新編開關(guān)電源與遙控彩電工作原理課件

1、 遙控彩電工作原理 湘鄉(xiāng)一職2022/8/71開關(guān)電源第一節(jié) 遙控彩電 整機(jī)組成方框圖2022/8/72開關(guān)電源第二節(jié) 開關(guān)穩(wěn)壓電源2022/8/73開關(guān)電源一、關(guān)于開關(guān)電源1、定義： 電源調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)的電源稱為開關(guān)電源 注串聯(lián)穩(wěn)壓電源中，電源調(diào)整管工作在放大狀態(tài)輸入電源調(diào)整管負(fù)載RL串聯(lián)穩(wěn)壓電源輸入開關(guān)管K負(fù)載 RL儲(chǔ)能元件開關(guān)電源2022/8/74開關(guān)電源2.開關(guān)電源電路組成220V50Hz 進(jìn)線 抗干擾自動(dòng)消磁整流濾波 各種 保護(hù)電路開關(guān)管直流直流 變換器直流電壓輸出脈寬調(diào)整 比較 放大器基準(zhǔn)電壓形成電路誤差取樣電路2022/8/75開關(guān)電源2022/8/76開關(guān)電源3、調(diào)整輸出

2、電壓的方法tVitVktVoViTONTVoVkKR L 電壓 變換器VO = Vi = ViT0NT2022/8/77開關(guān)電源公式中“”稱為開關(guān)脈沖的“占空比”（又叫“占空系數(shù)”）?？梢姡灰淖冮_關(guān)脈沖的“占空比”，就可以改變輸出電壓的高低。在具體電路中，可以使開關(guān)脈沖頻率固定，改變開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間而改變輸出電壓高低。這種電源稱為“調(diào)寬式”開關(guān)電源。也可以使開關(guān)管截止時(shí)間不變，只改變開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短而改變輸出電壓高低。這種電源稱為“調(diào)頻調(diào)寬”式開關(guān)電源。2022/8/78開關(guān)電源電路中Q為開關(guān)管，工作于開關(guān)狀態(tài)（Q飽和導(dǎo)通時(shí)相當(dāng)于一只接通的開關(guān)，Q截止時(shí)相當(dāng)于一只斷開的開關(guān)）。電感L和電容

3、C為儲(chǔ)能元件。RL為電源的負(fù)載。D為續(xù)流二極管，它在開關(guān)管截止時(shí)導(dǎo)通，保證電感L中的電流不中斷。4、串聯(lián)型開關(guān)電源工作過(guò)程LQDCR L（a ) 串聯(lián)型開關(guān)電源基本電路+300V2022/8/79開關(guān)電源開關(guān)管飽和導(dǎo)通時(shí)，300V電源通過(guò)開關(guān)管Q，電感L和負(fù)載RL形成電流回路，同時(shí)向電容器C充電，在電感L和電容C中同時(shí)儲(chǔ)能。二極管D處于反向截止?fàn)顟B(tài)。由于電感L中突然出現(xiàn)電流，將在L兩端產(chǎn)生左正右負(fù)的自感電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載兩端電壓等于300V電源電壓與L兩端自感電動(dòng)勢(shì)之差。IQI LICIRQ（b)開關(guān)管飽和時(shí)的等效電路D+300VR LLC2022/8/710開關(guān)電源開關(guān)管截止時(shí)，由于電感線圈中電流

4、的突然中斷，將在電感L兩端產(chǎn)生左負(fù)右正的自感電動(dòng)勢(shì)，該自感電動(dòng)勢(shì)使續(xù)流二極管D導(dǎo)通，形成電流回路。同時(shí)，電容C也通過(guò)RL放電。可見負(fù)載電流由電感電流與電容放電電流兩路同時(shí)提供。雖然開關(guān)管截止了，但是負(fù)載電流并沒有中斷。ICI LIDD（c)開關(guān)管截止時(shí)的等效電路Q+300VR LCL2022/8/711開關(guān)電源5、變壓器型開關(guān)電源工作過(guò)程開關(guān)管飽和導(dǎo)通，開關(guān)管電流在開關(guān)變壓器初級(jí)產(chǎn)生上正下負(fù)的自感電動(dòng)勢(shì)，次級(jí)產(chǎn)生上負(fù)下正的互感電動(dòng)勢(shì)。整流二極管D截止，由電容器C放電形成負(fù)載電流。300VQDRL（a )基本電路C+300V e1+e2Q+_RL( b )開關(guān)管飽和導(dǎo)通DCT2022/8/712

