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長(zhǎng)虹50英寸高清系列等離子電視,部分采用三星等離子S50HW-YD02屏組件,該產(chǎn)品畫(huà)質(zhì)優(yōu)異,性能穩(wěn)定,深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)。該系列電視電源型號(hào)為lJ44-00132B,與三星以前的50英寸電源相比,有較大的不同。并且該電源也適用于三星42英寸(LJ44-00132A),兩者區(qū)別在于:LJ44-00132A電源功率較LJ44-00132B小,VAMP電壓在LJ44-00132B設(shè)置為24V,在LJ44-00132A上設(shè)置為12V。
長(zhǎng)虹50英寸高清系列等離子彩電(采用三星等離子S50HW-YD02屏組件)的電源型號(hào)為L(zhǎng)J44-00132B,主要由進(jìn)線抗干擾電路、待機(jī)電壓形成電路、功率因數(shù)校正電路、低電壓形成電路、高電壓形成電路及保護(hù)電路組成。該電源實(shí)物見(jiàn)本期彩頁(yè)。該電源采用單面印制電路板,設(shè)有電源管理CPU進(jìn)行整機(jī)工作時(shí)序和保護(hù)控制。熱地的保護(hù)控制由四電壓比較器KIA393來(lái)比較判斷電路的工作狀態(tài),冷地部分的保護(hù)電路采用電源管理集成電路U910和KIA393、KIA358進(jìn)行監(jiān)測(cè)。除待機(jī)5V電路形成電路外,其他電路部分采用了目前最熱門(mén)的LLC諧振電路來(lái)提高電源的功率密度,降低自身功耗和體積。電路框圖見(jiàn)圖1。
一、進(jìn)線抗干擾電路
主電源上的進(jìn)線抗干擾電路由電壓過(guò)高限制電路、進(jìn)線抗干擾濾波電路組成,見(jiàn)圖2。
該部分電路與常見(jiàn)的進(jìn)線抗干擾電路基本相同,不同的地方是由VAR101組成的交流電壓過(guò)高限制電路/防雷擊電路。當(dāng)從插座CN8001輸入的電壓過(guò)高時(shí)(火線和零線)或有雷電進(jìn)入時(shí),壓敏電阻VAR101的兩端電壓升高,當(dāng)該電壓超過(guò)VAR101的保護(hù)電壓值時(shí), VAR101接近短路,輸入電流就會(huì)增大,使F181(8A)、F182(8A)因過(guò)流而熔斷,從而實(shí)現(xiàn)過(guò)壓和防雷保護(hù)。
二、待機(jī)5V電壓形成電路
待機(jī)5V形成電路見(jiàn)圖3。
該電路采用安森美的NCP1200D1作為主控制器。該控制器帶有一個(gè)工作在40kHz、60kHz或100kHz 固定頻率的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(NCP1200D1的固定頻率為100kHz),可以驅(qū)動(dòng)低門(mén)控充電開(kāi)關(guān)器件。NCP1200D1內(nèi)部框圖見(jiàn)圖4。
1.待機(jī)5V電路電路啟動(dòng)過(guò)程
220V交流電壓從插座CN8001送入電源板后,經(jīng)過(guò)壓保護(hù)電路和進(jìn)線抗干擾電路濾除電網(wǎng)的干擾和電源自身產(chǎn)生的干擾后,再經(jīng)TH101 D110、D111整流,C124濾波后,形成待300V電壓。
C124( 450V/22uF)上的300V帶有紋波的直流電壓經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器T101的初級(jí)繞組加到大功率場(chǎng)效應(yīng)管Q110的漏極。同時(shí),交流220V電壓經(jīng)D116、R115整流,C107濾除雜波后,形成140V的脈動(dòng)直流電壓,加到U110 (NCP1200D1)的⑧腳,U110內(nèi)部的高壓恒流源電路工作,經(jīng)U110內(nèi)部的高壓恒流源,以4mA的電流向集成電路⑥腳外部的C125(47uF/50V)充電,當(dāng)C125上的電壓達(dá)到11.4V時(shí),高壓恒流源被切斷,內(nèi)部100Hz振蕩電路工作,輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)內(nèi)部放大器處理后,從⑤腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)加到Q110(11N80)的柵極,使Q110工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),在T101的初級(jí)繞組形成變化的電流,并產(chǎn)生磁場(chǎng),把電能轉(zhuǎn)變成磁能儲(chǔ)存在T101中。
