索尼KV-K29MF1J彩电开关电源工作原理浅析

2015-02-24 18:26:20  阅读 84 次 评论 0 条
摘要:

一、AC110V和AC220V市电输入自动切换电路 市电输入自动切换电路以IC601(STR80145A)为核心构成,如图1所示。交流输入电压经D602整流、C609滤波,向IC601⑤脚提供自动切换信号取样电压和I

 一、AC110V和AC220V市电输入自动切换电路 
    市电输入自动切换电路以IC601(STR80145A)为核心构成,如图1所示。交流输入电压经D602整流、C609滤波,向IC601 ⑤脚提供自动切换信号取样电压和IC电源,再由IC内部的切换信号取样电路和控制电路处理后,控制IC内的双向可控硅的导通或截止状态,自动变换+300V整流滤波方式为桥式或倍压,电压切换点为AC145V。 
    当市电高于AC145V时,IC601②脚与③脚内的双向可控硅为截止状态,+300V整流滤波电路为普通桥式工作状态;而市电低于AC145V时,IC601内双向可控硅转变为导通状态,+300V整流滤波电路也相应转变为倍压式工作状态。交流输入①端为正时,交流电压经D601整流桥内的D2半波整流、C612滤波,再经IC601③脚与②脚形成充电同路(见图2);当交流输入②端为正时,经IC601②脚和③脚,形成D1半波整流,C613充电滤波回路(见图3)。这样使C612和C613分别所充电压约为150V,然后两只电容串联形成+300V滤波电压输出。 
    在这里需要注意的是,该机开关电源未设市电自动转换电路的过压保护功能,若IC601出了问题会扩大故障范围,会连带损坏开关管Q601、Q602等元件。因我国市电为Ac220V,笔者建议,如IC601已损坏,拆除后不必再更换;对IC601未损坏者,最好取下不冉使用,杜绝以后IC601损坏后连带损坏其他元器件的不良后果。 

二、振荡电路 
    该机的振荡电路较为特殊。为早期半桥式推挽式开关电源,常见的单端变换式开关电源的最大功率一般不超过200W,而半桥式开关电源的最大功率输出则可达到700W。 
    新型大屏幕彩电的开关电源,采用新型半桥式开关电源,推挽开关管的驱动信号是由专用的他激式振荡信号集成电路提供的,例如STR—Z3302、MC33025P、MCR5152等,而该机推挽开关管的驱动信号是由开关变压器的互感应电压提供的,其工作原理类似于常见的节能灯推挽振荡电路,如图4所示,为自激振荡形式。 
    从图5可看出,开机通电后,+300V电压通过启动电阻R609,为Q601推挽开关上管提供正向偏置电压,Q601处于放大状态,Q601产生由0到较小变化的Ic,这变化的Ic电流通过振荡变压器T602的初级⑩~①绕组,通过电磁场的互感应效应,T602⑥~⑧次级绕组产生感压电压,再经C617、R611,提供给Q601较大的Ib,使Q601由放大状态迅速转变为饱和导通状态,由此使Q601产生较大变化的Ic,通过副开关电源变压器T603⑨~11初级绕组给C622充电;同时产生T603的电磁场,又使T603的各个次级绕组感应电压输出,再经备个整流滤波电路,向整机电路提供各种直流工作电压。 
    在Q601饱和导通过程中,振荡电容C617两端的充电电压由0V上升到最高值(由T602⑥~⑧绕组感应电压而定),而C617的充电电流则由最大值转变为0,Q601因失去了偏置电压而退出饱和状态,Q601 Ic减小。C617通过D603、T602的⑥~⑧绕组,R611形成放电回路,又使Q601的b、e极形成反向偏置电压,使Q601迅速转变为截止状态。而Q601的Ic减小变化使T602的①~⑩绕组产生的电磁场,又会使Q601更快地截止;而使推挽开关下管Q602由截止转变为饱和导通状态,由此形成了C622的放电回路(见图6),C622的变化放电流通过T603的⑨~11绕组,又会使T603各个次级绕组的全波整流电路的另一半输出电压。 
    这样,C622和T603⑨~11绕组的电感构成了该开关电源的串联谐振式输出电路,并决定了待机状念时的开关电源的谐振频率。因此,又称该开关电源为电流谐振式开关电源。与常见的单端变换式(一只开关管)开关电源比较,其最大的电路特点为:一是采用两只开关管;二是有串联谐振电容。 
    该开关电源还有另一路串联谐振输出电路,由主开关电源变压器T604⑨~11初级绕组和串联谐振电容C623、C624构成(见图7)。当CPU接收二次开机指令时,通过待机控制电路使待机控制管Q614导通,待机继电器RY602吸合动作,使T604处于工作状态。与副电源T603上作原理一样,不同之处是增加了串联谐振电容C623,使谐振电流更大,适应功率较大的T604工作。  
索尼KV-K29MF1J彩电开关电源工作原理浅析 第1张

