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开关电源电路
A3机芯电源最早出现在采用三洋公司的LA7680机芯上,故而得名,因其电路简洁、效率高、易扩展、易维修,现在已被各厂家广泛使用。
R520、R521、R522为起动电阻,R519、C514、R524、V513、T501的(1)、(2)绕组组成正反馈回路,C514为振荡电容。
V553及周边元件、VD515、V511、V512组成稳压控制电路。R552为取样电阻,VD561为V553的发射极提供基准电压,当电源输出电压过高时,V553、VD515、V511、V512均导通程度增加,使开关管V513的基极被分流,输出电压随之下降;反之,若电源输出电压降低时,V553、VD515、V511、V512均导通程度减少,使开关管V513的基极分流减少,输出电压随之上升。
VD518、VD519、R523组成过压保护电路。另外VD563也为过压保护。
我们来看如果没有C515会怎样?当某一时刻开关变压器的(1)脚相对(2)脚为正时,一方面(1)脚的电压经R519、C514加到V513的基极,欲使V513饱和,但同时,该电压也经R526加到V512的基极,这样一来,V512饱和导通,而V512饱和导通将迫使V513截止,这就有矛盾了。
再来看加入C515的情况:同样当某一时刻开关变压器的(1)脚相对(2)脚为正,欲使V513饱和,这时该电压也经R526加到V512的基极,但由于有C515的存在,C515两端的电压不能突变,需经一定时间的延迟,或者说C515有一个充电过程,才会使V512饱和,这样就不会干扰V513的饱和了。显然,C515容量的大小决定了延迟的时间,这样也会影响V513基极脉冲的占空比,同样也会影响输出电压的大小,根据这一点,有人误认为C515是振荡电容,这显然是不对的。
A3电源电路图
300V直流电压经R707、R724分压后,再由C735、L701加到N701的(12)脚,IX0689的(12)脚是内部开关管的B极,于是开关管开始导通,电流从(15)脚C极流入,从(13)脚E极流出,经R714、R710到热地。
T701的(3)、(5)脚为正反馈绕组,在开关管导通时,正反馈电压的极性是(5)正(3)负,(5)脚电压经V735、R713、L701加到N701的(12)脚,使开关管的电流进一步增大,如此循环使开关管很快饱和。
开关管饱和期间,电能转为T701中的磁能。随着N701(13)脚流出的电流不断增大,R710两端的压降也不断增大,当R710上的压降达到1V左右时,开关管开始退出饱和状态。
开关管一旦退出饱和,T701各绕组的感应电压极性全部翻转,正反馈绕组(3)、(5)脚的极性为(3)正(5)负,(5)脚的负电压经C713、R713、L701加到IX0689的(12)脚,使内部开关管的电流进一步减小,如此循环,使开关管迅速截止。
开关管截止期间,开关变压器次级各绕组的整流二极管全部导通,将储存在开关变压器中的磁场能转变为电能,供整机各路负载,同时,T701的(1)、(6)绕组与C717、C718、R710和C706构成振荡回路,当振荡半个周期后,重新使T701的(6)脚为正(1)脚为负,耦合到(3)、(5)绕组使开关管重新导通。
在开关管截止期间,T701(3)、(4)绕组上的电压使IX0689(2)、(3)脚内部整流管导通,在C711上建立约27V的直流电压,C711上的电压加到IX0689的(10)、(2)脚内部取样基准比较电路。当电网不稳或115V输出波动时,C711上的电压也跟着波动,经内部取样比较,最后从(9)脚输出,对开关管的导通周期自动调整,从而使115V输出电压稳定。
1、当开关管过流时,R710两端的压降也必大,此电压经R712加到IX0689的(7)、(8)脚,使内部保护管导通,经(9)脚对开关管的B极电流分流,也就是说对开关管的电流进行限制。
2、当电网电压升高时,T701初级绕组在开关管饱和期间其电流上升的速率将增大,从而使T701的(3)、(5)绕组正反馈电压增大,V736将击穿导通,IX0689的(7)脚内部管子导通,经(9)脚对开关管的B极电流分流,即保护了开关管。
3、115V输出端接有稳压管V738,当输出电压大于130V时,V738击穿,使开关电源停振。
IX0689电源原理图
