長(zhǎng)虹D2965A型29英寸彩電開關(guān)電源原理分析

1、長(zhǎng)虹D2965A型29英寸彩電開關(guān)電源原理分析 日期：2005-10-29 人氣：0 查看:大字體 中字體 小字體 長(zhǎng)虹D2965A型29英寸彩電采用了新型開關(guān)電源電路，從而使整機(jī)更加簡(jiǎn)捷、可靠。本文簡(jiǎn)述D2965A型彩電開關(guān)電源電路的工作原理，相關(guān)電路圖見本期中心頁。1.電源輸入及抗干擾電路電源輸入及抗干擾電路由T801、C801、T802、C804、L801、RT801等組成。其中，L801為消磁線圈，RT801為消磁電阻(正溫度系數(shù)熱敏電阻)，兩者組成的消磁電路在開機(jī)時(shí)對(duì)顯像管進(jìn)行消磁處理。T801、C801、T802、C804組成了串聯(lián)型兩級(jí)共模濾波器，用以對(duì)非對(duì)稱性和對(duì)稱性干擾進(jìn)行抑

2、制。共模濾波器具有雙重保護(hù)作用，即既可以濾除由交流電網(wǎng)進(jìn)入機(jī)內(nèi)的各種對(duì)稱或非對(duì)稱干擾，又可以防止機(jī)內(nèi)開關(guān)穩(wěn)壓電源本身產(chǎn)生的脈沖高次諧波進(jìn)入市電電網(wǎng)而對(duì)其它電氣設(shè)備造成干擾，污染電網(wǎng)。2.整流濾波電路整流濾波電路主要由整流全橋V801(RBV606M)、濾波電容C809、限流電阻R801等組成。經(jīng)兩級(jí)共模濾波器凈化后的無干擾的220V交流電壓，經(jīng)電阻R801限流、V801橋式整流、C809濾波，在C809電容兩端產(chǎn)生出約305V(空載狀態(tài)時(shí)，該電壓會(huì)隨市電變化)左右的直流電壓，提供給開關(guān)穩(wěn)壓電路。3.開關(guān)穩(wěn)壓電路開關(guān)穩(wěn)壓電路由開關(guān)管VQ83、開關(guān)變壓器T803、啟動(dòng)電阻R828、正反饋元件R82

3、6、C820、C819、R823、VQ820等組成。其中，T803的腳間為初級(jí)繞組，腳間為正反饋繞組。開關(guān)電源啟動(dòng)電路簡(jiǎn)圖如圖所示。上述整流、濾波電路產(chǎn)生的約305V直流不穩(wěn)定電壓分成兩路：一路經(jīng)開關(guān)變壓器T803的初級(jí)繞組與加到開關(guān)調(diào)整管VQ83的集電極上；另一路經(jīng)啟動(dòng)電阻R828加至開關(guān)管VQ83的基極，為其提供基極電流，使VQ83管開始導(dǎo)通，從而完成啟動(dòng)過程。VQ83被啟動(dòng)導(dǎo)通以后，其集電極中有電流流過，這一電流經(jīng)T803的與繞組后產(chǎn)生腳為正、腳為負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)開關(guān)變壓器T803耦合至正反饋繞組，使該繞組上產(chǎn)生了腳為正、腳為負(fù)的感生電壓。這一電壓經(jīng)電阻R826、電容C820、電容C8

4、19，反饋至VQ83管的基極，從而導(dǎo)致VQ83的基極電壓Vb升高，VQ83的基極電流Ib增大、VQ83的集電極電流隨著增大，T803腳的反饋電壓也增大、VQ83基極電壓Vb再升高、Ib增大。這一強(qiáng)列的正反饋雪崩過程，使開關(guān)管VQ83很快進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。VQ83管飽和導(dǎo)通后，其集電極電流不再增加，但T803初級(jí)電感線圈中的電流I不能實(shí)突變，此時(shí)的I為一常數(shù)，反饋電壓V反也是常數(shù)。由于開關(guān)管進(jìn)入飽和導(dǎo)通以后，其基極電流Ib失去了對(duì)集電極電流Ic的控制，所以正反饋停止。此時(shí)反饋電壓V反經(jīng)R826電阻、C820、C819、VQ83的be結(jié)和T803腳形成的回路，對(duì)C820、C819電容進(jìn)行反向充電(

