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康佳“D”系列彩电开关稳压电源电路原理(下篇)

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发表于 2021-10-7 13:36:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
四、恒流激励电路
  V902对V901的恒流激励电路
如图7所示。
    当市电电压在140~240V之间
变化时,C908上的电压为恒定的
5.0V。在开关管V901导通期间,
T901正反馈饶组上感应电势的极性
为⑨正、⑦负,因此V902饱和导通。C908上的电压通过R903、V902对
V901提供恒定的激励电流,激励电流的大小取决于R903的数值。同
时,正反馈绕组⑨-⑦上感应的脉冲电压通过V902射极跟随,对V901
提供另一路正反馈激励(第一条正反馈通路是由R914、C913等构成)。
    当市电电压低于140V时,正反馈绕组上感应的初始激励信号较
小,开关变压器T901正反馈绕组上感应电势的极性为⑨正、⑦负时,
V902作为激励电流放大器(射极输出器),使V901有足够的初始正反
馈激励信号,副方也能迅速建压,确保电网电压下降时,副方输出电压
的稳定。
    正是由于设置了此种恒流激励电路,因而使得大屏幕“D”系列彩
电的开关电源可以适应市电电压ll0V~240V的变化范围,而无需电
源切换电路。
  五、遥控关机电路
  遥控关机电路由两路组成(参阅图8)。一路是由V601、V602、
V911、N903、V910、V909、V905、V904组成的控制电路;另一路是由
V601、V602、V912、V915、V916、V907、N902、V908、V904组成的控制电
路,下面先说明电视机正常工作情况下这两路电路的状态,然后说明待
机状态下的情况。
    微处理器(ST6367或ST6368或ST6378)-37脚的电压经R647加到
V601基极,正常工作状态下37脚为高电位,V601、V602导通,5V电压
通过V602射极、集电极加到V911、V912基极,使两管饱和,集电极电
压均近于0V。V911集电极电压近于0V,使光电耦合器N903的发光二
极管与光敏三极管均截止。因此V910、V909、V905都截止(V905的工
作情况在后文中还要详述),对开关电源工作没有影响。同时,V911的
集电极0V电压还使V920截止,因而它对行振荡电路的供电也无影
响,V912集电极为0V,使得V915导通、V916截止(V915、V916组成双
稳压开关电路),R909上没有电流流过,V907因零偏截止,它对开关电
源没有影响。此时,开关电源的振荡、恒流激励、稳压的工作情况如前所
述。
    当电视机处于待机状态时,B+(130V)电源下降到80V~90V。
B+2(13.5V)电源下降为8V-9V,它经N602(LM7805)稳压后输出
5V电源继续供给遥控系统,使遥控系统可以随时接收遥控开机指令、
重新启动电源,同时信号通道及扫描电路均停止工作。各路电源下降的
主要原因,是开关电源由正常工作的连续振荡状态变成待机时的断续
振荡状态。C939(正常工作状态的+13.5V输出端)上的电压波形及断
续振荡状态如图9所示,重复周期约20.4ms,其中振荡时间约1.5ms,
停振时间约18.9ms。