5、開關(guān)電源開關(guān)管截止，變壓器初級(jí)電流中斷，于是在初級(jí)繞組產(chǎn)生反方向的自感電動(dòng)勢(shì)（上負(fù)下正），次級(jí)互感電動(dòng)勢(shì)也反一個(gè)方向。次級(jí)互感電動(dòng)勢(shì)使整流二極管D導(dǎo)通，開關(guān)變壓器次級(jí)電流一方面流入負(fù)載，另一方面向電容器C充電儲(chǔ)能，以便開關(guān)管再次導(dǎo)通時(shí)向負(fù)載釋放能量。e1_+IRL300VCQD（ c )開關(guān)管截止T_+e22022/8/713開關(guān)電源二、CN12機(jī)芯中的開關(guān)電源A.作用：雙向?yàn)V波（一方面避免電網(wǎng)供電線引入高頻脈沖影響電視機(jī)正常收看，另一方面，防止開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)造成污染。）B.電路組成：S501C501 0.1uL502220V市電 至整流濾波電路F501 T2.5AC502 0.1u1、進(jìn)線抗

6、干擾電路2022/8/714開關(guān)電源 C.工作原理： 對(duì)高頻干擾信號(hào)而言，電容呈短路，而電感則呈開路。高頻干擾被電容短路。 對(duì)50Hz低頻而言，電容呈開路，而電感則呈短路。因此，50Hz市電可以順利通過(guò)。S501C501 0.1uL502220V市電 至整流濾波電路F501 T2.5AC502 0.1uF501 T2.5AS501C501 0.1uL502220V市電 至整流濾波電路C502 0.1u2022/8/715開關(guān)電源2、整流濾波電路A.作用：利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒔涣麟娮優(yōu)橹绷麟夿.電路：R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 100

7、0PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCLF9C507 400V100uC508 1KV1000P2022/8/716開關(guān)電源C.交流電正半周電流回路 在交流電正半周，輸入電壓左正右負(fù)，二極管VD501、VD504導(dǎo)通，VD502、VD503截止，電流從電源正端出發(fā)，經(jīng)R502、VD501、由負(fù)載RL到地，再經(jīng)VD504回到電源負(fù)端，形成一個(gè)回路。負(fù)載中的電流從上至下，負(fù)載兩端電壓上正下負(fù)。R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCL

8、F9C507 400V100uC508 1KV1000P負(fù)載 RL2022/8/717開關(guān)電源D.交流電負(fù)半周電流回路在交流電負(fù)半周，輸入電壓反了一個(gè)方向，變?yōu)樽筘?fù)右正，這時(shí)，二極管VD502、VD503導(dǎo)通，而VD501、VD504截止，電流從電源正端出發(fā)，經(jīng)VD502、RL到地，再經(jīng)VD503、R502回到電源負(fù)端。雖然輸入電壓反了一個(gè)方向，但是，流經(jīng)負(fù)載的電流方向卻沒有改變，仍然是從上往下，負(fù)載兩端的電壓仍然是上正下負(fù)。R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCL

9、F9C507 400V100uC508 1KV1000P負(fù)載 RL2022/8/718開關(guān)電源E、橋式整流濾波電路輸入與輸出電壓波形對(duì)比輸入電壓無(wú)濾波電容時(shí)加濾波電容以后2022/8/719開關(guān)電源50Hz正弦交流電經(jīng)整流后變?yōu)?00Hz脈動(dòng)直流電，再經(jīng)電容器儲(chǔ)能濾波，就得到了直流輸出。由于正弦交流電的有效值與峰值之間存在 的關(guān)系，因此，220V正弦交流電經(jīng)整流濾波后，其最大值應(yīng)達(dá)到220V的 倍，即316V，實(shí)際可達(dá)280300V。222022/8/720開關(guān)電源3、自動(dòng)消磁電路A.作用：消除顯象管陰罩和防爆鋼帶上的剩磁，保證CRT色純良好。B.電路組成：C.原理:利用熱敏電阻加熱后阻值急劇

