等離子電視原理

1、等離子電視原理三星V2屏開關(guān)電源原理-連載（一） 待機(jī)電源部分V2屏開關(guān)電源原理-連載（一） 待機(jī)電源部分 詳解郝銘一、V2屏開關(guān)電源概述特點(diǎn)；由于等離子電視屏的特點(diǎn)，需要多驅(qū)動(dòng)電源供電，并且各供電電源必須保證嚴(yán)格的時(shí)序關(guān)系，所以其開關(guān)電源供電比較復(fù)雜。該電源采用多電源組合供電，并且具有PFC功能。該開關(guān)電源的供電范圍包括；小信號(hào)供電部分：12VAMP、 33V、 VG15V、 A12V、 D12V、 A6V、 D6V 、3.3V 。屏驅(qū)動(dòng)供電部分：VS VA VSCAN VSET VE下圖11所示；為開關(guān)電源總框圖；圖11圖11中；EMI；抑制電磁干擾的濾波器PFC；功率因素校正，是改善電路

2、的電流波形失真，迫使電流波形追蹤電壓波形變化而變化的電路，由L1 Q1 Q2 D10 IC1等組成。待機(jī)電源；待機(jī)時(shí)向CPU及存儲(chǔ)器供電，接受CPU的指令完成開、關(guān)機(jī)任務(wù)。輸出其他電源的啟動(dòng)VCC并執(zhí)行保護(hù)檢測(cè)電路送來的保護(hù)關(guān)機(jī)控制，T3S IC2 Q11 Q12 等組成。VS電源；產(chǎn)生等離子屏所需的VS掃描驅(qū)動(dòng)供電壓，由T1S T2S Q6 Q8等組成。VA電源；產(chǎn)生等離子屏所需的VA地址驅(qū)動(dòng)供電壓，由T8S IC35等組成。小信號(hào)電源；產(chǎn)生整機(jī)除等離子屏以外其他所有電路多種電壓的供電，由T4S IC7等組成VE電源；產(chǎn)生等離子屏X擦除電路的供電壓，由T6S IC17組成。VSET電源；產(chǎn)生

3、等離子屏Y擦除電路的供電壓，由T5S IC16組成。VSCAN電源；產(chǎn)生等離子屏地址驅(qū)動(dòng)電路的供電壓，由T6S IC7組成。開機(jī)啟動(dòng)過程;接通電源等離子電視機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)CPU給出開機(jī)信號(hào) PS-ON（由高電平轉(zhuǎn)為低電平）待機(jī)電源繼電器吸合，向PFC電源提供220V，PFC電源開始工作并輸出BPFC（380V,該BPFC作為VS、VA 及小信號(hào)電源的供電源），BPFC的工作使VA及小信號(hào)電源開始工作輸出VA電壓及多種小信號(hào)電源，VA電壓輸出去等離子屏驅(qū)動(dòng)電路并且VA電壓又作為VSCAN開關(guān)電源的供電源，VSCAN開關(guān)電源也開始工作。在VA電源工作的同時(shí)小信號(hào)電源也開始工作，小信號(hào)開關(guān)電源輸

4、出前端電路、小信號(hào)電路，及邏輯板電路供電源，邏輯板電路正常工作后向VS開關(guān)電源發(fā)出VS電源啟動(dòng)信號(hào)VS-ON（高電平啟動(dòng)），VS電源啟動(dòng)向等離子屏驅(qū)動(dòng)電路提供VS電源，該VS電源同時(shí)又作為VE、VSET開關(guān)電源的供電壓，VS產(chǎn)生后VE、VSET開關(guān)電源開始工作，向等離子屏提供X、Y擦除電壓。時(shí)序；PS-ONPFC電源啟動(dòng)輸出BPFC小信號(hào)電源啟動(dòng)、VA電源啟動(dòng)VSCAN電源啟動(dòng)、邏輯板輸出VS-ONVS電源啟動(dòng)VSET、VE電源啟動(dòng)。以上幾種電壓的上電時(shí)序關(guān)系如下圖12所示；（PS-ON 是CPU開關(guān)機(jī)控制信號(hào) 待機(jī)高電平，開機(jī)低電平）圖12（1） 在T0T1時(shí)間接通電源，待機(jī)電源開始工作，處

