簡析東仕系列數(shù)字機開關(guān)電源

鄭秀峰

東仕系列數(shù)字機投放市場較早,屬低價位普及型機種,社會擁有量較大。該系列產(chǎn)品最早型號為東仕IDS-2000,后來生產(chǎn)的同系列產(chǎn)品中,在原型號IDS-2000后添加不同字母以示區(qū)別,如東仕IDS-2000F等。在不同生產(chǎn)時期生產(chǎn)的產(chǎn)品,采用的開關(guān)電源有所不同,按構(gòu)成開關(guān)電源的主變換電路元件的不同,東仕系列數(shù)字機開關(guān)電源主要分為三類:一類是以TOP224Y為核心元件組成的開關(guān)電源(以下簡稱TOP224Y型電路),另一類是以TEA1523為核心元件組成的開關(guān)電源,第三類是以C5027為開關(guān)管的開關(guān)電源(以下簡稱C5027型電路),其中以TOP224Y和TEA1523為核心元件組成開關(guān)電源的機型,性能、可靠性良好,保護(hù)功能完善,但成本較高,此類機型主要為東仕系列的早期產(chǎn)品,以C5027為開關(guān)管的開關(guān)電源,是東仕系列的后期產(chǎn)品,其特點是成本較低,穩(wěn)定性、可靠性一般。以TEA1523為核心元件的東仕機開關(guān)電源,電路與檢修在《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》中介紹的較多,可參考2005年《衛(wèi)星電視與寬帶多媒體》第20期“東仕IDS-2000F數(shù)字機開關(guān)電源故障分析與檢修”和第22期“東仕IDS-2000F數(shù)字機開關(guān)電源故障的檢修”兩篇文章,在此不再多述,本文僅對東仕系列數(shù)字機TOP224Y型、C5027型開關(guān)電源電路原理及易發(fā)故障做一簡要介紹,供參考。

電路原理簡述

1、TOP224Y型電路

圖1為東仕IDS-2000數(shù)字機開關(guān)電源原理圖。其原理為:220V交流市電經(jīng)保險管FU和由C1、LA、C2組成的抗干擾電路處理后通過VD1-VD4橋式整流、C3濾波產(chǎn)生約300V直流電壓。300V直流電壓經(jīng)開關(guān)變壓器的初級繞組加至U1(TOP224Y)漏極D,由其內(nèi)部電路完成開關(guān)電源的啟動過程。當(dāng)開關(guān)電源正常啟動后,開關(guān)變壓器的反饋繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓經(jīng)VD7整流、C4濾波并經(jīng)U2(PC817)加至U1(TOP224Y)控制端C,為內(nèi)部電路提供正常工作所需的偏流,維持TOP224Y的持續(xù)工作。該類開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制電路由U2(PC817)、U3(TL431)及外圍元件組成,從5V組電源取樣,當(dāng)因某種原因使開關(guān)變壓器次級輸出電壓升高時,取樣電壓比較放大器U3(TL431)的控制端R電壓也隨之升高,經(jīng)其內(nèi)部電路處理后使TL431的K端電壓下降,光電耦合器U2(PC817)內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光增強,光敏三極管導(dǎo)通增強而內(nèi)阻減小,加至TOP224Y控制端C的電壓升高,經(jīng)TOP224Y內(nèi)部電路處理后自動降低開關(guān)管的導(dǎo)通量,使輸出電壓降低。當(dāng)開關(guān)變壓器次級輸出電壓下降時,其穩(wěn)壓調(diào)整過程與之相反。該類開關(guān)電源的保護(hù)電路主要有:過流、過熱保護(hù)電路集成在TOP224Y內(nèi)部。在TOP224Y外部,由VD5(瞬變電壓抑制二極管)、VD6(阻塞二極管)構(gòu)成尖峰脈沖電壓鉗位電路,消除開關(guān)變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓,以保護(hù)TOP224Y內(nèi)部開關(guān)管不被擊穿損壞。

