韓國現(xiàn)代ＨＳＳ－１００ＣＴ數(shù)字接收機電源電路原理與維修

盧　波　黃昌平

韓國現(xiàn)代HSS－100CT數(shù)字接收機是進入我國市場較早和社會擁有量較多的機型之一，特別是實施廣播電視“村村通”工程后，該機的社會擁有量大幅度提高。本接收機的電源電路主要由5V待機電源電路和主電源電路組成，其電路方框圖如圖1所示。5V待機電源主要給MCU87C51等供電，主開關(guān)電源產(chǎn)生的5、18、12、－12、33V等5組電壓給接收機各級電路供電。作者根據(jù)實物畫出了這兩部分電路圖，下文詳細分析這兩部分電路的原理和維修方法。

5V待機電源（5Vs）

5V待機電源電路如圖2所示，TOP210是美國PowerIntergrtions公司上個世紀90年代的產(chǎn)品，是TOP開關(guān)系列中的一種。TOP210集各種控制功能及耐壓700V的功率開關(guān)管MOSFET于一體，采用8腳DIP封裝。其中5腳是MOSFET管漏極（D極），1和8腳相通，是MOSFET的源極（S極），4腳是完成占空比等控制功能的TOP控制腳C，在正常工作的情況下，MOSFET的占空比隨其控制極電源Ic的增大而減小，從而輸出電壓也隨之下降。接通市電后，C6上的300V電壓通過開關(guān)變壓器TF2的1-2繞阻加到MOSFET的D極，由連接在D和C之間的內(nèi)部高電壓開關(guān)電流源為C腳提供電流，通過對C12的充放電而形成自激振蕩，經(jīng)脈沖整流濾波后得到5V電壓。R27、R28、R19、D16和Q6等構(gòu)成簡易穩(wěn)壓電路，當市電升高時，5Vs升高，Q6基級電壓升高，發(fā)射極電流減小，因而流過TOP210的C極的電流增大，隨之5Vs下降，從而達到了穩(wěn)定輸出電壓的目的。當市電下降其穩(wěn)壓過程類似，不再重復(fù)。

接收機剛通電時，待機電源工作，除為待機控制電路提供電源外，還為MCU87C51提供電源，因而在接通市電瞬間，87C51的P1口輸出信號，驅(qū)動面板上的顯示屏和指示燈發(fā)亮。

5Vs電源的保護電路主要有三個作用：

(1)尖峰吸收保護電路：D10、C15和R23構(gòu)成尖峰吸收回路，該回路可防止MOSFET在截止期間被反峰電壓擊穿。

(2)過流保護電路：當MOSFET漏極電流過大時，過流保護電路開始工作，TOP開關(guān)會自動切斷輸出，從而達到過流保護的目的。

(3)過熱保護電路：當MOSEFT的結(jié)溫度超過135℃時，過熱保護電路開始工作，TOP開關(guān)會自動切斷輸出，從而達到過熱保護的目的。

主電源電路的構(gòu)成和原理

KA3842B集成電路是本機電源電路的核心，內(nèi)含基準電壓發(fā)生器、振蕩器、誤差放大器、PWM鎖存器、脈沖輸出級和過流、欠壓保護等電路。其適應(yīng)的市電范圍為180~240V，輸出電壓誤差≤1%。由于采用集成電路，該機電源還具有線路簡單和小型化的優(yōu)點。為了給讀者在維修該類電路時提供方便，我們先分析KA3842B的各引出腳功能，并在圖3中畫出它的內(nèi)部框圖。1腳為補償端，外接阻容元件來補償誤差放大器的頻率特性。2腳是反饋端，將取樣電壓加至誤差放大器的反相輸出入端，再與同相輸入端的基準電壓（2.5V）進行比較，產(chǎn)生誤差電壓。3腳是過流檢測端，外接過流檢測取樣電阻，構(gòu)成過流保護電路。4腳外接內(nèi)部振蕩器的定時電容和定時電阻。5腳為接地端，6腳是脈沖輸出端，8腳是基準電壓端，其值為5V。主電源電路如圖4所示，下面我們分析各級電路的原理。