2.次級(jí)輸出電壓
T101的次級(jí)繞組感應(yīng)的電壓經(jīng)D120、R105整流,
C126濾波后,形成14V電壓,經(jīng)D141隔離后加到Q115(PNP)管的發(fā)射極。同時(shí),該電壓經(jīng)R109限流、ZD110穩(wěn)壓成13.1V加到Q115的基極,使其處于放大導(dǎo)通狀態(tài),輸出穩(wěn)壓后的12.5V電壓,為集成電路U110的⑥腳供電。
T101次級(jí)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)D150整流,C175、C176濾波后形成5.2V的待機(jī)5VSB直流電壓,為冷地部分的電源管理CPU等后續(xù)電路供電。
T101次級(jí)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)D122整流、C127濾波后,形成約18V的直流電壓,為電源的熱地部分電路供電。
T101次級(jí)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)D120整流、C126濾波后,形成14V電壓;再經(jīng)D121隔離C145濾波后,形成13.5V電壓為U971{MC33167 )及外圍元器件供電。
3.穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路
穩(wěn)壓電路主要由U181 (KIA431A)、PC111(P421)、U110( NCP1200D1 )及外圍元器件構(gòu)成。其工作原理與常見(jiàn)的穩(wěn)壓電路完全相同。
保護(hù)電路由過(guò)載保護(hù)電路、穩(wěn)壓回路開(kāi)環(huán)保護(hù)電路、過(guò)溫保護(hù)電路和過(guò)壓保護(hù)電路組成。
過(guò)載保護(hù):當(dāng)5VSB電壓因某種原因過(guò)流時(shí),5VSB 電壓下降,R151和R154分壓后的電壓下降,U181的陰極灌流電流減小。對(duì)U110的②腳分流作用減小,當(dāng)U110的②腳電壓上升到4.1V時(shí),并且U1 10③腳檢測(cè)到的電流信號(hào)也增大,U110進(jìn)入過(guò)載保護(hù)模式,發(fā)出低占空比驅(qū)動(dòng)信號(hào),此時(shí)U110的供電電壓不足,C125上的電壓線形下降,當(dāng)U110的⑥腳電壓降到9.8V時(shí),過(guò)載情況仍然存在,為防止動(dòng)態(tài)自供電電路(DSS)觸發(fā),U110會(huì)終止驅(qū)動(dòng)脈沖輸出,使待機(jī)5V形成電路無(wú)電壓輸出。
穩(wěn)壓回路開(kāi)環(huán)保護(hù):當(dāng)待機(jī)5V電路的穩(wěn)壓回路開(kāi)環(huán)時(shí),U110的②腳沒(méi)有電流被分流,②腳電壓迅速上升到4.1V,集成電路進(jìn)入開(kāi)環(huán)保護(hù)模式,U110發(fā)出低占空比驅(qū)動(dòng)信號(hào),此時(shí),U110的供電電壓不夠,C125上的電壓線性下降;當(dāng)U110的⑥腳電壓降到9.8V時(shí),過(guò)載情況仍然存在,為防止動(dòng)態(tài)自供電電路(DSS) 觸發(fā),U110會(huì)終止驅(qū)動(dòng)脈沖輸出,使待機(jī)5V形成電路無(wú)電壓輸出。
過(guò)溫保護(hù):當(dāng)某種原因造成U110的溫度異常升高,并且芯片溫度達(dá)到140C時(shí),內(nèi)部過(guò)溫保護(hù)電路動(dòng)作,終止驅(qū)動(dòng)脈沖輸出,使待機(jī)5V形成電路無(wú)電壓輸出。
過(guò)壓保護(hù):過(guò)壓保護(hù)電路主要由齊納二極管ZD130、Q131、Q115及外圍元器件組成。正常工作時(shí),ZD130的穩(wěn)壓值大于D120整流、C126濾波后形成的14V電壓,ZD130沒(méi)有電流流過(guò),Q131的基極沒(méi)有電流流過(guò),Q131截止,不影響Q115的放大狀態(tài)。