5、于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)PS-ON是高電平（該機(jī)是低電平啟動(dòng)）。（2） 在T1時(shí)間；CPU送來該機(jī)信號(hào)PS-ON （由高電平轉(zhuǎn)為低電平），此時(shí)待機(jī)電源向PFC電源輸出220V。（3） 在T1時(shí)間；PFC電源開始工作，輸出B+PFC（380V）。（4） 在T2時(shí)間；小信號(hào)電源及VA電源由PFC電源提供380V供電開始工作，向小信號(hào)電路提供電源及VA驅(qū)動(dòng)電路提供電源（VA電源也是VSCAN電源的供電源）。（5） T3時(shí)間；VSCAN電源由VA供電開始工作，輸出VSCAN電源。（6） T6時(shí)間；邏輯板向VS電源發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)VS-ON（高電平啟動(dòng)）。（7） 在VS-ON啟動(dòng)下，T6時(shí)間VS電源開始工作，并輸出

6、VS電源（VS電源也作為VE及 VSET的供電源）。（8） 在T7時(shí)間由于VS的供電，VE及 VSET開關(guān)電源開始工作，輸出VE及VSET電源。由于屏的特性，要求啟動(dòng)時(shí)間；VA為200Ms、VS為450mS1200mS、VSCAN為200mS。VE、VSET的啟動(dòng)滯后VS 400mS。并且向VA電源及小信號(hào)電源提供啟動(dòng)VCC （VC-S-R、VC-S-F）以下各組成電源介紹；1、 待機(jī)電源；提供STD-5V， （CPU及存儲(chǔ)器供電）輸出VCC-S-R （受控CPU, PFC部分MOS FET灌流驅(qū)動(dòng)電路供電）輸出VC-S-R 18V穩(wěn)壓 （受控CPU PFC啟動(dòng)，小信號(hào)供電開關(guān)電源啟動(dòng)，VA開

7、關(guān)電源啟動(dòng)供電，開機(jī)繼電器觸發(fā)供電）輸出 VC-S-F 18V (向開機(jī)繼電器提供開機(jī)啟動(dòng)電壓，向VA電源提供Vcc啟動(dòng)電壓，開機(jī)后PFC異常 VC-S-F消失繼電器斷開)由一塊集成電路IC2（ICE2A280Z）及開關(guān)變壓器T3S組成，開機(jī)/待機(jī)由CPU控制Q14 、Q11完成。2、 B+PFC及VS電源該電源由兩部分組成，PFC開關(guān)電源及PWM電源（VS電源）組成。電路特點(diǎn)；由兩個(gè)開關(guān)電源組成，其驅(qū)動(dòng)控制部分由一塊集成電路（IC1 ML4824）完成。PFC開關(guān)電源實(shí)際是一個(gè)斬波器1、 PFC開關(guān)電源；具有PFC功能并輸出B+PFC（380V），B+PFC電源作為整機(jī)的供電源（供VS VA

8、 VE VSET VSCAN VS 待機(jī)的電源）。2、 PWM開關(guān)電源；產(chǎn)生等離子屏的維持電源 VS （占整機(jī)功率70）3、 小信號(hào)電源 VG、12VAMP、 VT33V、 A12V、 D12V、 A6V、 D6V、 D3.3V該電源向整機(jī)小信號(hào)電路，前端電路提供電源12V AMP 伴音供電VT 33V 調(diào)諧電壓VG15V 等離子屏驅(qū)動(dòng)部分供電A12V/D12V/A6V/D6V/D3.3V 前端數(shù)字及模擬供電由一塊集成電路IC7 (KAIM0880)作為開關(guān)電源模塊完成，另一塊集成電路IC34（PQICG203）是一塊低壓DCDC開關(guān)集成電路，把A12V轉(zhuǎn)換成V5A (5V)它采用PWM開關(guān)電