SONYF29丽音王系列机芯有KV-2565MT、KV-2565MTJ、KV-2584MT、KV2954MT、KV2965MT、KV2966MI等型号,采用厚膜电路STR-S5741,为变压器耦合并联型自激式开关电源,能适应110V-240V的电网电压,主电源输出135V,输出功率达200W。
开机后C607上约300V直流电压,一方面经T602的(4)、(2)脚加到IC601的(1)脚内部开关管的C极上,同时300V电压经R603加到IC601的(1)脚内部开关管的B极上,开关管开始导通,T601的(4)、(2)绕组产生(4)正(2)负的感应电动势,经耦合,在(7)、(6)绕组产生(7)正(6)负的感应电动势,经R609、C610反馈到IC601的(3)脚,使内部开关管的电流进一步增大,如此循环使开关管迅速饱和。
开关管饱和期间,T601(4)、(2)绕组的电流线性增大,D651、D652、D654均截止,T601储存磁场能量。随着C610不断被充电,其IC601(3)脚的电压越来越低,最后迫使开关管退出饱和状态。
开关管退出饱和状态后,T601各绕组的感应电压极性全部翻转,经反馈后开关管迅速截止。
开关管截止后,D651、D652、D654均导通,T601储存的磁场能量转化为电能向负载释放。同时,C609经R609、T602的(7)、(6)绕组、IC601的(2)、(3)脚内部放电,R603也给C609反向充电,使IC601的(3)脚电压越来越高,最终将使开关管再次导通,开始新一轮的振荡。
T601的(6)、(8)绕组上的电压反映了输出电压的大小,经D606整流、C613滤波后在C613上建立取样电压(正常时约43V),该电压加到IC601的(2)、(9)脚,IC601内部有取样稳压电路,能根据C613上的电压大小,自动调整开关管的导通时间,最终使输出电压稳定。如果C613上的电压过高,会使IC601内部进入保护状态,使开关管截止。
SONYG3F-K属于贵丽单枪系列机芯,主要有:KV-K25MF1、KV-K25MF11、KV-F25MF1、KV-F25MW11、KV-F25MN31、KV-K29MF11、KV-K29MH11、KV-F29MF1等。
该部分为电网输入电压变换电路,关于STR-81145A的工作原理请参见金星C7428电源。开关电源振荡部分见SONYG3F-K电源-2。
SONYG3F-K电源-1
SONYKV2184采用STR50115B厚膜电路,与此电源相同的机芯还有:SONYKV2182CH、KV2181DC/KV、KV2182DC等。
R604是起动电阻,300V电压经R603加到IC601的(2)脚内部开关管的B极上,使开关管开起导通。电流从IC601的(4)脚E极流出,在滤波电容C615上建立115V直流电压。
T602的(9)、(10)脚为正反馈绕组,开关管导通时,C615被充电,T602(9)、(10)脚正反馈电压是(10)正(9)负,经C607、R603加到IC601的(2)、(4)脚(开关管的B、E极),使开关管迅速饱和,T602储存能量。[Page]
开关管饱和后,C607被不断充电,使IC601的(2)脚电位越来越低,最后迫使开关管退出饱和状态,T601的(9)、(10)脚电压极性发生翻转,结果使开关管迅速截止。
在开关管截止期间,T602的(7)脚相对于(9)脚为负,续流二极管D604导通,T602中储存的能量经D604和T602的(7)、(9)脚绕组向C615释放,C615被再次充电,由于C615不断被充电,便得到115V直流电压。
稳压电路由IC601内部完成,其(5)脚是误差取样电压输入脚,该脚未用。
D608是过压保护稳压二极管,稳压值为130V,一旦输出电压大于130V,D608击穿,开关电源停振。
SONYKV2184电源原理图
采用STR5412厚膜块的彩电在前几年用的很多,它属于热底板机芯。
C810上的300V直流电压经R811加到STR5412的(2)脚内部开关管的B极,同时经T802的(1)、(4)绕组加到STR5412的(1)脚内部开关管的C极,开关管开始导通,在T802的(1)、(4)脚产生感应电压,经T802耦合,在(7)、(8)绕组也产生感应电压,极性为(7)正(8)负,此正反馈电压经C811、R812加到STR5412的(2)脚,使内部开关管电流进一步增大,强烈的正反馈使开关管迅速饱和。