10、增大的特點(diǎn),在消磁線圈中得到一個(gè)由大漸小的消磁電流,可消除CRT陰罩和防爆鋼帶上的剩磁。220V50Hz消磁 線圈XT501t熱敏電阻RT5012022/8/721開關(guān)電源消磁線圈2022/8/722開關(guān)電源4、自激振蕩電路（1）. 作用；產(chǎn)生間隙振蕩，使開關(guān)管工作在開關(guān)狀態(tài)。（2）. 基本電路：T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515（3）.工作原理：R520、R521、R522、R526、R515為開關(guān)管V513的偏置電阻，接通電源時(shí)，300V電源通過(guò)R520、R521、R522為開關(guān)管提供啟動(dòng)電流，使開關(guān)管導(dǎo)通，出現(xiàn)集電極電流，再利用開關(guān)變壓器、繞

11、組的正反饋形成振蕩。2022/8/723開關(guān)電源（4）、振蕩過(guò)程: （a）開關(guān)管由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通的過(guò)程：接通電源，R520、R521、R522為V806提供啟動(dòng)電流，使V806開始導(dǎo)通，出現(xiàn)集電極電流ic。ic在T511中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1與e2，e2又通過(guò)C514、R519形成正反饋，使V513很快進(jìn)入飽和狀態(tài)。+e1+e2ibice2e1T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515ic2022/8/724開關(guān)電源開關(guān)管飽和以后，ic不再受ib控制，且有 ib ic，但是，ic會(huì)因T511的電感影響而呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，而ib則因C514的充電而逐漸減小，經(jīng)過(guò)一

12、段時(shí)間后，開關(guān)管重新回到放大狀態(tài)。開關(guān)管維持飽和導(dǎo)通時(shí)間的長(zhǎng)短，取決于ic增長(zhǎng)的速度與C514充電的快慢。（b）開關(guān)管維持飽和導(dǎo)通的過(guò)程：ic反饋電流T511300VR520R526V513R519C514R521R522R5152022/8/725開關(guān)電源（c）開關(guān)管由飽和導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止的過(guò)程：開關(guān)管重新回到放大狀態(tài)后，ic將隨ib的減小而減小，ic的減小，將在T511中產(chǎn)生反方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使ib進(jìn)一步減小。這又是一個(gè)正反饋過(guò)程，結(jié)果，V513很快進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)。Ic隨ib的減小而減小反饋電流減小T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515+e1+e220

13、22/8/726開關(guān)電源（d）開關(guān)管維持截止的過(guò)程：互感電動(dòng)勢(shì)負(fù)端+e1+e2偏置電流為C514反向沖電T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515ebc開關(guān)管截止后，T511上的負(fù)電壓與C514上的電壓疊加以后加在V513基極，維持V513截止。開關(guān)管維持截止時(shí)間的長(zhǎng)短，由以下三個(gè)因素決定：1.T511次級(jí)能量釋放的快慢。2. 300V電源通過(guò)R520、R521、R522向C514反向充電的快慢。當(dāng)V513基極電位上升到0.6V以后，重新出現(xiàn)基極電流，回到振蕩的第一過(guò)程。2022/8/727開關(guān)電源5、穩(wěn)壓系統(tǒng)：（1）誤差取樣與比較放大電路1314T511

14、VD551 RG2C551 2KV470P C561 160V220u R561 51K R562 51K RP551 VR2K R563 4.7K V553 R554 150K VD561 W05Z 6.2C 130V 2022/8/728開關(guān)電源R561、R562、R563與RP551組成誤差取樣電路。取樣電壓來(lái)自130V輸出電壓。R554、VD561組成基準(zhǔn)電壓形成電路。由于穩(wěn)壓管的作用，使得比較放大管V553發(fā)射極基準(zhǔn)電壓不隨輸出電壓而變化。V553為比較放大管。它將取樣電壓與基準(zhǔn)電壓比較以后輸出誤差電流，該電流流入光耦管的二極管。若130V輸出電壓升高，則取樣電壓升高，V553基極電

