工程師不可不知的開(kāi)關(guān)電源關(guān)鍵設(shè)計(jì)(一)
2.副開(kāi)關(guān)電源電路
副開(kāi)關(guān)電源主要由IC800、T806、IC805、IC808、Q804等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+5V直流工作電壓。
IC800的(1)腳為內(nèi)部開(kāi)關(guān)管的“D”極,(3)腳為過(guò)流保護(hù)檢測(cè)端,(4)腳為電源端,(6)腳為過(guò)載保護(hù)和穩(wěn)壓信號(hào)輸入端,(8)腳為啟動(dòng)電壓。副開(kāi)關(guān)電源的振蕩電路完全由IC800內(nèi)部相關(guān)電路組成。電源開(kāi)關(guān)接通后,整流濾波電路產(chǎn)生的296V左右直流電壓經(jīng)經(jīng)D808加到IC800的(8)腳,經(jīng)集成塊內(nèi)部二次穩(wěn)壓后作為振蕩電路的啟動(dòng)電壓,振蕩電路得電后開(kāi)始振蕩,振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部相關(guān)電路(門(mén)限電路、驅(qū)動(dòng)器等)處理后,直接輸往開(kāi)關(guān)管的控制極。
集成塊IC800內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管為脈沖放大管,其作用是對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸來(lái)的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。開(kāi)關(guān)管的漏極電壓由交流220V整流濾波電路提供。
開(kāi)關(guān)管在驅(qū)動(dòng)電路輸出的脈沖信號(hào)作用下,進(jìn)入開(kāi)關(guān)工作狀態(tài),在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器T806的(1)-(3)繞組,在T806(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場(chǎng),此變化磁場(chǎng)通過(guò)變壓器T801的互感作用,在開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)的整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后,形成+5V整機(jī)所需要的+5V直流電壓。
開(kāi)關(guān)電源振蕩電路由開(kāi)始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后,以IC805、IC808為主組成的穩(wěn)壓電路啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),對(duì)由整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后形成的+5V直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。
D817、C813組成的整流濾波電路對(duì)T806(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波,得到約20V左右的直流電壓。該電壓分為兩路,一路直接加到IC800的(4)腳,作為IC800穩(wěn)定工作時(shí)的供電電壓;另一路經(jīng)D819、R817A送往Q801的發(fā)射極,既作為IC801進(jìn)入工作狀態(tài)的啟動(dòng)電壓,又作為Q801兩路供電電壓中的一路。
副開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC800內(nèi)部相關(guān)電路和IC 808、IC805等元件組成。IC805為取樣放大專用組件,該組件等效于一個(gè)接有固定偏置的單管取樣放大電路;IC 808為光耦合器。在開(kāi)關(guān)電源中,使用光耦合器能將開(kāi)關(guān)電源的熱地和信號(hào)處理及行場(chǎng)掃描電路中的冷地進(jìn)行隔離。
穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過(guò)程如下:當(dāng)由于某種原因引起開(kāi)關(guān)電源輸出電壓升高時(shí),取樣組件IC805(1)腳電壓和光耦合器IC 808初級(jí)二極管正端電壓將同步上升,IC805(1)腳電壓上升后,通過(guò)IC805內(nèi)部電路的作用,使IC805(2)腳電壓下降,也意為著IC808初級(jí)二極管的負(fù)極電壓下降。此時(shí),光耦合器IC808導(dǎo)通增強(qiáng),由光耦合器輸往集成塊IC800(6)腳的電流增加,(6)腳輸入電流的增加量通過(guò)集成塊IC800內(nèi)部比較放大電路處理后,形成控制電壓加在振蕩電路上,對(duì)決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制,使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低,開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短,開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。
開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降時(shí),取樣組件IC805的(2)腳電壓和光耦合器初級(jí)二極管正端電壓將同步下降,IC805的(2)腳電壓上升,此時(shí),光耦合器導(dǎo)通減弱,由光耦合器次級(jí)注入集成塊IC800(5)腳的電流減少,(5)腳注入電流減少后,經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用,使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高,開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng),開(kāi)關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。
待機(jī)控制電路由Q804、IC804、Q801組成。本開(kāi)關(guān)電源中的待機(jī)控制電路僅對(duì)主開(kāi)關(guān)電源工作狀態(tài)進(jìn)行控制。在電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),使主開(kāi)關(guān)電源停止工作。待機(jī)控制電路中的IC804、R809組成Q801的基極偏置電路。電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),液晶電視主信號(hào)電路板中的控制系統(tǒng)電路輸出的“POWER”控制電壓為低電平“0V”,Q804截止,光耦合器IC804截止,此時(shí),Q801基極因無(wú)電流而處于截止?fàn)顟B(tài),主開(kāi)關(guān)電源中IC801無(wú)工作電壓停止工作。用遙控器或本機(jī)二次開(kāi)機(jī)鍵開(kāi)機(jī),電視機(jī)由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常工作后,主信號(hào)處理板輸出的“POWER”端電壓由低電平變?yōu)楦唠娖?約4.8V),Q804飽和導(dǎo)通,IC804導(dǎo)通。IC804導(dǎo)通后,次級(jí)極間電阻成為Q801基極的偏置電阻,Q801因基極得到正常偏置電壓?jiǎn)?dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。
3.主開(kāi)關(guān)電源電路
主開(kāi)關(guān)電源主要由IC801、T801、T802、IC807、IC803、Q801等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+12V、+24V直流工作電壓。