    下面介绍在待机状态下开关电源处于断续振荡状态的原理。遥控
关机时,微处理器37脚为低电位,V601截止,其集电极电压变为高电位
(接近5V),V602截止,V912截止,它对V915无影响。C939上的电压
(遥控关机瞬间仍为13.5V)通过VD959及R959、R954分压加到V915
基极,使V915基极电位高于V916基极电位,导致V915截止、V916导
通。同时V916的集电极电流注入V907基极,使V907导通,因此光电[Page]
耦合器N902中发光二极管导通发光,光敏三极管饱和,使V908饱和
导通。V908饱和导通后,其集电极电流流过R939,使R939压降增加,
V904饱和导通,开关管V901因基极电流被V904旁路而停止振荡。
    由于V901停振,C939上的电压Uc下降(见图9)通过VD959及
R959、R954分压加到V915的基极;当Uc下降到使V915基极电位低
于V916基极电位时(双稳态电路翻转),V915导通、V916截止,R909
无电流流过,压降为0V,使得V907截止,从而导致光电耦合器N902
中的发光二极管、光敏三极管都截止(此时SE120内三极管处于截止
状态),使V908因基极电位下降而截止,流过R939的电流减少,使
V904基极电位升高,V904内阻增大,对开关管V901基极电流的分流
作用减小,V901因而导通产生振荡,使得C939上的电压Uc又升高。
    当Uc升高到使V915的基极电位高于V916基极电位时,双稳态
电路再次翻转,V915截止、V916导通,进而使V907、N902中发光二极
管、光敏三极管均导通,V908、V904饱和导通,使V901截止停止振荡,
V901停振后,C939的电压Uc又下降,于是重复上述过程,形成重复频
率很低的断续振荡。
    下面进一步说明V911、N903、N910、V909、V905这路遥控关机控
制电路的作用。遥控关机时,V601、V602截止,使V911截止,V911集
电极的高电位使N903中发光二极管导通发光、光敏三极管饱和导通,
进而导致V910基极电位下降而饱和导通。C908上的电压通过V910
加到V909基极,使V909导通。同时C908上的电压还通过V909以及
R926、R928分压加到V905基极,使V905饱和导通,其集电极电流流
过R939,使R939上压降增大,从而使V904饱和导通,V901截止而停
止振荡。
    V901停振后,T901各绕组感应电势消失,C908放电,当其电压下
降到2V左右时,V910截止、V909截止、V905截止,进而导致R939上
压降减小,V904退出饱和状态,对V901基极分流作用减少,于是V901
又重新振荡。V901振荡后,开关变压器T901⑧-⑦绕组的感应电势经
VD902整流对C908充电,使C908上电压不断上升。当C908电压上升
到2.5v左右时(C908上电压波形与C939的电压波形相似),V910饱
和导通。于是上述过程周而复始,形成断续振荡。
    综上所述,遥控关机时开关电源的断续振荡状态是由V912→
V908以及V911→v905这两路控制电路共同作用的结果。当V901振
荡时,C939、C908上电压由于开关变压器绕组感应电势的充电而同时
上升,当它们上升到一定值时,V908、V905同时饱和,使V904饱和,
V901截止而停止振荡。V901停振后,由于开关变压器各绕组感应电势
消失,C939、C908因放电而电压下降;当其电压下降到一定值时,
V908、V905同时截止,使V904退出饱和,V901又振荡。
    需要说明的是,在待机状态。V911截止,其集电极的高电位通过
R944、R945分压加到V920基极,使V920饱和。V920与行振荡电路供
电稳压管VD920并联,V920的饱和使得行振荡器因失去电源供给而
停振,这就使得行激励级与行输出级因无激励信号都停止工作,场输出
部分因无电源供给亦无任何消耗,这样就减少了待机状态下开关电源
的功耗(在待机状态下整机功耗仅6W~8W)。[Page]
  六、开关管过流限制电路
  开关管过流限制电路如图10所示。V905除担任待机断续振荡控
制作用外,它还是V901大功率开关管的限流控制管。