當(dāng)某種原因造成D120整流、C126濾波后的電壓升高時(shí),ZD130齊納擊穿,經(jīng)R141和R140分流后,使Q131導(dǎo)通,把Q115的基極電位拉低,Q115進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)。D120整流C126濾波后的電壓經(jīng)D141、Q115的e、c極直接加到U110的⑥腳。當(dāng)U110的⑥腳電壓大于或等于16V時(shí),保護(hù)電路動(dòng)作,U110終止驅(qū)動(dòng)脈沖輸出,使待機(jī)5V形成電路無(wú)電壓輸出。
1.功率因數(shù)校正電路的啟動(dòng)控制電路
功率因數(shù)校正電路啟動(dòng)控制電路主要受主板送入的開(kāi)/待機(jī)信號(hào)控制,見(jiàn)圖5。當(dāng)主板送出低電平PS-ON信號(hào)經(jīng)R910加到電源管理CPU(U910)的13腳,單片機(jī)U910進(jìn)入正常開(kāi)機(jī)工作狀態(tài),從10腳輸出低電平的控制信號(hào),經(jīng)R912、R187、R170分壓后,加到Q155的基極,Q155截止。5VSB電壓經(jīng)R163直接加到Q178的基極,Q178導(dǎo)通,5VSB電壓經(jīng)R162、光耦PC110內(nèi)部的發(fā)光二極管、Q178的c、e極到地,PC110內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)光、光敏三極管等效電阻降低,使Q112導(dǎo)通。Q112 導(dǎo)通后,熱地部分的19V電壓經(jīng)Q112 (B985) 的e、c極加到U111(KIA7815)的輸入腳,經(jīng)U111穩(wěn)壓后,形成15V直流電壓送入功率因數(shù)校正控制集成電路U201的⑧腳,U201得電工作,啟動(dòng)功率因數(shù)校正電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)。2.功率因數(shù)校正電路
功率因數(shù)校正電路實(shí)際采用安森美公司生產(chǎn)的功率因數(shù)控制芯片NCP1653A,電路原理圖見(jiàn)圖6。NCP1653A是一款設(shè)計(jì)成連續(xù)導(dǎo)通型(cCM)的功率因數(shù)校正升壓電路模式的PFC控制電路,該芯片內(nèi)部集成了高可靠的保護(hù)功能電路。在本機(jī)中的工作頻率固定在100kHz ,集成塊內(nèi)部框圖見(jiàn)圖7。
U201(NCP1653A )的②腳外接電容C205為軟啟動(dòng)電容,⑧腳輸入15V電壓瞬間②腳電壓約等于oV,隨后電容逐漸充電,②腳電壓逐漸.上升到正常值U201才進(jìn)入正常工作狀態(tài),從⑦腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào),經(jīng)R208送入Q201、Q202組成的互補(bǔ)推挽放大電路,然后送往功率管Q203和Q204的控制極,使其進(jìn)入開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)。當(dāng)Q203和Q204導(dǎo)通時(shí),BD201、BD202輸出的100Hz脈動(dòng)直流電經(jīng)L201、Q203和Q204的漏極-源極R206回到BD201和BD202的負(fù)端,電感L201儲(chǔ)能;當(dāng)Q203和Q204截止時(shí),Q203和Q204的柵極電荷通過(guò)D240、D241、Q202的e、c極泄放。Q203、Q204截止后,L201感應(yīng)的磁能疊加上輸入到L201的100Hz脈動(dòng)直流電,經(jīng)D211整流C227、C228濾波后,形成395V的PFC電壓。該電源的熱地部分的保護(hù)電路及時(shí)序控制電路主要由U971( KIA339P )、U901(KIA431 )及外圍元器件組成。KIA339P 是大家熟悉的運(yùn)算放大器,其內(nèi)部框圖見(jiàn)圖8。
1.熱地保護(hù)電路中的AC-DET電路AC-DET電路主要由U971( KIA339P )內(nèi)部的比較器A、U901( KIA431 )及外圍元器件組成,見(jiàn)圖9。
