E F Johnson Company 2422001-1 Benutzerhandbuch

Seite von 198
CIRCUIT DESCRIPTION
6-23
August 2000
Part No. 001-2001-200
6.5.6  +15V CONVERTER
The input voltage to this "Buck" DC/DC con-
verter is the main +26.5V output fused through F102.  
The bias voltage for the controller IC U112, pin 15 is 
provided by a +15V regulator U111.  The basic buck 
converter consists of MOSFET Q125, Schottky diode 
CR126 and storage inductor L102.  C165, C166, 
C167, L103, C169 and C170 filter the output voltage 
and attenuate the ripple at the switching frequency 
(160 kHz).  The capacitors are an integral part of the 
feedback loop.  The duty cycle is approximately 60%.
The +15V buck converter is peak current mode 
controlled.  T108 samples the inductor current while 
MOSFET Q125 is on.  The sampled current is trans-
lated to a voltage via CR127, R209 and R210.  
Because the MOSFET is a high-side switch, a 
charge pump is required to get the gate voltage above 
the input voltage.  The charge pump operates as fol-
lows.  When the output from IC U112, pin 14 is low, 
capacitor C162 is charged through CR124, R198, 
R199, R200 and Q122/Q123 are off.  When U112, pin 
14 goes high, the capacitor stays charged and CR124 
is reverse biased.  Q122/Q123 are turned on forward 
biasing CR125 and applying a gate-to-source voltage 
of approximately +12V.  During this time Q124 is off.  
When U112, pin 14 goes low, Q124 turns on and rap-
idly discharges the gate capacitance. 
 Resistors R231/R208 coupled with C164 provide 
snubbing for Schottky diode CR126.
Because the +15V converter operates at greater 
than 50% duty cycle, slope compensation is required.  
Capacitor C176 is the time capacitor for this converter 
and R223 is the resistor that sets the charge current.  A 
sawtooth wave is present on the high side of C176 that  
is buffered by Q127/Q128.  The resistor divider net-
work of R315, R227, R229 and R232 provide the cor-
rect amount of compensation for stable operation and 
current limiting.
The output voltage is sampled by R215, R216 
and R217 and sent to the inverting side of the error 
amplifier internal to the controller IC on U112, pin 1.  
Voltage loop compensation is set by C174, C175 and 
R221.
Sync pulse is added into the low side of C176 via 
C172 and R225.  The free running frequency of the 
15V converter (approximately 145 kHz) is set about 
10% lower than the 26.5V converter.  This longer duty 
cycle allows the sync circuit to synchronize the con-
verter.  
Over voltage is sensed using U116 as a reference 
and amplifier, CR129 acts as a crowbar on the out-
put.  Once the crowbar is turned on, opto-isolator 
U119 is activated to shutdown the power supply.  The 
enable line must be toggled or AC voltage removed 
for 10 seconds to reset the power supply.
6.5.7  +5V CONVERTER
Operation of the +5V "Buck" DC/DC converter 
is the same as the +15V, except slop compensation is 
not required.  Some values are different to get the 
5.2V DC and current limit to 6A.  The duty cycle is 
approximately 20%.
6.5.8  -5V CONVERTER
The -5V "Buck-Boost" converter scales and 
inverts the voltage.  This converter is free running at 
approximately 75 kHz.  The output switch and con-
troller are built into the 5-leg TO-220 IC U114.  L105 
is the storage inductor.  C204, R270 and R271 close 
the voltage feedback loop and are set for optimum sta-
ble transient response.  C208/C209 reduce output rip-
ple.  Under-voltage protection is required on this stage 
and works the same as the over-voltage protection of 
the +15V and +5V buck converters, but has opposite 
polarity.
6.5.9  POWER SUPPLY REPAIR AND ALIGN-
MENT
If a power supply fails it is typically a Power 
MOSFET or Power Diode.  In some cases the MOS-
FET gate may short and cause some of the driver cir-
cuits to be damaged.  When replacing heat sunk com-
ponents it is advisable to replace the sil-pad thermal 
interface material at the same time.  The mounting 
hardware must be replaced exactly as built in the fac-
tory.  The mounting screws for the power semiconduc-
tors MUST BE torqued to 4-5 in/lbs.  Under torque 
and over torque can shorten the life of the semicon-
ductor.