图10  开关管过流保护电路


图11  开关电源过压保护电路与延时导通控制电路

降到2V左右时,V910截止、V909截止、V905截止,进而导致R939上
压降减小,V904退出饱和状态,对V901基极分流作用减少,于是V90
又重新振荡。V901振荡后,开关变压器T901⑧-⑦绕组的感应电势经
VD902整流对C908充电,使C908上电压不断上升。当C908电压上升
到2.5v左右时(C908上电压波形与C939的电压波形相似),V910饱
和导通。于是上述过程周而复始,形成断续振荡。
    综上所述,遥控关机时开关电源的断续振荡状态是由V912→
V908以及V911→v905这两路控制电路共同作用的结果。当V901振
荡时,C939、C908上电压由于开关变压器绕组感应电势的充电而同时
上升,当它们上升到一定值时,V908、V905同时饱和,使V904饱和
V901截止而停止振荡。V901停振后,由于开关变压器各绕组感应电势
消失,C939、C908因放电而电压下降;当其电压下降到一定值时
V908、V905同时截止,使V904退出饱和,V901又振荡。
    需要说明的是,在待机状态。V911截止,其集电极的高电位通过
R944、R945分压加到V920基极,使V920饱和。V920与行振荡电路供
电稳压管VD920并联,V920的饱和使得行振荡器因失去电源供给而
停振,这就使得行激励级与行输出级因无激励信号都停止工作,场输出
部分因无电源供给亦无任何消耗,这样就减少了待机状态下开关电源
的功耗(在待机状态下整机功耗仅6W~8W)。
  六、开关管过流限制电路
  开关管过流限制电路如图10所示。V905除担任待机断续振荡控
制作用外,它还是V901大功率开关管的限流控制管。
    1.冲击电流限制电路:在开机瞬间,由于开关电源调频、调宽的稳
压环路尚未建立起稳定工作状态,开关管可能因为副方B+、B+’……
各支路电解电容均未储能(未建立电压),而流过很大的冲击电流使
V901过热损坏。因此,在正反馈绕组⑦-⑨端的激励端⑨脚,除通过
R914、C913、L906//R938正反馈到V901基极外,还通过R919
(1.5k)接V905的基极,由于此时C924上的负电压尚未建立,因此当
T901⑨脚为正时,除了使V901饱和导通之外,也使V905趋于饱和,
V905集电极电位下降促使V904趋于饱和,势必将V901基极的正反
馈信号及启动电流分流,使V901的饱和期缩短而截止期增长,以免
V901在启动瞬间冲击电流过大,这样就达到了在开机瞬间限制开关管
V901电流的目的,这个电路又称之为“软启动电路”。
    2.峰值电流限制电路:当开机1~2秒后,开关电源调宽、调频稳
压环路已进入正常工作状态,与此同时C924上的电压已达到-12V正
常值,因此由R929串R928分压到V905基极的负电压增加,根据此回
路电压计算,V905得到的偏压为-12·R928/(R928+R929)=-
12×51/731≈-0.84V,而且V901的射极电流也达到稳定的锯齿波状
态,在R936//R937上产生的正偏压下降(平均值为0.04V,峰值为
0.4V),因此V905因反向偏置而截止。V901正常的开关工作状态不再[Page]
受V905的控制。
    但在电视机工作过程中如因某种原因发生开关管射极电流过大,
则并联电阻R936、R937上的压降U。增大,当Ue的数值达到一定值
时,V905将会在正反馈绕组⑨脚为正值期间导通,使得V904对开关
管V901的基极分流作用增加,从而使开关管V901占空比下降,最大
电流值下降,起到了峰值电流限制的保护作用。
七、过压保护电路
    过压保护电路如图11所示。V903是过压保护控制管,C908与
C914上的电压是取样电压。
    在前文中已经说明,开关电源正常工作时,T901开关变压器绕组
⑧-⑦上的感应电势,在开关管V901截止期,经VD902整流,在C908
上产生约5V的电压,用作V902等的工作电源。C908上的电压同时又
是一个取样电压,如果某种原因引起开关电源输出电压过高(例如稳压
取样电路开路,负载开路等故障情况下),则绕组⑧-⑦上的感应电势
也必然增大,经VD902整流后,C908上的电压也必定升高。当C908上
的电压超过7.5V时,VD917(为6.8V稳压管)击穿且V903的基极电
位达到0.7V,因而V903饱和导通,使得开关管V901的基极与发射极
“短路”停止振荡,保护了开关电源及负载。在一般情况下,C908电压稍
超过6.8V将会在动态范围内调节V903的动态内阻r∝。也即是调整了
开关管的占空比,可以达到副方不过压的目的。
  八、延时导通控制电路
  V903除了过压限制作用外,还具有使开关管V901延时导通的作
用。开关管截止时,变压器初级处于高阻抗状态,当开关变压器T901
储能释放完毕开关管即将导通之前,次级也处于高阻抗状态。此时
V901集电极与发射极并联的电容C916、C911及串联的C917、C918等
与初级绕组电感组成并联谐振电路,将产生自由振荡。如果在振荡尚未
衰减之前,V901已导通,则V901将产生较大的开启损耗。V903可以使
V901在每一个振荡周期延时导通。因为当V901截止期间,T901⑧-
⑦绕组上的感应电势通过VD916整流,在C914上充有电荷。当V901
截止末期产生自由振荡时,C914上的电荷通过R905、R906放电,在
R906上产生的压降使V903饱和导通,V901基极与发射极被V903“短
路”而不能导通。当C914放电电流逐渐减少,R906上的压降小于0.6V
时,V903截止,V901方能导通。只要C914、R915、R906参数选择适当,
此时V901的自由振荡已衰减到最小值,此时V901才能在正反馈信号
作用下饱和导通,使通过T901⑤-①绕组的电流线性增长直到最大
值。从而使V901的开启损耗大大减少。