9、源技術(shù)，效率很高，其中D80為開關(guān)續(xù)流管，L45為蓄能元件。4、 VA/VE/VSCAN/VSET電源該電源由四個(gè)模塊組成VA模塊；由IC35 （KAIM0880）完成，由B+PFC供電，VC-S-F作為Vcc啟動(dòng) 輸出VA 地址電壓。VSET模塊；由IC16（KAIL0380）完成 由VS供電 輸出VSET Y擦除電壓VE模塊；由IC17（KAIL0380）完成 由VS供電 輸出VE X擦除電壓VSCAN模塊；由IC18（KAIL0380）完成 由VA供電 輸出VSCAN 尋址電壓5、 保護(hù)電路開機(jī)有比較完善的保護(hù)電路 VS VA過流保護(hù)，小信號(hào)電源過壓、過流保護(hù)由IC39 （KA399）Q

10、23組成。詳細(xì)電路分析；二、待機(jī)電源部分：待機(jī)部分電原理圖 如圖21所示；圖21圖22是待機(jī)部分框圖；圖22圖23所示是待機(jī)部分 控制電路框圖圖23圖24所示是待機(jī)控制部分的原理圖圖24三星等離子V2顯示屏的待機(jī)電源采用了先進(jìn)的COOLMOS集成電路ICE2A280Z組成開關(guān)電源的開關(guān)振蕩、脈沖調(diào)寬、穩(wěn)壓控制，Q14、Q11在CPU控制下完成待機(jī)/開機(jī)任務(wù)（電路故障保護(hù)電路也控制Q14進(jìn)入保護(hù)性待機(jī)）。COOLMOS集成電路ICE2A280Z介紹 公司的新型器件，該器件是控制器和開關(guān)管組合為一體的功率器件，它的主要特點(diǎn)如下：耐壓為800，導(dǎo)通電阻低；無(wú)需散熱器即可輸出較大的功率；具有過、欠壓保

11、護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)和自恢復(fù)功能；待機(jī)狀態(tài)及空載時(shí)能自動(dòng)降低工作頻率，從而降低損耗；待機(jī)（輕載）工作頻率為21.5kHz，開機(jī)（重載）工作頻率為100kHz；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所需外部電路元件少，可大大減少開關(guān)電源的體積和重量，提高系統(tǒng)的可靠性。由于該系列芯片具有以上諸多特點(diǎn)，因而可廣泛用于中、低功率的開關(guān)穩(wěn)壓電源中。使用該芯片不僅電路組成簡(jiǎn)單，而且可靠性很高，所以在中、低功率電子設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用前景。STD-5V （5V） 向CPU及存儲(chǔ)器供電VCC-S-R （22.5V） 由待機(jī)電源直接生產(chǎn)向繼電器電路供電（RL35、Q13）。PFC灌流驅(qū)動(dòng)電路供電（Q3、Q4）。保護(hù)電路光耦PC7S（

12、TLP421）供電。VC-S-R （18V） 由VCC-S-R經(jīng)Q11控制后產(chǎn)生（Q11受CPU 的PS-ON控制）。向PFC部分IC1（ML4824）VCC供電。IC30（IR2109）的VCC供電。保護(hù)電路；光耦PC7S電源供電。光耦PC13S電源供電。小信號(hào)電源模塊IC7（KAIM0880）VCC供電。VC-S-F （18V）由VC-S-R經(jīng)Q11控制后產(chǎn)生向VA電源模塊IC35（KAIM0880）VCC供電。繼電器軟驅(qū)動(dòng)觸發(fā)供電。VS啟動(dòng)控制（接Q78基極，控制IC1的（5）腳高電平啟動(dòng)）。在TPW-4211待機(jī)電源中IC2各引腳工作電壓引腳 功能 待機(jī) 開機(jī)1 軟啟動(dòng)控制 5.5 5