IC801為主開(kāi)關(guān)電源的核心電路,集成塊內(nèi)置振蕩、驅(qū)動(dòng)放大、比較器、過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)等電路。IC801(1)腳為內(nèi)接開(kāi)關(guān)管的“D”極,(2)腳為內(nèi)接開(kāi)關(guān)管的源極/地,(4)腳為電源端,(5)腳為軟啟動(dòng)/過(guò)載檢測(cè),(6)腳為穩(wěn)壓控制輸入,(7)腳為過(guò)流保護(hù)檢測(cè)端。
開(kāi)關(guān)電源的振蕩電路完全由IC801內(nèi)部相關(guān)電路組成。用遙控器或本機(jī)鍵開(kāi)機(jī),副電源中的Q804、IC804飽和導(dǎo)通,Q801因基極獲得正常偏置電壓?jiǎn)?dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),副電源中D817負(fù)端輸出的20.85V電壓經(jīng)D819、R817A、Q801加到IC801的(4)腳,當(dāng)(4)腳電壓達(dá)到18V以上時(shí),集成塊內(nèi)部振蕩電路開(kāi)始振蕩,振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部門(mén)限電路、驅(qū)動(dòng)器等處理后,直接輸往開(kāi)關(guān)管的控制極。
開(kāi)關(guān)管在驅(qū)動(dòng)電路送來(lái)的脈沖信號(hào)作用下進(jìn)入開(kāi)關(guān)工作狀態(tài),在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器T801和T802的(1)-(3)繞組,在(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場(chǎng),此變化磁場(chǎng)通過(guò)變壓器T801、T802的互感作用,在開(kāi)關(guān)變壓器的次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電壓,次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開(kāi)關(guān)變壓器次級(jí)的整流濾波電路D811、D812、C810、C812、D840、D841、C819 C811、C821整流濾波后,形成壓路機(jī)所需要的+12V、+24V直流電壓。
開(kāi)關(guān)電源振蕩電路由開(kāi)始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后,以IC807、IC803為主組成的穩(wěn)壓電路啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài),對(duì)由整流濾波電路形成的+12V、+24V電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。
D807、C805組成的整流濾波電路對(duì)T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波,得到約20V左右的直流電壓加在Q801的發(fā)射極,作為Q801的工作電壓。Q801組成的電路為單管穩(wěn)壓電路,該穩(wěn)壓電路的供電采用雙電源供電,目的有兩個(gè),一是降低電源的內(nèi)阻。二是增大單管穩(wěn)壓電路的注入電流,保證主開(kāi)關(guān)電源振蕩電路穩(wěn)定工作時(shí)獲得足夠的電流。
主開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC801內(nèi)部相關(guān)電路和IC 807、IC803等元件組成。IC807為取樣放大專用組件,IC803為光耦合器。穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過(guò)程如下:當(dāng)由于某種原因引起開(kāi)關(guān)電源輸出電壓升高時(shí),取樣組件IC807(1)腳電壓和光耦合器IC 803初級(jí)二極管正端電壓將同步上升,IC807(1)腳電壓上升后,通過(guò)IC807內(nèi)部電路的作用,使IC807(2)腳電壓下降,光耦合器IC803導(dǎo)通增強(qiáng),由光耦合器輸往集成塊IC801(6)腳的電流增加,(6)腳輸入電流的增加量通過(guò)集成塊IC801內(nèi)部比較放大電路處理后,形成控制電壓加在振蕩電路上,對(duì)決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制,使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低,開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短,開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。
開(kāi)關(guān)電源輸出電壓下降時(shí),取樣組件IC807的(2)腳電壓和光耦合器初級(jí)二極管正端電壓將同步下降,IC807的(2)腳電壓上升,此時(shí),光耦合器導(dǎo)通減弱,由光耦合器次級(jí)注入集成塊IC801(6)腳的電流減少,(6)腳注入電流減少后,經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用,使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高,開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng),開(kāi)關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。
開(kāi)關(guān)電源中的D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路,既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。
D805、D804、D802、R804A、C801、R807A、R805A、R802A與集成塊內(nèi)部相關(guān)電路組成過(guò)流保護(hù)電路。該電源的過(guò)流保護(hù)采用負(fù)電壓檢測(cè)型,過(guò)流保護(hù)門(mén)坎電平為-0.95V。D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路,既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。
T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓,R802A、R804A、C801組成電源輸出端負(fù)載出現(xiàn)短路,或整流濾波電路有元件擊穿導(dǎo)致電源輸出電流過(guò)大時(shí),電源輸出端電壓
從對(duì)開(kāi)關(guān)電源穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路的分析,可以得出如下結(jié)論:
待機(jī)控制電路是開(kāi)關(guān)電源中的輔助電路,穩(wěn)壓電路才是開(kāi)關(guān)電源中的主要電路。待機(jī)控制電路是為了改變電源工作狀態(tài)設(shè)計(jì)的,待機(jī)控制電路對(duì)相關(guān)電路的控制結(jié)果是促使開(kāi)關(guān)電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí),輸出電壓下降;穩(wěn)壓電路則是為了保證開(kāi)關(guān)電源有穩(wěn)定的輸出電壓設(shè)計(jì)的。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路不僅在開(kāi)關(guān)電源中所發(fā)揮的作用正好相反,而且工作狀態(tài)也是相反的。待機(jī)控制電路工作時(shí),穩(wěn)壓電路不工作;穩(wěn)壓電路工作時(shí),待機(jī)控制電路不工作。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路在開(kāi)關(guān)電源中的這種特性,決定了兩種電路處于不同工作狀態(tài)或出故障時(shí),對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出電壓的影響。
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