交流220V電壓經(jīng)D123、D125整流,R116.R117和R131分壓后,形成一個(gè)正比于交流電壓的脈動(dòng)電壓,經(jīng)D124加到U971的④腳(220V時(shí),此電壓實(shí)測(cè)為2.8V)。同時(shí),14V電壓經(jīng)D121、R123加到U901(KIA431)的陰極和參考極形成不受電源電壓變化的2.5V基準(zhǔn)電源,經(jīng)R120加到U971的⑤腳(實(shí)測(cè)此電壓為1.7V)。當(dāng)交流電壓正常,即比較器U971的④腳電壓高于⑤腳電壓時(shí),其②腳為低電平,光耦PC113導(dǎo)通。5VSB 電壓經(jīng)R179、PC113內(nèi)部的光敏三極管、R909加到電源管理集成電路U910的15腳(3.85V),U910接到這一高電平信號(hào)后,判斷交流電壓輸入正常。
另外,雖然14V電壓經(jīng)R143、R142分壓后加到Q131的基極,但由于U971的②腳是低電平,使D140導(dǎo)通,Q131截止。故交流輸入電壓正常時(shí),Q131不接入電路,對(duì)Q115的工作狀態(tài)無(wú)影響。2.AC DET保護(hù)信號(hào)輸出到主板電路
AC DET保護(hù)信號(hào)輸出到主板電路主要由U182(APL5312 )及外圍元器件組成,見(jiàn)圖10。APL5312 是一個(gè)超低噪音,低壓差線性穩(wěn)壓器,在2.3V~6V的輸入電壓情況下,提供高達(dá)300mA的輸出電流,典型的壓差為290mV(電流在300mA情況下),內(nèi)部電路見(jiàn)圖11。
通電后,AC DET檢測(cè)電路進(jìn)入工作狀態(tài),把交流電壓檢測(cè)結(jié)果從光耦PC113的③腳輸出。交流.電壓在允許范圍內(nèi),光耦PC113 "的③腳輸出3.9V的直流電壓,直接,加到U182的③腳,經(jīng)其內(nèi)部電路處理后,從⑤腳輸出3.28V的直流電壓A12V/AC DET信號(hào),加到主板的掉電靜音控制電路,使伴音功放的靜音控制功能失效;反之,U182③、⑤腳均為低電平,此時(shí)靜音電路起控,使伴音停止輸出。PFC輸出電壓過(guò)高保護(hù)電路主要由U971(KIA339P )內(nèi)部的比較器B、U901( KIA431 )及外圍元器件組成,見(jiàn)圖12。
當(dāng)PFC輸出電壓在設(shè)計(jì)值395V時(shí),該電電壓經(jīng)R222、R223、R225、R226、R227和R228分壓后,形成一個(gè)正比于PFC輸出電壓的直流電壓,經(jīng)R119限流,C117、c901濾除干擾后,加到U971的⑦腳(比較器B的“+”輸入端,實(shí)測(cè)電壓為2.13V),同時(shí)U901和R123形成的2.5V基準(zhǔn)電壓經(jīng)R128和R149分壓后,也加到U971的⑥腳(比較器B的“-”輸入端,實(shí)測(cè)電壓為2.33V )。當(dāng)PFC電路由于穩(wěn)壓環(huán)路失控造成PFC輸出電壓異常升高時(shí),經(jīng)R222、R223、R225、R226、R227和R228分壓后的電壓升高,加到U971的⑦腳電壓也跟著升高,而加到U971⑥腳的電壓是基準(zhǔn)2.5V電壓供給的,所以⑥腳電壓不變。當(dāng)“+”端電壓高于“-”端時(shí),①腳為高電平。該高電平影響兩路電路狀態(tài):一路經(jīng)R132直接加到三極管Q120的基極,使Q120截止,PC110和Q112截止,受控18V電壓無(wú)輸出,整機(jī)回到待機(jī)狀態(tài);另一路經(jīng)D128加到光耦PC114的初級(jí),使PC114導(dǎo)通,此時(shí)5VSB電壓經(jīng)R184、PC114內(nèi)部的光敏三極管和R185到地,在R185,上形成一個(gè)高電平的THEM-DET信號(hào),經(jīng)R182.D183隔離后加到Q162的基極,見(jiàn)圖13。
Q162和Q161組成模擬可控硅電路。高電平的THEM-DET信號(hào)加到Q162的基極后,Q162、Q161導(dǎo)通,Q161集電極輸出高電平,使Q162鎖定在飽和狀態(tài),集電極鎖定為低電平狀態(tài),Q178的控制極也變?yōu)榈碗娖?,Q178、PC110、Q112截止,沒(méi)有電壓輸出,使功率因數(shù)校正電路控制集成電路U201及后續(xù)工作電路失去供電電壓,整機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)。