5、即C820、C819放電，放電時(shí)間決定了VQ83管的導(dǎo)通時(shí)間)，隨著反向充電的不斷進(jìn)行，VQ83基極電壓不斷下降，VQ83的飽和深度也下降，其集電極電流減小。當(dāng)滿足Ib=Ic/B(B為VQ83的放大倍數(shù))時(shí)，Ib恢復(fù)了對(duì)Ic的控制。這時(shí)Ib下降導(dǎo)致Ic下降，使I開始下降。L初P1和L初P2要阻止I下降，所以與繞組上產(chǎn)生了反電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)使腳為負(fù)、腳為正。根據(jù)同名端的定義，該電勢(shì)經(jīng)變壓器耦合后使端為負(fù)、端為正。腳上的負(fù)電壓經(jīng)R826、C820、C819加至VQ83的基極，導(dǎo)致使VQ83的基極電壓Vb下降，VQ83的Ib下降，VQ83的Ic下降，T803腳反饋電壓V反下降，Ib下降。這一與上述相

6、反的正反饋雪崩過程，使VQ83迅速進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。VQ83管截止以后，整流濾波輸出的約305V直流電壓通過R828、C819、C820、R826和T803的繞組對(duì)C819、C820電容進(jìn)行充電，使VQ83管的基極電壓逐漸上升(按指數(shù)規(guī)律)，當(dāng)該電壓上升至一定程度時(shí)VQ83管又導(dǎo)通，通過T803繞組的正反饋又迅速進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，從而完成了一個(gè)周期的振蕩過程。此后，振蕩開關(guān)電路將按上述過程周而復(fù)始地進(jìn)行下去。需要說明的是，由T803繞組、R826、C820、C819組成的電路是開關(guān)電路的正反饋支路，但不是唯一的。實(shí)際上，開關(guān)管VQ83的正反饋還有一個(gè)由T803繞組、R823、VQ820管等組成的支

7、路。其中，VQ820管為射極跟隨器，它的集電極供電是由T803繞組輸出的電壓經(jīng)ZP01限流、VD820二極管整流、C821電容濾波、R822電阻限流后得到的。當(dāng)T803繞組輸出的反饋電壓經(jīng)R826、C820、C819加到VQ83基極的同時(shí)，另一路則經(jīng)R823電阻加到VQ820管的基極，由該管將此脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。由于放大后的脈沖電壓與輸入同相，故此電壓從VQ820發(fā)射極輸出加到VQ83管基極后也構(gòu)成了正反饋。這兩路正反饋使得該開關(guān)電源的適應(yīng)電壓范圍很寬，它可以在市電95280V范圍內(nèi)正常工作。當(dāng)電網(wǎng)電壓低于175V時(shí)，整流濾波后輸出的電壓也低。此時(shí)，上述的兩路正反饋回路將自動(dòng)調(diào)整反饋量，使其減

8、小，以使振蕩脈沖的寬度不變，也就是保證輸出電壓的不變。當(dāng)電網(wǎng)電壓逐漸升高時(shí)，反饋量也將逐漸增加，反饋電壓V反逐漸升高。當(dāng)T803繞組上的正反饋脈沖電壓高至一定程度時(shí)，VQ820管be極間所接的穩(wěn)壓二極管VD845反向擊穿，以將反饋脈沖幅度的峰值鉗位于7.5Vpp值左右。這樣，當(dāng)電源電壓繼續(xù)升高時(shí)，正反饋量不再增加，以使反饋量穩(wěn)定(此時(shí)的反饋量為一常數(shù))。這時(shí)，VQ820提供給VQ83管基極的激勵(lì)電流為一恒定值，實(shí)際值取決于R822電阻。開關(guān)電源穩(wěn)壓控制電路主要由RP851/R855、VQ827、VD825、NQ426、VQ824、VD823、VQ822等組成。其中，VQ827是一塊基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生