1.抗干擾、整流濾波電路該電路是5V待機電源電路和主電源電路公共部分，圖2、圖4、圖5中的C6為同一只濾波電容，但為了分析問題方便，把該電路列入主電源電路來分析。如圖5所示，市電進入接收機后，首先經(jīng)過壓敏電阻DK1，DK1起到超壓保護的作用。C1~C4、T1組成抗干擾電路，濾除進入電源電路的高頻干擾，經(jīng)BD1整流后在C6上得到約300V的直流脈動電壓。請讀者特別注意的是該機采用了負溫度系數(shù)熱敏電阻RT1作限流電阻。在電流剛流過RT1的瞬間，RT1的阻值較大，這就限制了對C6的充電電流。隨后由于有電流流過，使其溫度升高，從而使其阻值降低。這樣不但不影響開關(guān)電源的工作性能，而且自身的功耗也大大下降，從而提高了開關(guān)電源的安全性和可靠性。

2.啟動電路與自激振蕩電路 啟動電路由R16、R3、D1和Q3等組成。當接通市電后，5Vs電壓建立，經(jīng)MCU87C51送出高電平的PCS控制電壓，該電壓使Q3處于截止狀態(tài)，300V電壓經(jīng)R16、R3、D1向C7充電。當C7上的電壓達到16V時，集成電路U1內(nèi)部施密特比較器輸出高電平，U1開始啟動。這時8腳有5V基準電壓，該5V電壓有3個作用：(1)為U1的內(nèi)部線路提供工作電壓；(2)如圖3所示，經(jīng)內(nèi)部分壓后，取出2.5V基準電壓加到誤差放大器的正端；（3）通過R15對C10充電。經(jīng)過一定的延誤時間后，4腳內(nèi)部的振蕩器起振。C9、R4用以改善內(nèi)部誤差放大器的頻率響應(yīng)，C8是消噪電容。

U1起振后，從第6腳輸出的脈沖信號加在開關(guān)管Q1的柵極，在脈沖信號的高電平期間，開關(guān)管Q1導通，漏極電流流過開關(guān)變壓器TF1的初級1-2繞阻并逐漸增大，直至Q1飽和導通。同理，在脈沖信號的低電平期間，開關(guān)管Q1截止。這時，開關(guān)變壓器TF1初級繞阻所儲存的能量傳輸?shù)酱渭壚@組上。

當漏極電流流過初級繞組時，次級3-4繞組所輸出的脈沖電壓經(jīng)D9、C7整流濾波后，在U1的7腳得到12V的工作電壓。D1在此條件下重新導通，和R3、R16、Q3等，成為待機控制電路的一部分。啟動電路與待機控制電路密不可分，是本機電源電路的一個特點。由U1的內(nèi)部電路圖3可知，U1的工作電壓不能超過34V。

3.脈沖整流濾波電路 開關(guān)電源正常工作后，分別經(jīng)D11、D12、D13、D15、D17和各路濾波電路濾波，分別得出12V（供QPSK解碼板）、33V（供調(diào)諧器調(diào)諧電壓）、5V（經(jīng)三端穩(wěn)壓器降壓到＋3V，供CL9100芯片用）、18V（經(jīng)L318轉(zhuǎn)換成18/14V輸出，供LNB使用）及－12V共5組電壓。讀者請注意以下兩點：(1)該機小巧的電源板旁有一小巧的散熱用的直流5V電扇，其供電取自主電源5V電源，它直觀地反映了主電源的工作狀況；(2)為滿足高頻低電壓大電流整流的需要，D15選用肖特基管B10A45V，并配備以大塊散熱片。讀者在分析該機電源電路時，切不可理解本電源的兩塊散熱片為主電源和5Vs待機電源開關(guān)管的散熱片，實際上，另一塊較小的散熱片為主電源開關(guān)管Q1的散熱片。