13、.542 穩(wěn)壓控制 0.96 1.373 內(nèi)部MOS管源極 0 0.0054 NC5 內(nèi)部MOS漏極 312 3806 NC7 VCC 12 12.28 地待機(jī)電源有待機(jī)開關(guān)電源部分、開關(guān)機(jī)控制部分、保護(hù)控制組成。1、 待機(jī)開關(guān)電源部分；主要由一塊開關(guān)電源模塊 IC2（ICE2A280Z）、開關(guān)變壓器T3S等組成。開關(guān)電源模塊IC2型號(hào)是ICE2A280Z它是新型COOLMOS器件,采用雙列直插式結(jié)構(gòu)，其封裝形式為DIP-8，Vds為800V，導(dǎo)通電阻低；該器件是PWM控制器和MOSFET開關(guān)管組合為一體的PWM+MOSFET二合一芯片的功率器件，其突出特點(diǎn)是由其組成的開關(guān)電源，在市電電網(wǎng)中工

14、作時(shí)，無(wú)需外加散熱器即可輸出的輸出功率；且能自動(dòng)降低空載時(shí)的工作頻率，從而降低待機(jī)狀態(tài)的損耗；同時(shí)還具有過、欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)以及自恢復(fù)功能，其工作頻率在待機(jī)狀態(tài)是21.5kHz，開機(jī)狀態(tài)是100kHz其待機(jī)/開機(jī)的轉(zhuǎn)換是根據(jù)負(fù)載的大小來控制，在待機(jī)輕載工作頻率是21.5kHz;節(jié)省電能。開機(jī)重載工作頻率是100kHz干擾小。待機(jī)開關(guān)電源部分電路特點(diǎn)；（1） 該待機(jī)開關(guān)電源在設(shè)計(jì)上也考慮到該部分據(jù)有PFC功能；其供電部分在待機(jī)由220V交流經(jīng)橋堆BD2整流、C100濾波后經(jīng)D110供電，開機(jī)工作后由B+PFC（380V）經(jīng)D111供電，此時(shí)D110截止，濾波電容不再充放電，線路上的電

15、流波形則不會(huì)產(chǎn)生畸變，圖25的D111部分所示。圖25（2） 為了在待機(jī)是功耗降到最小、開機(jī)時(shí)干擾降到最小，其工作頻率在待機(jī)狀態(tài)是21.5kHz，開機(jī)狀態(tài)是100kHz，待機(jī)開關(guān)電源工作頻率的轉(zhuǎn)換是根據(jù)該集成電路負(fù)載的大小自動(dòng)轉(zhuǎn)換，（在電路上為了增加開機(jī)后的負(fù)載功率，電路特設(shè)置Q12在開機(jī)后消耗部分功率，在開機(jī)時(shí)CPU發(fā)出低電平信號(hào)，通過Q88反相變成高電平經(jīng)過R164加到Q12的基極），圖25的Q12部分所示?，F(xiàn)將集成電路1C2各引腳功能說明如下：腳：軟啟動(dòng)設(shè)置端，設(shè)計(jì)者可通過改變外圍電路參數(shù)（C51值的大小）自行設(shè)置所需的軟啟動(dòng)時(shí)間。腳：反饋信號(hào)輸入端，在啟動(dòng)瞬間，通過輸出取樣電路可控制光

16、耦的輸出電流，從而改變反饋信號(hào)的大小，進(jìn)而控制控制器的輸出占空比。該器件的最大輸出占空比為072。（C268是濾除光耦控制電路中感應(yīng)的開關(guān)電源振蕩干擾）腳：內(nèi)部MOSFET的源極，也是MOSFET工作電流檢測(cè)端，該器件可對(duì)輸出電流的大小進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以便在輸出電流過大時(shí)切斷信號(hào)的輸出，從而實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。、腳：為MOSFET的漏極。腳：空腳。腳：內(nèi)部控制器供電電源端，輸入電壓范圍為(16.5V)。腳：電源地。（注：由于振蕩頻率和負(fù)載有關(guān)，負(fù)載輕振蕩頻率低，所以在無(wú)負(fù)載時(shí)電路不易起振）產(chǎn)生 STD-5V供CPU及存儲(chǔ)器用。VCC-S-R 23V 開關(guān)控制部分的輸入電源（在CPU及保護(hù)控制下產(chǎn)生VC