4.過(guò)熱保護(hù)電路
過(guò)熱保護(hù)電路主要由U971( KIA339P )內(nèi)部的比較器D.U901( KIA431 )及外圍元器件組成,見(jiàn)圖14。
正常工作時(shí),熱敏電阻TH110的阻值較小。14V電壓經(jīng)D121隔離,R122和TH110分壓后加到U971的11腳(比較器D的正相輸入端,電壓較低,實(shí)測(cè)電壓為0.2V),同時(shí)U901與外圍元器件組成的2.5V基準(zhǔn)電壓通過(guò)R126加到U971的10腳(比較器D的反相輸入端,實(shí)測(cè)電壓為2.47V)。
當(dāng)電源板過(guò)熱時(shí),散熱片的溫度也會(huì)跟著升高,TH110的阻值逐漸變大,R122和TH110分壓后加到U971 11腳的電壓逐漸升高,而加到U971的⑥腳電壓是基準(zhǔn)2.5V電壓供給的,所以10腳電壓不會(huì)改變。當(dāng)“+”端電壓高于“-”端時(shí),U971的13腳為高電平。PC114導(dǎo)通,5VSB電壓經(jīng)R184、PC114內(nèi)部的光敏三極管和R185后,在R185上形成一個(gè)高電平的THEM-DFT信號(hào),經(jīng)R182、D183隔離后加到Q162的基極,Q162、Q161導(dǎo)通,Q178、PC110、Q112截止,沒(méi)有電壓輸出,功率因數(shù)校正電路控制集成電路U201及后續(xù)工作電路失去供電電壓,整機(jī)回到待機(jī)狀態(tài)。
5.12V輸出控制電路
12V輸出控制電路主要由U971(KIA339P)內(nèi)部的比較器C、U901( KiA431 )及外圍元器件組成,見(jiàn)圖15。
當(dāng)功率因數(shù)校正電路工作正常后,輸出約395V的直流電壓PFC OUT,該電壓經(jīng)R222、R223、R225、R226、R227和R228分壓后,再經(jīng)R118限流加到U971的⑧腳(比較器C的反相輸入端);同時(shí),U901及外圍元器件產(chǎn)生的2.5V基準(zhǔn)電壓經(jīng)R127和R129分壓后,加到U971的⑨腳(比較器C的正相輸入端)。正常時(shí),14腳為低電平。U111輸出的15V電壓經(jīng)Q111加到U112(KIA7812)的電壓輸入端,經(jīng)U112穩(wěn)壓后,輸出12V電壓,給VA電壓形成控制集成電路U520供電。
當(dāng)某種原因造成功率因數(shù)校正電路輸出電壓過(guò)低或功率因數(shù)校正電路沒(méi)有工作時(shí), PFC ouT電壓降低,加到U971的⑧腳電壓也跟著降低。當(dāng)U971的⑧腳電壓低于⑨腳電壓時(shí),比較器C翻轉(zhuǎn),14腳變?yōu)楦唠娖?,Q111截止,U112沒(méi)有12V電壓輸出。通過(guò)該電路可以看出,只有保證功率因數(shù)校正電路工作后,才能輸出12V電壓,從而保證電源工作時(shí)序,確保電路工作正常。
低電壓形成電路主要形成VA電壓、Vt電壓、A12V、vG和VAMP電壓,它們公用一個(gè)初級(jí)控制集成電路U520( L6598 ),電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖16。
低電壓形成電路采用目前市場(chǎng)上熱門(mén)的LIC諧振半橋拓?fù)潆娐?。LLC驅(qū)動(dòng)部分選用意法半導(dǎo)體公司(ST)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的L6598作為主控制器,它是一款將諧振變換器與600V的高壓半橋驅(qū)動(dòng)器集成于同一芯片的控制IC,可取代單端諧振變換器和多芯片解決方案。L6598主要由壓控振蕩器(VCO)、檢測(cè)運(yùn)算放大器(OP AMP)、兩個(gè)帶使能(ENABLE)輸入的比較器、控制邏輯、高/低端驅(qū)動(dòng)器、自舉驅(qū)動(dòng)器、欠電壓保護(hù)及軟啟動(dòng)電路組成,內(nèi)部框圖見(jiàn)圖17所示。