15、壓也升高，由于V553發(fā)射極電壓不變，因而V553集電極電流增大，即誤差電流增大。2022/8/729開關(guān)電源（2）、脈寬調(diào)整電路300V電源供電開關(guān) 變壓器T511開關(guān)管V513R520 120KR521 120KR522 15K130V輸出電壓R526 2.7KR515 22KV512V511C517 0.015uC515 0.015uR521 5.6KR555 47KR556 22KVD515V553VD561 6.2VR554 150KR561 51KR562 51KRP551 2KR563 4.7K2022/8/730開關(guān)電源V512為脈寬調(diào)整管。該機(jī)是通過(guò)V512對(duì)開關(guān)管V513基

16、極電流的分流作用來(lái)控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短，從而改變輸出電壓高低的。光耦管電流從以下三個(gè)方面影響開關(guān)管的基極電流：（1）光耦管中三極管電流直接流入V512基極，通過(guò)V512對(duì)V513基極電流分流。（2）光耦管中三極管電流的一部分為V511的基極電流，通過(guò)V511控制V512，進(jìn)而控制V513的基極電流。（3）光耦管中的三極管電流由開關(guān)管基極偏置電路提供，直接對(duì)開關(guān)管基極電流進(jìn)行分流。當(dāng)光耦管電流增大時(shí)，通過(guò)以上三條路經(jīng)都使開關(guān)管V513基極電流減小，進(jìn)而使開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，輸出電壓下降。2022/8/731開關(guān)電源6、開關(guān)電源的保護(hù)電路過(guò)壓保護(hù)過(guò)流保護(hù)2022/8/732開關(guān)電源（1）過(guò)壓保

17、護(hù)：由VD518、VD519、R523、V512組成過(guò)壓保護(hù)電路。當(dāng)電源電壓升高引起正反饋脈沖電壓升高時(shí)，穩(wěn)壓管VD519被反向擊穿，該管反向擊穿電流流入V512基極，使V512飽和導(dǎo)通，使開關(guān)管be電極短路，從而迫使開關(guān)管停止振蕩。2022/8/733開關(guān)電源（2）過(guò)流保護(hù)：由R524、R526、R515與V512組成過(guò)流保護(hù)電路。在開關(guān)管飽和時(shí)，其基極必然有較大的基極電流以維持開關(guān)管飽和導(dǎo)通。若開關(guān)管基極電流太大，必然造成開關(guān)管飽和時(shí)間增長(zhǎng)而出現(xiàn)過(guò)流。當(dāng)開關(guān)管基極電流太大時(shí)，該基極電流在R524上的壓降增大，通過(guò)R526、R515分壓，必然使V512電流增大，這樣，V512對(duì)開關(guān)管基極的分

18、流作用增大，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，避免了開關(guān)管出現(xiàn)過(guò)流。2022/8/734開關(guān)電源（3）尖峰脈沖防護(hù)電路接在開關(guān)變壓器初級(jí)的R525、C516組成尖峰脈沖防護(hù)電路。在開關(guān)管截止瞬間，開關(guān)變壓器初級(jí)電感與分布電容之間形成諧振，產(chǎn)生很高的尖峰脈沖，該尖峰脈沖有可能擊穿開關(guān)管。接入R525、C516以后，使這種諧振被“阻尼”，避免了過(guò)高尖峰脈沖的出現(xiàn)，保護(hù)了開關(guān)管。開關(guān)管V513R525 68C516 2KV 680P開關(guān) 變壓器 T511+300V 2022/8/735開關(guān)電源7、開機(jī)待機(jī)控制電PUT511VD554C564RF569V583+9VR537+5V-1C57

