機芯開關電源電路分析與維修方法
機芯的開關電源具有結構簡單,經濟實用等特點,是彩色電視機用得最多的一種開關電源,廣泛用于新型數碼彩電中。目前康佳、長虹、海信、廈華等品牌彩電,均有許多機型使用了這一電源。本文以A25機芯為例,來分析這種開關電源的工作過程及檢修方法,具體電路見圖1.
電路工作原理分析
1、整流濾波電路
220V交流市電經電源開關S601、保險管F601及C601、L601、C602低通濾波后,一路通過正溫度系數熱敏電阻 PS601送至消磁線圈L911,以便每次開機時,能對顯像管進行一次消磁;另一路送至橋式整流電路VD603、VD604、VD605、VD606,經整流后,變成脈動直流,再由L602和C607進行濾波,從而在C607上建立起約300v的直流供電電壓,該電壓便是開關電源的直流供電電壓。為了分析方便,不妨將C607的負端定義為電源“地”,這個“地”又稱“熱地”,而開關變壓器右邊的“地”為“冷地”。
2.、開關振蕩過程
開關電源的振蕩過程是在開關管、啟動電阻、開關變壓器及正反饋電路的共同作用下完成的。開機后,C607上的+300V電壓一路經開關變壓器的初級線圈N1 (③腳進⑦腳出)加到開關管V613的集電極,另一路經啟動電阻 R620、R621、R622及R624加到V613的基極,從而使V613開始導通。V613一旦導通,便會產生集電極
電流,其電流流過開關變壓器初級線圈N1,故在N1上會產生一個③腳為正⑦為負的自感電壓。因N1 的③腳與N2的①腳是同名端因此N2也會產生一個①腳為正②腳為負的互感電壓,該電壓的負端加在V613的發射極上,正端經正反饋支路C614、R619送至V613的基極,從而使V613導通增強,集電極電流增大,N1的自感電壓近一步加強,N2的互感電壓也近一步加強,從而使V613導通又繼續增強,這種強烈的正反饋,結果很快使V613飽和導通。N1儲能。正反饋繞組N2上的互感電壓對C614充電,充電電流方向為:N2①腳→C614→R619→R624→V613的 be 結→N2②腳,V613飽和,但隨著充電的進行,C614上的電壓越來越大,導致V613的基極電壓下降,導致V613退出飽和。V613的集電極電流開始減小,N1和N2的電壓極性反轉,N2上的電壓反饋到V613的基極后,會使V613的導通程度繼續下降,這種強烈正反饋的結果,很快又使V613截止。V901截止后,T611在V613導通期間儲存的能量向負載及濾波電容釋放。當 T611儲能釋放完畢時,T611次級處于高阻狀態。此時由于V613截止,T611初級也處于高阻狀態,因此T611初級繞組電感與C616及分布電容組成的并聯諧振電路發生自由振蕩,振蕩半個周期后,T611各繞組感應電勢極性再次變反,通過正反饋使V613又重新導通,于是上述過程周而復始,形成振蕩。
3、穩壓過程
該電源是通過調節開關管V613的飽和導通時間來穩定輸出電壓的。下面以輸出電壓上升時,穩壓電路是如何通過負反饋電路調整其輸出電壓穩定的過程為例進行講解。
當+110V輸出電壓升高時,誤差電壓比較放大管V631的基極電壓會升高而其發射極因接在穩壓電路R637、VD641上因此V631的發射極電壓保持不變,從而V631集電極電流增大,即光電耦合器VD615中的發光二極管發光強度增大,光電三極管導通也增強,V611的基極電流增大,集電極電流也增大,從而使V612導通加強,對V613基極分流作用增大,V613飽和基極電流減小,飽和時間縮短,飽和期間,開關變壓器初級所儲存的能量減少,截止期間向次級釋放的能量也就自然減少,從而使各路輸出電壓下降。若+110V輸出電壓下降,則調整過程相反。
4、各路電壓輸出過程
開關電源工作后,開關變壓器初級上會產生脈沖電壓,各次級繞組上也會感應出大小不等的脈沖電壓,這些脈沖電壓經整流濾波后,變成整機所需的各種直流電壓,直流電壓產生的過程如下:開關變壓器@③腳輸出的脈沖經VD634整流、C644濾波后,得到+15V的直流電壓,該電壓一方面送到遙控系統,在遙控系統中,被穩定成+5V電壓,給CPU和存儲器供電;另一方面,經電子開關V684送到N652,被穩定成+12V電壓,送至視放末級及小信號處理電路,+12V還要經N653穩定成+5V電壓,給小信號處理器供電。
開關變壓器腳輸出的脈沖經VD635整流、C645濾波后,得到+16V電壓,該電壓經限流電阻R645后,送至伴音功放,作為伴音功放的供電電壓。
開關變壓器腳輸出的脈沖經 VD633整流、C643濾波后,得到+24V電壓,經電子開關V683后,送至場輸出電路及行推動電路,作為它們的供電電壓。
開關變壓器腳輸出的脈沖經VD632整流、C642濾波后,得到180V電壓,給視放末級供電。
開關變壓器⑩腳輸出的脈沖經VD631整流、C641濾波后,得到+110V電壓,給行輸出電路供電。
5、待機控制過程
待機控制電壓由CPU的⑦腳送來,遙控開機后,CPU腳輸出高電平( 5V),V682導通,V683及 V684均飽和導通,+12V、+5V及+24V均能正常輸出,小信號處理器及行場掃描電路工作正常。遙控關機后,整機進入待機狀態,此時,CPU腳輸出低電平,V682截止,V683及V684也均截止,從而切斷+12V、+5V及+24V電壓的輸出,小信號處理器及行場掃描電路均停止工作。
6、保護過程
電源中設有兩條保護電路,一條由R626、R615及C615組成,當市電增高而引起正反饋增強時,R626會將V613基極上的正反饋脈沖引到V612的基極,并使V612導通增強,從而對V613基極的分流作用也增強,因而可以限制V613的飽和基極電流,進而可以限制V613的飽和時間,使+B電壓不至于過分升高。第二條保護電
路由 VD618、VD619及R623組成,當反饋過強時,流過VD618、VD619及R623的電流也必增大,V612導通程度也增強,對V613基極的分流作用也增強,從而可以限制V613的飽和時間,進而限制了+B電壓的升高。由于以上兩條保護電路存在,當穩壓環路出現異常時,+B電壓也不會升得很高,一般在160V左右。
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