1.工作過(guò)程VAMP 電壓形成電路主要由U972(MC33167T)及外圍元器件完成。MC33167T內(nèi)部主要由溫度補(bǔ)償參考固定頻率振蕩器、單脈沖測(cè)量式脈寬調(diào)制鎖存器、高增益誤差放大器和大電流輸出開(kāi)關(guān)、逐周期電流限制、欠壓鎖定和熱關(guān)斷等電路組成。內(nèi)部框圖見(jiàn)圖18。
T501次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖,經(jīng)D554整流、C560 濾波后,形成33V的直流電壓,加到U972( MC33167T)的電壓輸入端④腳,內(nèi)部72kHz振蕩器工作產(chǎn)生開(kāi)關(guān)脈沖信號(hào)。當(dāng)②腳內(nèi)部的功率管導(dǎo)通時(shí),33V直流電壓經(jīng)U972的④腳、U972內(nèi)部的功率管.U972的②腳及儲(chǔ)能電感L554給電容C564充電,同時(shí)為負(fù)載提供24V電壓輸出,電感L554儲(chǔ)能,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為左正右負(fù);當(dāng)②腳內(nèi)部的功率管截止時(shí),②腳沒(méi)有電壓輸出,由于電感的電流不能突變,電壓可以突變,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樽筘?fù)右正,此時(shí)負(fù)載的工作電流由電容C564提供,續(xù)流二極管D555導(dǎo)通,為電感L554提供續(xù)流回路。當(dāng)IC輸出的電流過(guò)大或IC內(nèi)部的溫度超過(guò)150C時(shí),將關(guān)斷②腳的脈沖輸出。Y驅(qū)動(dòng)板和維持x板所需的15V驅(qū)動(dòng)電壓VG由可關(guān)斷四端穩(wěn)壓器U550 (KA78R15) 穩(wěn)壓形成。KA78R15是一個(gè)低壓差( 輸入與輸出最低相差0.5V )穩(wěn)壓器,適合需要恒定輸出15V的各類電子設(shè)備。該穩(wěn)壓器內(nèi)置各種保護(hù)電路,如峰值電流保護(hù)熱關(guān)斷、過(guò)壓保護(hù)和輸出禁止功能。內(nèi)部框圖見(jiàn)圖19。
T501的次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)D552整流、C555濾波后形成23.86V的直流電壓,直接加到U550(KA78R15 )的①腳。當(dāng)電源管理CPU的⑦腳發(fā)出高電平(5.3V)的控制信號(hào)加到U550的④腳時(shí),U550內(nèi)部的功率開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,輸出受控的15V電壓,經(jīng)C556濾波后,形成VG電壓經(jīng)插座CN8006和CN8007送入Y驅(qū)動(dòng)板和維持X板。A12電壓形成電路主要由U551(LM2576-ADJ)及外圍元器件構(gòu)成。LM2576-ADJ 是輸出電壓可調(diào)型,其技術(shù)參數(shù)為:輸入電壓3.5V~40V、輸出電壓1.23V~37V、輸出電流3A、振蕩器固定頻率52kHz。直流輸出端直接受控④腳。其內(nèi)部框圖見(jiàn)圖20。
T501的次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖經(jīng)D552整流、C555濾波后形成23.86V的直流電壓,直接加到U551(LM2576-ADJ )的①腳。由于本電路中U551的⑤腳被強(qiáng)制成低電平(接地),所以U551內(nèi)部的52kHz振蕩器開(kāi)始工作后,②腳內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管在PWM開(kāi)關(guān)信號(hào)的控制下便工作于開(kāi)關(guān)狀態(tài)。內(nèi)部開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí),電源經(jīng)內(nèi)部開(kāi)關(guān)管、②腳L552向C559充電,同時(shí)通過(guò)插座CN8004向主板負(fù)載提供工作電壓。當(dāng)U551內(nèi)部的開(kāi)關(guān)管截止時(shí),C559放電,通過(guò)CN8004向主板負(fù)載提供工作電壓,而此時(shí)續(xù)流二極管D553導(dǎo)通,為L(zhǎng)552提供放電回路,使L552復(fù)位,為下次儲(chǔ)能做好準(zhǔn)備。當(dāng)U551內(nèi)部溫度超過(guò)150C或輸出電流過(guò)大時(shí),內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作,關(guān)閉②腳脈沖輸出,避免損壞器件。D5V電壓形成電路見(jiàn)圖21。
