長虹DT-5A彩電開關(guān)電源分析

張思敏

摘 要:長虹DT-5A彩電在市場中占有較大的比例,其電源電路設(shè)計獨特,性能良好,運(yùn)用了一系列先進(jìn)的技術(shù),我在這里和大家一起探討一下。

關(guān)鍵詞:開關(guān)電源 原理 探討

一、進(jìn)線濾波、整流濾波電路

1.進(jìn)線濾波器

彩色電視機(jī)中的進(jìn)線濾波電路又稱抗干擾電路。進(jìn)線濾波電路的作用有兩個:一是對由電網(wǎng)進(jìn)入的干擾信號進(jìn)行抑制;二是防止開關(guān)電源振蕩電路的高頻脈沖信號通過電網(wǎng)對其他電器設(shè)備造成干擾。彩色電視機(jī)中的進(jìn)線濾波器有采用多級的,也有采用一級的。采用多級進(jìn)線濾波器的開關(guān)電源,電源開關(guān)通常接在第一級與第二級進(jìn)線濾波器之間。第一級進(jìn)線濾波器的作用除能防止電網(wǎng)中的干擾信號通過電網(wǎng)進(jìn)入電視機(jī)和開關(guān)電源中的高頻脈沖進(jìn)入電網(wǎng)對其他電器設(shè)備造成的干擾外,還可防止電視機(jī)總電源開關(guān)接通瞬間,因打火產(chǎn)生的高頻脈沖信號進(jìn)入電網(wǎng)。

DT-5A彩電開關(guān)電源采用兩級進(jìn)線濾波器,由CZ802、C802、C803A、C804A、T803A、T803B、R801組成。交流220V電壓經(jīng)延遲保險絲F801加在第一級進(jìn)線濾波器上。在第一級進(jìn)線濾波器中,T803A、T803B的作用是對電網(wǎng)中的對稱性干擾進(jìn)行濾波。T804采用高導(dǎo)磁率磁芯且分段繞制,所以T804電感量大,分布電容小。由于T804兩個繞組方向相同,流入兩個繞組的電流方向始終相反,故由市電進(jìn)入的對稱干擾產(chǎn)生的磁場方向始終相反,互相抵消。

進(jìn)線濾波電路中的R801為壓敏電阻,其特性是當(dāng)加在電阻兩端的電壓高到一定程度時,電阻就會擊穿短路,電阻擊穿短路后,接在電阻前面的保險絲F801就會熔斷,從而有效避免市電過高導(dǎo)致開關(guān)電源過壓損壞。所以,在電路中,通常將R801稱之為過壓保護(hù)電阻。

開關(guān)電源中進(jìn)線濾波器的作用是消除外部電網(wǎng)中高頻脈沖信號對開關(guān)電源干擾和避免開關(guān)電源通過電源對其他電器設(shè)備的干擾。從電路結(jié)構(gòu)上看,進(jìn)線濾波器接在保險絲F801的后面,橋式整流濾波電路中的前面。220V交流電通過保險絲F801、第一、二級進(jìn)線濾波器、電源開關(guān)、第三級進(jìn)線濾波器再輸往橋式整流濾波電路的。因此,從進(jìn)線濾波器的作用和在電路中的位置可以看出,進(jìn)線濾波器出故障,應(yīng)當(dāng)有三種故障表現(xiàn)形式:一是電視屏幕上出現(xiàn)高頻干擾;二是電視機(jī)在使用過程中,對其他電器設(shè)備造成干擾;三是造成電源保險絲F801熔斷。所以,在彩色電視機(jī)出故障時,只有電視機(jī)出現(xiàn)上面所描述的三種故障,才對進(jìn)線濾波電路進(jìn)行檢查。

2.橋式整流濾波電路

DT-5A彩電開關(guān)電源中由橋式整流濾波和自動升壓電路的電路構(gòu)成。

橋式整流濾波電路由VD801~VD804、VD805、R811、C810、C812、VD806等元件組成。橋式整流濾波電路的作用是對交流220V電壓進(jìn)行整流濾波。電源開關(guān)一旦接通,交流220V電壓經(jīng)進(jìn)線濾波器處理后,直接加到由VD801~VD804組成的橋式整流電路上,由橋式整流電路進(jìn)行整流,直接加在VD806的正極,由VD806、C810組成的整流濾波電路進(jìn)行整流濾波,在C810兩端產(chǎn)生約300V左右的直流電壓,送往開關(guān)電源中的開關(guān)管漏極,作為開關(guān)管的工作電壓。

與普通彩電整流濾波電路相比,DT-5A彩電整流濾波電路增加了由VD806、C812組成的電路,該彩電設(shè)計這部分電路的目的是為了增強(qiáng)電視機(jī)的電磁兼容性。