9、電路，其內(nèi)電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，其與RP851/R855、VD825等一起組成了誤差電壓取樣電路。取樣電壓取自115V主電源電壓輸出端，經(jīng)RP851/R855至VQ827腳，經(jīng)R1與R2(見圖2)分壓后加至誤差放大管VT的基極。調(diào)整RP851電位器的值，即可改變誤差取樣電壓的分壓比，進(jìn)而調(diào)整115V輸出端的電壓。開關(guān)電源的穩(wěn)壓過程如下。當(dāng)某種原因(例如負(fù)載變輕或電網(wǎng)高壓升電等)使115V主電源電壓升高時(shí)，經(jīng)RP851/R855、R1、R2分壓加到VT管基極上的電壓也隨之升高。由于VT管射極上的基準(zhǔn)參考電壓固定不變，故VT管的基極電流增大，VT管的集電極電流也增大，致使115V電源在由R843、N

10、Q426內(nèi)發(fā)光二極管、VD825、VQ827腳VT管的ce極、VDW和地組成的支路中的電流也將增大。當(dāng)流過NQ426內(nèi)發(fā)光二極管的電流增大時(shí)，其導(dǎo)通程度加大，發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)，導(dǎo)致NQ426內(nèi)光敏三極管的導(dǎo)通程度增加，其ce極間內(nèi)阻變小。因該光敏管的內(nèi)阻與R817串聯(lián)后作為VQ824管基極的上偏置電阻，故在光敏管內(nèi)阻減小以后，VQ824管基極電流增大，集電極電流增加，導(dǎo)致VQ822管的集電極電流增大、內(nèi)阻減小，其分流作用增強(qiáng)。這使VQ83管基極電流減小而提前截止，VQ83管集電極上的脈沖寬度變窄，T803內(nèi)儲(chǔ)存的能量變小，次級(jí)繞組輸出的電壓降低而恢復(fù)至正常值115V。當(dāng)某種原因使115V電源電壓降

11、低時(shí)，上述控制過程正好相反，也使T803變壓器次級(jí)輸出的電壓升高而恢復(fù)至正常值115V。由上分析可看出，該機(jī)開關(guān)電源的穩(wěn)壓過程是通過控制VQ83開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間來進(jìn)行穩(wěn)壓控制的，也就是通過對(duì)脈沖寬度的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。該電路屬脈沖寬度調(diào)制型開關(guān)穩(wěn)壓電路。又由于此開關(guān)電源的振蕩頻率未與行頻同步，而是通過自激振蕩頻率的變化來改變脈沖寬度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓目的。因此，該電源屬調(diào)頻、調(diào)寬式開關(guān)穩(wěn)壓電源。4.開關(guān)電源延遲導(dǎo)通電路開關(guān)電源延遲導(dǎo)通電路由VQ821、C833、R825、R810等組成，相關(guān)電路如圖3所示。其作用是將開關(guān)管VQ83推遲到其集電極上脈沖電壓達(dá)到最小值時(shí)才導(dǎo)通，以減小導(dǎo)通損耗，

12、提高電源的變換效率。其工作原理如下。在VQ83管截止期間，變壓器T803、繞組上的感應(yīng)電壓經(jīng)ZP01加至VD843二極管，經(jīng)VD843整流后，對(duì)C833電容進(jìn)行充電(極性為下正上負(fù))。VQ83管截止期結(jié)束后，C833上的電荷通過R810、R825、C833放電，致使VQ821管導(dǎo)通，開關(guān)管VQ83的基極驅(qū)動(dòng)電流被分流而不能立即進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。隨著C833電容放電電流的逐漸減小，VQ821管基極電流也逐漸變小，逐漸退出導(dǎo)通狀態(tài)，致使VQ83因基極電流增加而導(dǎo)通。顯然，VQ821管的導(dǎo)通時(shí)間就是VQ83導(dǎo)通的延遲時(shí)間。并取決于VQ821基極回路中C833、R810、R825的數(shù)值。因此，調(diào)整C8