17、-S-R及VC-S-F）。工作過程；接通電源后；220交流經(jīng)DB2整流、C100濾波后，經(jīng)D110、TS3的初級(jí)（1）（2）繞組加到IC2（5）腳MOSFET的漏極。IC2（7）腳的啟動(dòng)電壓由電源經(jīng)R67、R68提供，電源經(jīng)R67、R68流通先對(duì)C50充電，當(dāng)電壓上升到8V時(shí)IC2內(nèi)部的振蕩器啟動(dòng)，IC2開始工作，開關(guān)變壓器的付線圈（2）（4）繞組產(chǎn)生的感生電勢(shì)經(jīng)D27整流、C50濾波后對(duì)IC2（7）腳供電，此時(shí)（7）腳電壓基本上升穩(wěn)定在11.5V12V，電路開始正常工作在待機(jī)狀態(tài)，輸出STD-5V向CPU及存儲(chǔ)器供電，圖25所示。輸出VCC-S-R（23V左右）向PFC的灌流電路供電及在CP

18、U控制下產(chǎn)生VC-S-R及VC-S-F向 VA 、VG 開關(guān)電源及開機(jī)繼電器供電，圖26所示。待機(jī)部分開機(jī)啟動(dòng)示意；如圖27的 箭頭指向所示。此時(shí)由于是待機(jī)狀態(tài)，STD-5V向CPU及存儲(chǔ)器供電，消耗功率極小。VCC-S-R雖然向PFC部分供電，由于是待機(jī)狀態(tài)，VC-S-R及VC-S-F還沒有產(chǎn)生，待機(jī)/開機(jī)繼電器還沒有吸合，PFC部分還沒有工作電壓，PFC的激勵(lì)電路ML4824（15）還沒有啟動(dòng)電壓（VC-S-R 18V）所以灌流電路供電的VCC-S-R還不產(chǎn)生電流不消耗功率。此時(shí)整個(gè)待機(jī)電路是處于負(fù)載極小的輕載狀態(tài)，開關(guān)電源工作在低振蕩頻率的高效率狀態(tài)（21.5K左右，COOLMOSFET

19、的特性決定）。當(dāng)CPU發(fā)出開機(jī)命令，待機(jī)電源的23V經(jīng)Q14導(dǎo)通產(chǎn)生VC-S-R及VC-S-F 向VA VG開關(guān)電源提供啟動(dòng)電壓并開機(jī)繼電器吸合，使待機(jī)開關(guān)電源的負(fù)載加重，又由于Q12的導(dǎo)通（原理后述）5V輸出經(jīng)過R1214流過；使待機(jī)開關(guān)電源的功率負(fù)載明顯加大，此時(shí)開關(guān)電源工作頻率自動(dòng)轉(zhuǎn)換在高振蕩頻率的工作狀態(tài)（100K左右，COOLMOSFET的特性決定），此時(shí)雖然待機(jī)開關(guān)電源的效率略有下降，但是其輻射干擾則下降到最小，注意圖29 Q12的狀態(tài)所示。（7）腳電壓如超過16.5V則會(huì)進(jìn)入過壓保護(hù)區(qū)，出現(xiàn)啟動(dòng)困難，維修應(yīng)該注意）。IC2（ICE2A280Z）的（1）腳為軟啟動(dòng)控制設(shè)置端，改變其

20、外接電容C51容量的大小可控制其軟啟動(dòng)的時(shí)間，容量大軟啟動(dòng)延遲時(shí)間長(zhǎng)。IC2的（3）腳是內(nèi)部MOSFET的源極，其外接電阻既是限流電阻又是電流取樣電阻，通過取樣電阻2設(shè)定電流的最大值。由于2接在MOSFET的源極，因而可檢測(cè)MOSFET的工作電流。由于要求2Idspeak，因此，在Idspeak為2時(shí)，2可選在5以下，R2阻值的設(shè)定可確定輸出功率的上限。IC2（2）腳是穩(wěn)壓控制腳，當(dāng)輸出電壓上升時(shí)，穩(wěn)壓控制電路驅(qū)使（2）腳電壓下降最后使輸出電壓下降，（2）腳接的電容C268是濾出穩(wěn)壓控制電路感應(yīng)的高頻開關(guān)信號(hào)對(duì)穩(wěn)壓電路的不良影響。由于制造上的困難，目前MOSFET的Vds1000V還沒有，該電