开关管饱和后,T802(1)、(4)脚中的电流线性增大,电流从STR5412的(4)脚,即开关管的E极流出,在C812上建立112V的直流电压,同时T802储存磁场能量。此时正反馈绕组对C811不断充电,使STR5412(2)脚的电压不断下降,最后迫使STR5412内部开关管退出饱和状态。
开关管退出饱和状态后,T802(1)、(4)脚中的电流减小,使T802各绕组的感应电压极性全部翻转,此时T802(7)、(8)绕组感应电压的极性为(8)正(7)负,T802(7)脚的电压又经C811、R812加到STR5412的(2)脚,使内部开关管的电流进一步减小,如此循环使开关管迅速截止。
开关管截止期间,T802(6)、(8)绕组上的感应电压极性为(8)正(6)负,续流二极管D807导通,T802中磁场能量经D807释放给C812,使C812上112V电压更加平滑,同时C811上的电压经R812、T802(7)、(8)绕组放电,300V电压经R811给C811反向充电,使C811正端的电压越来越高,另一方面,行逆程脉冲经D808、R813送到STR5412的(2)脚,使开关管的截止期提前结束,又进入下一个振荡循环。
STR5412的稳压电路由内部自动完成。STR5412设计时输出电压为112V,如想改变输出电压,可在(4)、(5)脚或(3)、(5)脚并联电阻来实现,在(4)、(5)脚并联电阻时,输出电压下降(并联电阻的阻值在150K以上,视需要而定);在(3)、(5)脚并联电阻时,输出电压电压上升(应从47K开始逐步减小阻值,不可将电阻取得太小而使输出电压大幅度上升)。
D806为输出过压保护稳压管,若输出电压过高(大于130V),D806击穿,开关电源停振。
STR5412电源原理图
采用STR6309厚膜电路的彩电在社会上有一定的数量,如康佳T06系列、长城画龙系列、创维、金星等一些型号的彩电均采用此电路。
C705上约300V的直流电压,经R702、R703加到N701的(3)脚,即内部开关管的B极,同时300V电压经T701的(9)、(4)绕组加到N701的(1)脚,即内部开关管的C极,开关管开始导通,T701的(9)、(4)绕组产生感应电压,经T701耦合,在(2)、(5)绕组也产生感应电压,极性为(5)正(2)负,T701(5)脚电压经R704、C717送到N701的(3)脚,使内部开关管电流进一步增大,如此循环使开关管迅速饱和。
开关管饱和以后,T701(9)、(4)绕组的电流线性增长,T701储存磁场能量,(2)、(5)绕组对C717充电,充电的结果是C717左端的电压越来越低,使开关管的B极电压逐渐下降,到一定的时刻,开关管将退出饱和状态。一旦开关管退出饱和状态,则C极电流将减小,T701各绕组的感应电压极性全部翻转,经R704、C717反馈后使开关管迅速截止。
开关管截止后,T701(5)脚输出的电压送到N701的(5)脚,经N701内部整流后从(9)脚输出、R708限流、C708滤波,得到约-7V电压,该电压为V701的工作电压。同时,VD709、VD706、VD710均导通,输出120V、12V、26V三组电压,即T701内部的磁场能转为电能以驱动负载。开关管截止期间,C717通过R704、T701的(5)、(2)绕组、及N701内部二极管放电,同时300V电压经R702、R70给C717充电,使N701(2)脚的电压逐渐上升,一旦使内部开关管导通,便开始了下一周期的振荡。
稳压电路由N703、N702、V701完成。N703为取样稳压电路,其(1)脚经RP701在主电源上取样,主电源输出电压的变化,会影响N703(2)脚输出电流的变化,从而影响了光耦N702的导通程度,也就影响了V701的导通程度,通过改变N701(8)脚的电位,最终使输出电压稳定。
STR6309电源原理图
STR41090电源属于自激式并联型开关电源,适应电网电压能力为150-280V。
C808上约300V直流电压经R811加到N801的(2)脚内部开关管的B极,同时经T802的(1)、(3)绕组加到N801的(3)脚内部开关管的C极,开关管开始导通,电流流过T802的(1)、(3)绕组,在(1)、(3)绕组产生感应电压,极性为(3)正(1)负,经耦合,在(6)、(7)绕组也产生感应电压,极性为(7)正(6)负,此正反馈电压经C819、R817、R816送回到N801的(2)脚,使开关管电流进一步增大,雪崩的过程使开关管迅速饱和。