2、C5027型電路

圖2為東仕IDS-2000F-C數(shù)字機開關(guān)電源原理圖。其原理為:220V交流市電經(jīng)保險管F1和由C1、LF1等組成的抗干擾電路處理后通過D1-D4橋式整流、C7濾波產(chǎn)生約300V直流電壓。300V直流電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器的初級繞組加至Q1(C5027)集電極,一路通過R2、R3加至Q1基極,使Q1導(dǎo)通。Q1導(dǎo)通后,在開關(guān)變壓器初級繞組上產(chǎn)生感生電動勢,由于繞組間的電磁耦合,開關(guān)變壓器反饋繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓經(jīng)D7、C4、R10、R3加到Q1基極,使Q1進(jìn)一步導(dǎo)通并對開關(guān)變壓器儲能,直至Q1進(jìn)入飽和狀態(tài)。Q1飽和后,開關(guān)變壓器反饋繞組的感生電動勢為0,C4為Q1基極提供反偏電壓,Q1基極電流因減少而退出飽和狀態(tài),當(dāng)Q1進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)時,儲存在變壓器中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能輸出,如此循環(huán)形成振蕩過程。該類開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制電路由U1(PC817)、U2(TL431)及外圍元件組成,采用雙取樣電路,分別從5V、3.3V組電源取樣,當(dāng)因某種原因使開關(guān)變壓器次級輸出電壓升高時,取樣電壓比較放大器U2(TL431)的控制端R電壓也隨之升高,經(jīng)其內(nèi)部電路處理后使TL431的K端電壓下降,光電耦合器U1(PC817)內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光增強,光敏三極管導(dǎo)通增強而內(nèi)阻減小,啟動電壓經(jīng)過光耦加至Q2(C1815)基極,使Q2導(dǎo)通增強,Q1導(dǎo)通時間縮短,變壓器儲能減少,輸出電壓降低。當(dāng)開關(guān)變壓器次級輸出電壓下降時,其穩(wěn)壓調(diào)整過程與之相反。該類開關(guān)電源的保護(hù)電路主要有:D5、C5、R4構(gòu)成尖峰脈沖電壓吸收電路,消除開關(guān)變壓器漏感產(chǎn)生的尖峰脈沖電壓,以保護(hù)開關(guān)管Q1。過壓保護(hù)電路由R22、D6、R6等組成,當(dāng)穩(wěn)壓電路失控時,反饋繞組的感生電動勢升高,擊穿D6使Q2導(dǎo)通,迫使Q1截止,電源停止輸出電壓。

易發(fā)故障檢修

數(shù)字衛(wèi)星接收機開關(guān)電源的一般檢修方法首先是直觀檢查,根據(jù)故障機元器件是否存在燒毀、變形、變色、破裂等明顯外表異?，F(xiàn)象確定故障點,其次是通過測量關(guān)鍵點電壓的方法來判斷故障的大致范圍,這是檢修數(shù)字機開關(guān)電源總的方法和思路。在實際操作中,會因數(shù)字機開關(guān)電源的不同構(gòu)成稍有差別,不同類型開關(guān)電源易損部位也有所不同,在檢修時應(yīng)有所側(cè)重,對東仕系列數(shù)字機開關(guān)電源的檢修方法也不例外。

1、TOP224Y型電路

該類開關(guān)電源故障率最高的部位為由VD1-VD4、C3組成的整流、濾波電路,可通過觀察保險管FU是否熔斷,測量C3兩端、U1(TOP224Y)漏極D端有無300V電壓來確定故障的范圍。VD6(阻塞二極管)損壞以及開關(guān)變壓器初級繞組短路是TOP224Y損壞的主要原因,檢修時應(yīng)確認(rèn)相關(guān)電路無故障后再更換TOP224Y。次級電路發(fā)生故障較多的元件主要是各支路的整流二極管和濾波電容,根據(jù)各支路輸出電壓是否正常進(jìn)行判斷即可。

2、C5027型電路

該類開關(guān)電源故障率最高的部位是由D1-D4、C7組成的整流、濾波電路和以Q1、Q2為主要元件組成的振蕩電路。如保險管F1熔斷,則應(yīng)檢查D1-D4、C7、Q1、Q2等元件是否擊穿短路,如Q1、Q2擊穿應(yīng)查尖峰脈沖電壓吸收電路是否失效,確認(rèn)無故障后再更換Q1、Q2,如Q1集電極有300V電壓,但基極無電壓,一般為啟動電阻R2開路,如電視屏幕顯示黑白條紋,則多是濾波電容C7容量減小,應(yīng)予以更換。次級電路高發(fā)故障部位及檢修大致與TOP224Y型電路相似。