图12  开关电源负载过流及14V、26V电源过压保护电路


  九、B+(130V)开关电源负载过流保护电路
  B+(130V)电源负载过流保护电路如图12所示。它由V404、
R472、稳压管VD904、可控硅V913、V603等组成。R472(0.68 Ω)是取样
电阻,V404是过流检测管,VD904、V913、V603是过流保护控制管。
    130V电源电压通过R472向行激励级与行输出级供电,正常情况
下,流过R472的电流在R472上产生的压降小于0.6V,因此V404截
止。当负载加重,130V电源输出电流增大超过1A时(这种情况,有时
是因为显像管极间软跳火,有时是因为机内电路故障造成),在R47
上产生的压降大于0.6V,V404导通,130V电压通过V404、R950与[Page]
R942分压,使12V稳压管VD904击穿,正电压加到可控硅V913的控
制极上使其导通,则使PNP管V603的基极通过R686、V913接地,因
而V603导通,+5V电压通过V603加到V602的基极,使V602截止。
V602是遥控开/关机控制管,V602截止正是其遥控关机的状态,因而
开关电源转入保护性关机状态,130V电源下降为85V,同时行振荡器
停振,行扫描电路停止工作。这样既保护了开关稳压电源自身,又使负
载故障不致扩大。由于可控硅击穿后,必须将阳极电压降至零才能恢复
到非击穿状态(截止状态),因此保护性关机后,用遥控器不能再行开
机,必须用电源按键先关机再等待3~5分钟,5V遥控电源降至零后方
能再开机。
  十、26V(场输出电源)负载过流保护电路
  26V电源负载过流保护电路如图12所示。图中R466(1.OΩ)是取
样电阻,V410是过流检测管,稳压管VD905等是控制管。
    由行输出变压器次级绕组感应电压整流滤波得到的26V电压,通
过R466向场输出级供电。正常情况下,流过R466的电流产生的压降
较小,因此V410截止。当场输出级发生故障使流过R466的电流增大
到超过1A时,R466上产生的压降经R458(5.6k)、R462(3.9k)分
压后,使V410射极与基极之间的电压超过0.6V,V410导通。+26V电
压通过V410、R467与R469分压,使11V稳压管VD905击穿,正电压
加到可控硅V913的控制极,V913导通,进而使V603导通,V602截
止,开关稳压电源转入保护性关机状态,行输出级停止工作,26V电压
消失。同理,此时用遥控器不能开机。
  十一、行输出副方绕组过压保护
  取样点是由行输出变压器次级电压经整流滤波获得的+14V电压
点,其过压保护电路如图12所示。图中稳压管VD903是过压保护控制
管。在正常情况下VD903截止,如果因某种原因使14V电源(供给
N403稳压器产生12V电源)超过l6V时,会使VD903击穿,可控硅
V913导通,V603导通,V602截止,开关电源转入保护性关机状态,行
输出级停止工作,14V电压消失。此时用遥控器不能开机。此保护电路
与其他机型上的“x射线保护电路”同理,目的是防止行输出变压器副
方输出过压,造成显像管灯丝电压及高压过高,x射线辐射剂量增大
显像管早期老化;甚至管颈断裂等故障的出现。  十二、维修数据
  附表列出了T2979D1型机开关稳压电源及保护电路各三极管、光
电耦合器件、集成电路SEl20的数据,供维修人员参考。


注:
    1.所有电压参数均用MF-47型普通万用表DC电压挡测试。
    2.所有电阻参数均用MF-47型普通万用表R X1k挡测试。
    3.测试电压时应特别注意黑(红)表笔接冷/热地点,千万不得搞错。开机
状态下,如表笔接热地去测CPU任一脚都可能造成CPU损坏。
    4.测试对地电阻时应将电源关断(最好拔下电源插头),略等几分种(电容
放电后)再测试。


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