开关管饱和期间,T802(1)、(3)绕组的电流线性增大,VD821、VD822截止,T802储存磁场能量。由于C819不断被充电,使N801的(2)脚电压不断下降,到某一时刻,N802(2)脚上的电压不能维持内部开关管的饱和,开关管退出饱和状态,C极电流减小,T802各绕组的感应电压极性全部翻转,反馈绕组(6)、(7)脚的电压极性为(6)正(7)负,经C819、R817、R816送到N801的(2)脚,使N801(2)脚电压进一步减小,又一雪崩过程使开关管迅速截止。
开关管截止期间,VD821导通,在C822电容上形成112V电压;VD822也导通,在C824电容上形成18V电压,T802储存的磁场能量被释放。另一方面,C819上的电压经R817、R816、VD812、VD813放电,同时300V电压经R811给C819反向充电,这两个因素使C819左端的电压回升,即N801(2)脚的电压回升,当(2)脚电压上升0.6V以上时,开关管再次导通,开始下一周期的振荡。
稳压电路由STR41090内部完成,T802的(5)、(6)脚为取样绕组,经VD814整流、C817滤波,在C817上形成取样电压,在正常情况下,C817上的电压约为84V,若输出电压112V升高,则取样电压也必定升高,该取样电压经R815送到N801的(1)脚,通过内部调节,最终使输出电压稳定在112V。
R814、V801为开关管过流保护电路,R814串在开关管E极与地之间,R814上的压降反映了开关管电流的大小,在正常情况下,R814上的电压不能使V801导通,一旦开关管过流,R814上的压降增大,使V801导通,N801的(2)脚被V801短路到地,阻止了开关管过流的可能。
R812、C812为软起动电路,利用C812两端电压不能突变的特点,每次开机瞬间,N801的(5)脚经R812瞬间接地,使内部开关管瞬间截止,以避免在开机瞬间开关管饱和时间过长而损坏。
金星C6478的开关电源目前在国内的彩电中用的比较广泛,主要有:东芝2929KPT(待机、开机控制部分略有不同)、长虹C2518、C2588(已作了简化)、长虹C2919、C2939、C3418(待机、开机控制部分略有不同,与东芝2929KPT相同)、北京C2931。
振荡电路由R828、V883、R826、C820、C852、T803的(5)、(1)和(7)、(9)绕组组成。其中R828是起动电阻,C820是振荡电容,T803的(7)、(9)绕组是正反馈绕组。
恒流驱动电路由V820、C821、R822、R823、V880、T803的(7)、(8)和(7)、(9)绕组组成,目的是为开关管V883提供恒流驱动,使V883的基极电流不受电网电压的影响,实现超宽电源稳压,使该开关电源能适应90V~270V的电网电压。
输出稳压控制电路由N827、N826、V884、V882、V824、C826等元件组成。其中N827为输出电压取样电路,输出电压的波动,通过N827的(2)脚反映出来,从而影响了N826的导通程度,进一步影响了V884、V882的,这样就能控制V883的基极电流,也就稳定了输出电压。C6478的主电源电压是115V(原线路图上标145V是错误的)。V824、C826的作用是为V884提供工作电压。
待机/开机控制电路由V831、N830、V886、V894、V871、V870等元件组成。
待机时,CPU的POWER脚输出低电平,V831、V894均截止。V831的截止使N827的(4)、(2)脚为高电平,V886导通,N826中流过最大电流,使开关电源输出电压大大降低(主电源电压降到70V左右)。V894的截止使V871导通,造成V870截止,使行振荡电路失去9V工作电压,行扫描电路停止工作。
开机时,CPU的POWER脚输出高电平,则发生上述相反的过程。
V885、R838、R839、R832、R833组成过流保护电路。R838、R839为开关管电流取样电阻,当开关管过流时,R838、R839上的压降增大,V885导通,V882也导通,开关管基极被分流,达到了限流的目的。
V898及周边元件组成欠压保护电路。当电网电压大于90V时,该部分电路不起作用,当电网电压低于90V时,V898导通,造成V884、V882均导通,开关管截止。
金星C6478电源电路图
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