4.穩(wěn)壓控制環(huán)路 本機的穩(wěn)壓控制環(huán)路由取樣放大器U5、光耦器U22及U1（KA3842B）等組成。當5V電源因某種原因升高時，U5（KIA431）的R極電壓將升高，即U5內(nèi)的電壓比較器同相輸入端的電壓將超過2.5V，該電壓與反相輸入端的2.5V基準電壓比較后比較器將輸出高電平，加大U5內(nèi)三級管的導通程度，U22的2腳電平將下降；與此同時，升高的5V電源將通過R36使U22的1腳電平下降，這一升一降的結(jié)果使流過的U22內(nèi)發(fā)生二極管的電流增大，其內(nèi)的光敏管導通程度加大，U22的3腳電壓升高，這時輸入到U1的2腳上的電壓增大，U1內(nèi)誤差放大器反相輸入端電壓將超過2.5V，因而該放大器將提前輸出一低電平，該低電平加到電流傳感比較器的反相輸入端，并使其產(chǎn)生一高電平加到 RS 觸發(fā)器的R端使其復(fù)位， Q＝0，Q ＝1 ，通過或非門使 Q1導通， Q2截止，Q1開關(guān)管將提前關(guān)斷，因此降低了開關(guān)電源的占空比，使開關(guān)電源下降到穩(wěn)定的電壓值。當開關(guān)電源的輸出電壓因某種原因下降時，其穩(wěn)壓控制原理不再重述。該穩(wěn)壓環(huán)路還通過R38對12V電源進行取樣穩(wěn)壓，其原理與上述穩(wěn)壓原理相同。

5.待機控制電路 待機控制電路由待機電源5Vs，87C51輸出的PCS控制信號，電子開關(guān)Q4、Q5、光耦器U21和Q3、D2、R3、D1及集成電路U1等組成。接收機正常工作時，PCS為高電平，Q4飽和，Q5截止，光耦器U21的1、2腳沒有電流流過，光耦器U21內(nèi)的光敏管及Q3、D2處于截止狀態(tài)，這時它們對主電源電路的工作沒有影響。當機子處于待機狀態(tài)時，PCS為低電平，Q4截止，Q5和光耦器U21內(nèi)的發(fā)光二極管導通，光耦器4腳為低電平，該低電平一方面通過D2使集成電路U1的1腳為低電平，加到電流傳感比較器的反相輸入端，使該比較器輸出高電平，RS觸發(fā)器復(fù)位，其結(jié)果為Q1截止，Q2導通，從而切斷了6腳的脈沖輸出；另一方面加到Q3的基極使Q3飽和導通，Q3的發(fā)射極為低電位，該電位經(jīng)R3、D1使集成電路U1的7腳電壓為零，從而停止了主電源的工作。

6.保護電路

（1）欠壓保護電路當市電低于180V時，啟動電源在C7上的電壓低于16V，參照圖3，這時U1不起振。U1起振后，如負荷加重等原因使U1的工作電壓低于11V時，U1也將停振，從而保護了開關(guān)電源。

（2）過流保護電路 R12是過流檢測電阻。如圖3所示，當流過Q1源極的電流增大時，R7上的電壓將增大。當該電壓大到一定程度時，它將通過R12加到U1的3腳內(nèi)部的電流傳感比較器的同相輸入端并使其輸出高電平，從而切斷6腳的脈沖輸出，達到了保護開關(guān)電源的目的。