開(kāi)機(jī),當(dāng)A12V電壓形成后,該電壓經(jīng)R157加到Q157的柵極,Q157導(dǎo)通,源極輸出5.2V的D5V電壓,該電壓經(jīng)CN8002、CN8005、CN8003和CN8004送到邏輯板、尋址板、主板,為數(shù)字處理部分供電。D3V3電壓形成電路見(jiàn)圖22。
主要由U661 (KA3883) 和Q661 構(gòu)成。KA3883是離線DC PWM控制器,內(nèi)部包括欠壓鎖定、低啟動(dòng)電流電路、溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)、高增益誤差比較放大器、電流檢測(cè)比較器和功率MOSFET管驅(qū)動(dòng)輸出等電路。內(nèi)部框圖見(jiàn)圖23。
當(dāng)A12V電壓經(jīng)C659濾波加到U661的⑦腳時(shí),內(nèi)部振蕩電路工作。由于此時(shí)U910的⑦腳還沒(méi)有發(fā)出高電平的D3V3電壓打開(kāi)信號(hào),所以Q683(PNP )導(dǎo)通,Q152(PNP )導(dǎo)通,把U661的①腳電壓拉低到地,U661進(jìn)入保護(hù)工作狀態(tài),⑥腳沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出。5VSB電壓經(jīng)L661和C661濾波后,加到Q661的漏極。當(dāng)U661輸出的PWM脈沖呈高電平時(shí),A12V電壓經(jīng)R693加到Q661 的柵極,Q661導(dǎo)通。5VSB電壓經(jīng)Q661、L662 向電容C662和C663充電,L662儲(chǔ)能,并向負(fù)載供電。L662的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為左正右負(fù)。Q661截止時(shí),電容C662和C663向負(fù)載供電,由于電感兩端的電流不能突變,L662的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樽筘?fù)右正,D661導(dǎo)通,為L(zhǎng)662提供放電回路。
R672和R673、R674組成D3V3電壓誤差取樣電路。誤差信號(hào)從②腳送入,經(jīng)內(nèi)部誤差放大器比較放大后,調(diào)整⑥腳輸出的脈沖寬度,改變電容C662和C663的充電電荷,使輸出電壓穩(wěn)定。
七、低壓電路中的保護(hù)電路
D5V和D3V3過(guò)流保護(hù)電路D5V和D3V3過(guò)流保護(hù)電路由比較器U974(KA393P )及外圍電路構(gòu)成,見(jiàn)圖24。
(1)D5V過(guò)流保護(hù)電路、
5VSB接U974的⑧腳,給雙比較器供電。R598 為D5V電流檢測(cè)電阻。正常時(shí),Q157輸出的5V電壓經(jīng)R967和R966分壓,C965濾除干擾后,有4.3V電壓加到U974內(nèi)部比較器A的正相輸入端(③腳),同時(shí),D5V電壓經(jīng)R968和R969分壓,C964濾除干擾后,形成4.73V左右的直流電壓加到比較器A的反相輸入端(②腳),由于反相輸入端的電壓略高于正租輸入端電壓,①腳呈低電平,D954截止,不影響后續(xù)被保護(hù)電路正常工作。
當(dāng)某種原因造成D5V電源支路過(guò)流時(shí),流過(guò)R598的電流增大,D5V電壓下降,使U974的②腳電壓降低。當(dāng)U974③腳電壓高于②腳時(shí),比較器A輸入的電流減小,①腳的電壓上升,經(jīng)D954加到Q162(NPN)的基極,使Q162、Q161導(dǎo)通,Q178和光耦PC110截止,Q112截止,斷開(kāi)U11建的輸入電壓,后級(jí)電路因無(wú)電壓而停止工作,整機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