21、源塊內(nèi)部MOSFET的Vds為800V,而該開關(guān)電源模塊的工作電壓在待機(jī)時(shí)是+311V，在開機(jī)時(shí)是由BPFC供電，電壓為380V，其開關(guān)變壓器的感生電勢(shì)峰值極有可能將MOSFET擊穿, 所以對(duì)開關(guān)變壓器T3S的要求較高，在繞制時(shí)初級(jí)電感值要適當(dāng) ，一般在到5之間比較合適。在反激式電路中，磁芯應(yīng)加氣隙，以調(diào)整脈沖變壓器的初級(jí)電感，同時(shí)應(yīng)注意變壓器的繞組排列，以盡量減少漏感，避免造成對(duì)MOSFET過大的應(yīng)力。次級(jí)電路主要是選擇整流管和濾波電容。整流管應(yīng)根據(jù)輸出電流和電壓來選擇，該機(jī)在低輸出電壓情況下，可采用肖特基二極管，當(dāng)開關(guān)頻率較高時(shí)，應(yīng)采用超快恢復(fù)二極管作整流管，以減小其反向電流對(duì)初級(jí)的影響。

22、該電源模塊作該機(jī)的開關(guān)模塊的Vds是800V，而在正常工作時(shí)電壓是B+380V， 所以在MOSFET的負(fù)載電路回路中必設(shè)置由R69、D26、C99組成的阻尼電路，以防止MOSFET由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)TS3初級(jí)產(chǎn)生的自感電勢(shì)峰值對(duì)MOSFET產(chǎn)生擊穿的危險(xiǎn)。穩(wěn)壓控制部分采用了KA431（IC6）精密電源，VR2是輸出電壓調(diào)整控制，KA431的穩(wěn)壓控制性能非常優(yōu)秀，這也是目前國(guó)內(nèi)外中高擋機(jī)采用的最多的。原理在前期本部編寫的“HDP2908原理與維修”已詳細(xì)介紹過，這里不再敘述。3、 待機(jī)控制及保護(hù)控制 開關(guān)機(jī)控制及保護(hù)控制部分待機(jī)開關(guān)變壓器（5）（6）端產(chǎn)生電壓經(jīng)D25、C38整流濾波后得到22.5

23、V電壓作為PFC部分的CPU送來低電平開機(jī)信號(hào)控制該電路；向PFC電路提供220V供電、PFC激勵(lì)I(lǐng)C1（ML4824）啟動(dòng)VCC電源（VC-S-R 18V）向VA開關(guān)電源提供啟動(dòng)VCC電源（VC-S-F）向VG小信號(hào)供電開關(guān)電源提供啟動(dòng)VCC電源（VC-S-R）向開機(jī)繼電器提供吸合啟動(dòng)供電（VC-S-F）圖26STD-5V （5V） 向CPU及存儲(chǔ)器供電VCC-S-R （22.5V） 由待機(jī)電源直接生產(chǎn)向繼電器電路供電（RL35、Q13）。PFC灌流驅(qū)動(dòng)電路供電（Q3、Q4）。保護(hù)電路光耦PC7S（TLP421）供電。VC-S-R （18V） 由VCC-S-R經(jīng)Q11控制后產(chǎn)生（Q11受CPU 的PS-ON控制）。向PFC部分IC1（ML4824）VCC供電。IC30（IR2109）的VCC供電。保護(hù)電路；光耦PC7S電源供電。光耦PC13S電源供電。小信號(hào)電源模塊IC7（KAIM0880）VCC供電