索尼KV-K29MF1J彩电开关电源工作原理浅析 第2张

索尼KV-K29MF1J彩电开关电源工作原理浅析 第3张

三、副开关电源(待机电源) 
    副开关电源,又称为待机电源,分析如下: 
    1.待机电源稳压电路:如图8所示,T603次级输出电压有40V、8V、15V和12V。其中,+15V为稳压取样电源,通过分压电阻R643和R639分压后,获得稳压取样信号电压,提供给误差放大管Q606 b极,Q606 e接有基准稳压二极管D621(请注意,该稳压值为2.2V,区别于常见的6V稳压),Q606的Vc通过分压电阻R637和R6385后,提供给稳压控制管Q604 b极,再通过Q604的导通程度控制通过T603的调感稳压绕组14~16电流的大小(也就是Q604的变化Ic),达到稳压的目的。这种调整变压器电感的稳压方式,与常见的调整开关管导通时间的稳压方式不同。 
    2.过压过流保护电路:如图9所示,T603次级输出+40V为过压过流保护取样电源。当T603因故使+40V电源电压升高时,稳压二极管D622击穿导通,输出过压保护信号给由Q609、Q610组成的可控硅形式保护电路,Q609 b极有触发信号,则Q609和Q610迅速饱和导通,然后控制Q604,起到保护的目的。 
    正常工作时,稳压二极管D623击穿导通,使过流保护管Q611处在饱和导通状态,其c极电压近似为0V,对Q609无影响。而+40V电源电压因T603的各级负载过流或短路而降低时,D623转变为截止,Q611也转为截止,其c极电压上升,+12V电压通过R656和R655分压使Q609获得触发电压而导通,达到保护的目的。 
    3.待机控制电路:示意图如图10所示,当CPU 44脚待机控制端为高电平时,为待机状态,待机控制管Q607、Q614均截止,待机继电器RY602不动作;当CPU 44脚为低电平时,为二次开机状态,Q607导通,Q614也导通,RY602通电吸合,T604⑨~11绕组通电工作,T604各次级绕组有感应电压输出,经各整流滤波电路输出有关直流电压。 

四、主开关电源 
    主开关电源电路输出+B(135V)、+15V、+12V、+9V、+32V电压。 
    1.稳压电路:如图11所示,+B(135V)电压输入专用开关电源集成电路IC603(DM-44)①脚,作为稳压取样输入信号,+15V经R630、R633输入IC603④脚,为内部稳压控制电路供电。稳压取样信号经IC内部电路处理后,由③脚输出稳压控制信号至稳压控制管Q605 b极,Q605控制T604 14~16稳压控制绕组的工作电流大小(起到控制T604电感大小作用),达到稳压的目的。 
    2.过压过流保护电路:如图12所示,当+B电压过压时,通过IC603⑦脚为内部+B过压保护取样电路输入触发信号,内部可控硅形式酌保护电路动作,再通过稳压控制电路,从③脚输出信号,控制Q605,达到保护的目的。
    正常收看时,过流保护管Q612处在饱和导通状态,不影响IC603的正常工作。当T604因故负载电流短路时,使+15V电压降低,D625截止,Q612截止,其c极电压由0V升高为约3.5V(由C632放电提供电压),经D628输入IC603⑨脚,内部保护电路动作,再经控制管Q605,达到保护的目的。 
    从Q613所在电路的位置,分析认为该管的功能是防止保护电路误动作。当从收看状态转变为待饥状态时,Q607截止,副电源的+12V电压消失,Q613迅速转变为饱和导通状态,其c、e极内阻可视为0Ω,C632经Q613的c、e极及R663接地形成放电回路,从而避免保护电路误动作。 

五、减小耗电电路 
    减小整机耗电电路如图13所示。开机通电瞬间,由于+300V端滤波电容C612、C613的电容量较大(1000uF),由此产生的瞬间充电电流也相应较大,容易使整流桥D601过流而损坏。所以,D601与接地之间串接限制开机冲击电流的保护电阻R601(5.6Ω/7W)。这个较大的冲击电流会在R601上产生较高的电压降VR(下+、上-),该电压通过减小损耗电路控制管Q608 b极串接的限流电阻R616,使稳压二极管D631击穿导通,Q608饱和导通,可控硅D626截止。在此电路中,R601起到限流保护D601的作用。 
    当滤波电容C612、C613充电后,流过R601的电流减小,VR也相应降低,Q608由导通转变为截止状态,由c621、R615向D626 G极输入触发信号,使D626为导通状态并保持,D626的A、K极之间内阻可视为0Ω,并联在R601两端,D626取代R601形成D601整流电流的回路,达到减小整机耗电的作用。 

六、控制消磁电路 
    该电路如图14所示,CPU(M37204M8-A10SP)49脚输出电压控制以Q615、Q603和继电器RY601等组成的消磁控制电路,在开机通电瞬间对显像管进行消磁。在电视机正常收看状态下,消磁电路无工作电压,从而避免了常规消磁电路在电视机收看状态时,消磁电阻还通过较小工作电流,产生对显像管不利的影响。 
    该机开关电源的易损件为开关管Q601、 
Q602(2sc4834)。此类管的特点:一是中功率管封装结构;二是β值比常用开关管大,为40左右(常用开关管β在10—20之间)。 

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