPP是NCP系列产品中的-种，该系列产品是美国安森美半导体公司生产的开关电源脉宽调制*，它有PDIP-8(PSUFFIXCASE)和SOIC(DSUFFIXCASE)两种塑封结构。其内部由7.0mA高压电流源、高/低电压稳压器、循环周期比较器、可变频率(kHz、kHz或kHz)时钟振荡器、脉冲宽度调制器、ns延迟前沿消隐电路、误差放大器、RS锁存器输出放大器、超/欠压及过热、过热保护器等组成。该空调故障为室外机不工作，检查市电整流滤波形成的+V直流电压正常，但+5V、+V、+V均无输出。测NCPP各脚电压、电阻与表6所列正常值比较，发现⑤脚工作电压为oV(正常值约1.V)，正、反向电阻均约Ω，远小于7.4k和.5k正常值，经检查⑤脚外围元件及开关管N1(IRFUC)等均无异常，判断为NCPP损坏。由于手头无NCPP、NCPP、NCPP等可直接代换芯片，所以采用FSDLL进行间接代换，两者引脚对应关系如表7，代换后的电路如图6所示，图中打“x”处断开，虚线处连通，D、R、R为新增加的元件。

代换方法:(1)取下NCPP，清洁焊盘残锡;(2)将FSDLL按原引脚排列顺序焊在线路板.上;(3)将R、R、R、N1漏极与电路断开(或取下R、R、R、R、N1不用);(4)断开⑧脚外接的R和⑥脚外接的E3正极，再将⑥、⑦、⑧脚接在一起后接T1③脚与D正极接点;(5)用一只kΩ/0.5W电阻搭焊在+V与⑤脚(外接R已断开)间;(6)断开④脚与地的连接，使④脚置空不用;(7)断开R和C4连接，将IC2④脚连同C4移焊至③脚(外接R已断开);(8)取一只1N快速恢复二极管，正极接开关变压器T1的+V绕组④脚，负极串一只Ω限流电阻(可调)后接滤波电容E3正极，再接R(0Ω电阻)为②脚供电;(9)断开R，将①脚接地。至此，代换工作完毕。通电进行空载和负载试验，无误后即可使用。本例代换特点:一是增加了由D、R、E3组成的②脚VCC辅助电源，调整R可使②脚电压正常;二是取掉了外接开关管N1及外围元件R.R、R、R，改由FSDLL内置MOSFET场效应功率开关管代换，大大简化了外围电路。