13、33、R810、R825的值，就可使開關(guān)管從截止翻轉(zhuǎn)到飽和導(dǎo)通的過渡期內(nèi)的無功損耗限制到最小程度。5.電源保護(hù)電路電源保護(hù)電路由過流保護(hù)、過壓保護(hù)、尖峰電壓沖擊保護(hù)和欠壓保護(hù)等四部分電路組成。過流保護(hù)電路主要由VQ825、R839、R833、VD826等組成。其中，R839為過流檢測(cè)電阻。該電路在開關(guān)電源一次回路出現(xiàn)短路(如開關(guān)變壓器T803)或二次負(fù)載回路出現(xiàn)過載，使流過開關(guān)管VQ83的集電極電流超出安全閥值時(shí)，啟動(dòng)工作，強(qiáng)制開關(guān)管截止，以免過流熱集中效應(yīng)(熱)擊穿雙極性晶體管。其具體保護(hù)過程是：在VQ825管的供電電路中，加給該管基極的電壓有：(1)開關(guān)調(diào)整管VQ83射極電流流過R839電

14、阻而在R839上產(chǎn)生的電壓降，作為正偏電壓，(2)T803的正反饋繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)R841電阻限流、VD824負(fù)向整流，再經(jīng)C826電容濾波后產(chǎn)生的12V電壓，又經(jīng)R835、R833分壓后提供的電壓，作為反向偏置電壓。正常工作時(shí)，VQ825管的正向偏置電壓小、反向偏置電壓大，故VQ825處于截止?fàn)顟B(tài)，對(duì)開關(guān)電源的正常工作不產(chǎn)生影響。當(dāng)某種原因使開關(guān)電源的電流過大，VQ825的正偏電壓過高時(shí)，就會(huì)使該管導(dǎo)通，其集電極為低電平，使VQ822導(dǎo)通，VQ83管基極電流被分流，達(dá)到VQ83管被限流而不致?lián)p壞的目的。過壓保護(hù)電路由VD844、VQ821、VD820、C821等組成。當(dāng)電網(wǎng)電壓超過280

15、V，或脈寬調(diào)制穩(wěn)壓電路失控，使開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí)，T803變壓器的繞組上的電壓也將升高，由VD820整流、C821電容濾波后的直流電壓也升高。當(dāng)此電壓升高至超過10V時(shí)，VD844齊納擊穿，使VQ821管基極電壓升高而導(dǎo)通，這樣，就使開關(guān)電源因VQ83管的基極與發(fā)射極等效短路而停振，從而起到了過壓保護(hù)之目的。尖峰電壓沖擊保護(hù)電路主要由VD843、R810、VQ821等組成。當(dāng)開關(guān)穩(wěn)壓電源受電源通斷影響產(chǎn)生不正常的高頻沖擊時(shí)，此電流在T801的繞組上感應(yīng)產(chǎn)生的峰峰脈沖電壓經(jīng)VD843整流后，經(jīng)R810電阻加至VQ821管基極，使其導(dǎo)通，從而使VQ83管截止，保護(hù)了VQ83開關(guān)管不致被擊穿。欠

16、壓保護(hù)電路由VQ838、VQ824、R867、R869、R868等組成。它在交流輸入電壓低于開關(guān)穩(wěn)壓電源額定最低工作電壓(約95V左右)以下時(shí)啟動(dòng)工作，使開關(guān)管VQ83截止，以保護(hù)電源電路不致受損。欠壓保護(hù)電路的取樣電壓取自整流濾波電源輸出端(C809電容兩端)電壓以及T803繞組上的感應(yīng)電壓，經(jīng)R841、VD824負(fù)向整流后疊加電壓，前者為正電壓、后者為負(fù)電壓。當(dāng)電網(wǎng)的交流市電在正常值范圍內(nèi)時(shí)，整流濾波輸出端的正電壓經(jīng)R868、R869電阻分壓后經(jīng)R867電阻加到VQ838管的基極；經(jīng)VD824管負(fù)向整流的負(fù)電壓則經(jīng)R835、R833、R839分壓后，經(jīng)R869、R867也加至VQ838管的基