（3）尖峰吸收保護電路 D8、C14、R21構(gòu)成尖峰吸收回路，該保護電路可防止開關(guān)管Q1在截止期間不被反峰電壓擊穿。

維修方法

了解和掌握該機電源部分的組成和工作原理，對該機的維修實踐大有裨益。下面分三種情況進行討論。

1.接通電源，保險管馬上燒黑 這種情況說明電源部分存在嚴重的短路故障，一般通過在線測電阻值就能很快找到故障。通常在整流濾波電路為壓敏電阻DK1、整流橋BD1、變壓器T1特別是濾波電容C6擊穿；在待機電源部分為TOP210擊穿；在主電源部分為Q1擊穿。但也有個別情況下用測電阻法不能排除故障，這時用鋒利的小刀割斷C6與待機電源、C6與主電源的連接線，換好保險管，通電，如果保險管繼續(xù)燒黑，說明短路發(fā)生在整流濾波電路；如保險管不燒斷，則分別接上待機電源和主電源，看在接上哪一部分電路時保險管燒黑，即為該部分有嚴重的短路故障，通過測量和代換等方法就能很快地排除故障。

2.接通電源后顯示屏不亮，但小風扇轉(zhuǎn)動正常 很明顯這是主電源部分正常而待機電源部分有故障，通過測量和代換就能很快地排除故障。

3.顯示屏閃爍不停，小風扇不轉(zhuǎn) 很明顯這是待機電源部分正常而主電源部分有故障，接收機不能進行控制和對信號的處理。這時測U1的7腳電壓，如果該電壓基本正常，說明起動電路和待機控制基本正常，故障可能就在U1和Q1；若測U1的7腳電壓為0，則故障在起動電路或待機控制電路，這時一般為R16開路，Q3、U21的3、4腳擊穿短路等。

維修實例

例1：接收機無輸出電壓。這時檢查保險管已燒黑，在線檢查5Vs電源開關(guān)管TOP210已擊穿短路并已炸裂，更換后輸出電壓正常。

例2：接收機無輸出電壓。這時檢查保險管已燒黑，在線測整流橋BD1、C6開關(guān)管Q1及TOP210的直流電阻無異常。為了分清故障的部位，用鋒利的小刀割斷待機電源和主電源與C6的連線，首先檢查整流濾波電路。按原規(guī)格換好保險管，通電。但在通電瞬間保險管立即燒黑，與此同時，C6上的圓形蓋片飛出，該電容炸裂，更換該電容后故障排除。

例3：接收機顯示屏及指示燈不亮。打開機子檢查，在通電瞬間，5V散熱小風扇轉(zhuǎn)動，但很快就不轉(zhuǎn)了，立即拔出電源插頭進行故障分析。顯示屏不亮，說明待機電源不正常，而5V風扇轉(zhuǎn)動不久就停轉(zhuǎn)，說明主電源基本正常而待機電源可能有某種不很嚴重的短路性故障，在這一定程度上影響了U1的正常工作，而使其進入保護狀態(tài)。在線測出5Vs電源整流管D14已擊穿，更換一只快恢復(fù)整流二極管后故障排除。

例4：接收機顯示屏及指示燈不亮。打開機子檢查，發(fā)現(xiàn)風扇轉(zhuǎn)動正常，這說明主電源正常而待機電源不正常，這時測5Vs，僅為約1.8V。5Vs電壓下降，估計可能為流過TOP210控制極電流Ic增大所致，即Q6可能處于截止狀態(tài)。在線用10k Ω擋測R27，該電阻開路。用一只1MΩ電阻更換后故障排除。

例5：接收機顯示屏亮但總是出現(xiàn)“Wait”并不停閃爍。打開接收機檢查，發(fā)現(xiàn)小風扇不轉(zhuǎn)。很顯然，該故障為待機電源正常而主電源不正常，測主電源各組電壓均為0。測U17腳電壓為18V，說明起動電路基本正常，待機控制電路正常，測U1 的8腳5V基準電壓，發(fā)現(xiàn)該電壓為0，很明顯U1內(nèi)部電路已損壞，更換一只KA3842B后故障排除。