19、4N503C538VD587R583VD584VD553C563R551R552V582R568+25VR581AV581R581VD533+5V-2VD551C561R556R555VD515V553R554VD561 6.2VR561R562RP551R563+130VVD586 16VV585R585R586V5862022/8/736開關(guān)電源工作原理開機(jī)時(shí),CPU(7)腳為低電平，V585、V586截止，對(duì)開關(guān)電源電路無(wú)影響。待機(jī)時(shí)，CPU(7)腳為高電平，V585、V586飽和導(dǎo)通。V585導(dǎo)通，使穩(wěn)壓二極管VD586反向擊穿，光耦管電流增大，通過(guò)穩(wěn)壓系統(tǒng)，使各路輸出電壓降為正常值的

20、一半。這時(shí)130V輸出電壓約為65V左右。V586導(dǎo)通，使穩(wěn)壓電路中的V582、V583基極對(duì)地短路，因而9V、25V、5V-1均無(wú)輸出，但為CPU供電的5V2仍然有正常的5V輸出。2022/8/737開關(guān)電源三、PF29D18中的開關(guān)電源1. 基本電路：PF29D18中的進(jìn)線抗干擾電路、整流濾波電路和自動(dòng)消磁電路與H2158K電視機(jī)一樣，只是元件編號(hào)不同。PF29D18中的開關(guān)電源除輸出管外，其余功能全部由集成塊TDA4605完成。開關(guān)管采用場(chǎng)效應(yīng)管，工作頻率高達(dá)500KHz。2022/8/738開關(guān)電源2. TDA4605內(nèi)電路組成框圖電源 啟動(dòng)啟動(dòng)脈沖發(fā)生器輸出控制邏輯控制電 路誤差放大

21、過(guò)載檢測(cè)過(guò)零檢測(cè)欠壓保護(hù)62583714GND誤差電流輸入VccOUT軟啟動(dòng)欠壓保護(hù)輸出脈沖檢測(cè)初始電流 過(guò)壓檢測(cè)2022/8/739開關(guān)電源3. 由TDA4605組成的開關(guān)電源基本電路12345678TDA4605C811R811R817R816RP823C823R818R825VD823C818C826R802C819C820R819R820VD819R821VD840V840VD815R815+R815AC815R813R814R812C812+300VT803啟動(dòng)電壓567142022/8/740開關(guān)電源4. PF29D18開關(guān)電源特點(diǎn)：1.TDA4605腳為供電端：?jiǎn)?dòng)電壓由整流電路

22、中的VD803作半波整流，R802、C819濾波得到，當(dāng)腳電壓達(dá)到10.3V以后，內(nèi)部振蕩電路開始振蕩。電視機(jī)正常工作以后，由開關(guān)變壓器、繞組的開關(guān)脈沖經(jīng)VD819整流、C820、R819、C819濾波為TDA4605提供1012V工作電壓。當(dāng)腳電壓超過(guò)18V時(shí)，進(jìn)入過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)，使TDA4605腳無(wú)脈沖輸出。2022/8/741開關(guān)電源3.TDA4605腳為穩(wěn)壓系統(tǒng)的誤差電流輸入端，由開關(guān)變壓器腳的開關(guān)脈沖經(jīng)VD823整流、C823濾波，得到與輸出電壓成正比的誤差電壓，再經(jīng)R816、R817分壓以后送至TDA4605 腳，以控制開關(guān)脈沖占空比，穩(wěn)定輸出電壓。4.TDA4605腳為初始電流輸入及過(guò)壓保護(hù)輸入端，當(dāng)市電升高時(shí)，C812上充電幅度上升，通過(guò)內(nèi)部控制電路，可以減小輸出脈沖占空比，當(dāng)腳電壓超過(guò)3V時(shí)，內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作，切斷腳輸出脈沖。5.TDA4605腳為欠壓保護(hù)端，當(dāng)腳電壓低于1.8V時(shí)，進(jìn)入欠壓保護(hù)狀態(tài)，切斷腳輸出脈沖。2022/8/742開關(guān)電源6.TDA4605腳為過(guò)零檢測(cè)輸入端，通過(guò)R818、R825接至開關(guān)變壓器腳，只有當(dāng)TDA4605 腳有連續(xù)脈沖輸