在開關(guān)電源中,開關(guān)管功率損耗與開關(guān)管的導(dǎo)通時間成正比,開關(guān)管導(dǎo)通時間愈長,開關(guān)管本身功率損耗愈大。開關(guān)電源的可靠性和穩(wěn)定性與開關(guān)管的功率損耗存在密切關(guān)系。提高開關(guān)電源可靠性的有效措施之一是降低開關(guān)管的功率損耗。在彩電開關(guān)電源中,導(dǎo)致開關(guān)管導(dǎo)通時間增長的原因有兩個:一是掛接在開關(guān)電源輸出端上的負(fù)載較重;二是交流市電電壓低。彩色電視機(jī)中,只要電路不出故障,開關(guān)電源輸出端負(fù)載是不變的,所以,降低開關(guān)管功率損耗、提高開關(guān)管可靠性就只有通過穩(wěn)定開關(guān)管工作電壓來實現(xiàn)。DT-5A彩電開關(guān)電源中的自動升壓電路,就是為避免開關(guān)管直流工作電壓隨交流220V電壓波動設(shè)計的。

二、開關(guān)穩(wěn)壓電路

該開關(guān)穩(wěn)壓電路由厚膜混合集成電路STR-F6656、開關(guān)變壓器T862、光電耦合器NQ838、取樣和比較放大器NQ833等主要元器件組成。

1.開關(guān)電源的啟動和振蕩

該開關(guān)電源的振蕩電路全部放在STR-6656內(nèi)部,振蕩電路進(jìn)入工作狀態(tài)是連接在4腳外的啟動電路控制,振蕩頻率和開關(guān)管的導(dǎo)通時間由1腳電壓控制。

電阻R815、電容C823組成STR-F6656的啟動電路,其產(chǎn)生的啟動電壓加在NQ821的4腳,集成塊啟動工作。其內(nèi)部的振蕩電路便開始工作,振蕩頻率和脈沖寬度由NQ821內(nèi)部的電容C1充放電的快慢和NQ821的1腳正反饋電壓大小決定。

2.穩(wěn)壓控制

該電源的穩(wěn)壓控制原理是以固定開關(guān)管的截止時間,調(diào)節(jié)其導(dǎo)通時間的工作方式進(jìn)行的,實際上就是一個調(diào)頻調(diào)寬的開關(guān)穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓控制電路的取樣點在145V(或156V)的輸出端,經(jīng)取樣電路、基準(zhǔn)電路、比較放大電路和光電耦合器,控制NQ821的1腳的導(dǎo)通時間,從而起到穩(wěn)壓作用。

3.過流保護(hù)電路

在該電路中,當(dāng)出現(xiàn)過流時NQ821的2腳外接電阻R822、R821A上的壓降迅速增大,使NQ821的1腳電壓快速上升到門限電壓0.73V,立即控制NQ821內(nèi)的振蕩器翻轉(zhuǎn),開關(guān)管導(dǎo)通時間大大縮短,從而限制了開關(guān)管的漏極電流,起到了過流保護(hù)作用。

4.電源的待機(jī)、開機(jī)控制

微處理器UN11的29腳為電源待機(jī)、開機(jī)控制輸出端。電源待機(jī)、開機(jī)控制電路由VQ832、VQ833、VQ822等元件組成。

當(dāng)微處理器UN11的29腳輸出高電平時,VQ832基極為高電平,VQ832截止,其集電極變?yōu)榈碗娖?使VQ833截止,VQ822飽和導(dǎo)通,光電耦合器NQ838的2腳電壓下降到最低,使得光電耦合器NQ838初級發(fā)光二極管的導(dǎo)通電流大幅增加,光電耦合器NQ838的3腳輸出電流隨之大幅增加,NQ821的1腳電壓提前上升到0.73V,開關(guān)管提前截止,而導(dǎo)通時間大大縮短,從而使開關(guān)變壓器各次極繞組的輸出電壓下降,其中驅(qū)動繞組上電壓的下降又將NQ821的4腳上的驅(qū)動電壓大幅降低,當(dāng)?shù)陀?0V時,電源停止工作,此時NQ821內(nèi)的工作電流降到100uA以下;之后在啟動電路R815、C823的作用下,使NQ821的4腳電壓又上升到16V時,電源再次啟動工作;由于UN11的29腳一直為高電平,所以在VQ832、VQ833、VQ822等元件組成的電路作用下,開關(guān)電源電路又會停止工作,這樣循環(huán)往復(fù)下去,電源進(jìn)入了間歇振蕩的待機(jī)工作方式,迫使開關(guān)電源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。

當(dāng)微處理器UN11的29腳輸出低電平時,VQ832基極為低電平,VQ832飽和導(dǎo)通,其集電極輸出高電平,使VQ833跟隨導(dǎo)通,而VQ822變成截止?fàn)顟B(tài),開關(guān)穩(wěn)壓電路又會在光電耦合器NQ838、取樣放大電路NQ833等元件組成的穩(wěn)壓控制電路作用下開始正常工作,開關(guān)電源進(jìn)入開機(jī)狀態(tài)。當(dāng)然,由于VQ832集電極輸出高電平,那么NQ831的4腳變?yōu)楦唠娖?NQ831恢復(fù)工作,輸出+12V提供給數(shù)字板組件、視放電路等,保證圖像信號處理系統(tǒng)、掃描信號處理系統(tǒng)正常工作。

三、結(jié)束語

該機(jī)電源電路設(shè)計獨特,穩(wěn)定性好,得到廣泛運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)

《長虹系列電視機(jī)原理與維修》.長虹電子集團(tuán)公司.人民郵電出版社 ■