(2)D3V3過(guò)流保護(hù)電路
圖24中,R585為D3V3電流檢測(cè)電阻。正常時(shí),C663上輸出的3.4V電壓經(jīng)R963和R964分壓,形成3.2V左右的直流電壓加到U974內(nèi)部比較器B的正相輸入端(⑤腳),同時(shí),D3V3電壓經(jīng)R962限流,C962濾波后,直接加到U974內(nèi)部比較器B的反相輸入端(⑥腳),由于反相輸入端的電壓略高于正相輸入端電壓,所以,D3V3電壓經(jīng)R960.U974到地,⑦腳呈低電平,D954截止,保護(hù)電路未啟動(dòng),電路正常工作。
當(dāng)某種原因造成D3V3電源支路過(guò)流時(shí),流過(guò)R585兩端的電流增大,D3V3電壓下降,U974⑥腳的電壓隨之降低。當(dāng)U974的⑤腳電壓高于⑥腳電壓時(shí),比較器B輸入的電流減小,⑦腳的電壓上升,D954導(dǎo)通,經(jīng)R167分流,C155濾除干擾后,加到Q162( NPN)的基極,然后通過(guò)Q162、Q161、Q178、PC110、Q112關(guān)斷U111的輸入電壓,使后級(jí)電路因無(wú)電壓而停止工作,整機(jī)進(jìn)入待機(jī)工作狀態(tài)。
2.VA電壓輸出過(guò)流保護(hù)電路
VA電壓輸出過(guò)流保護(hù)電路使用雙運(yùn)放U973(KIA358)和三端可編程精密參考集成電路U950(KIA431 )組成,電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖25。
5VSB 電壓經(jīng)R969限流,C950濾波后,加到U973的⑧腳,為集成電路供電;同時(shí),5VSB電壓經(jīng)R958限流后,直接加到U950的陰極和參考控制極,在U950的陰極和參考控制極上形成2.5V基準(zhǔn)電源。
正常工作時(shí) ,VA電壓輸出的電流較小,流過(guò)限流電阻R551兩端的電流較小,即,C551的負(fù)極電壓較高(絕對(duì)值低l。2.5V 基準(zhǔn)電源經(jīng)R954和R953分壓后的電壓較高,經(jīng)R952加到內(nèi)部運(yùn)放2的正相端(U973的⑤腳)電壓較高,實(shí)際測(cè)試電壓為0.36V;運(yùn)放2的反相端(⑥腳)經(jīng)R951接地,實(shí)際測(cè)試電壓為0V。由于運(yùn)放2的正相端輸入電壓高于反相端輸入電壓,故U973的⑦腳(運(yùn)放2 )輸出為4.55V的高電平,D950截止,不影響Q161和Q162的工作狀態(tài)。
當(dāng)VA的負(fù)載變重造成輸出電流異常增大時(shí),流過(guò)限流電阻R551兩端的電流增大,即C551的負(fù)極電壓降低(絕對(duì)值高),2.5V基準(zhǔn)電源經(jīng)R954和R953分壓后的電壓變低,經(jīng)R952加到U973的⑤腳電壓成為負(fù)壓。由于運(yùn)放2的正相端輸入電壓低于反相端輸入電壓,運(yùn)放2輸出低電平,即5V電源電流經(jīng)U973的企腳流入集成電路內(nèi)部。D950導(dǎo)通,然后通過(guò)Q161、Q162、Q178使整機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。八VS- ON控制和VS電壓形成電路
1.VS-ON控制電路
相關(guān)電路見(jiàn)圖26。本機(jī)的VS電壓形成電路受邏輯板輸出的VS-ON信號(hào)控制。
2. VS電壓形成電路
vS電壓形成電路跟低電壓形成電路一樣,采用意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的L6598作為初級(jí)電路主控制器。其電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖27。
該部分電路中的振蕩、穩(wěn)壓電路的工作過(guò)程與前面介紹過(guò)的低電壓形成電路完全相同,不再詳述。在此只介紹一下電壓輸出電路:T401次級(jí)感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D451和D452整流、C455濾波后,形成209V的VS電壓,為Y板和維持X板供電。
3.VS輸出過(guò)流保護(hù)電路
電路結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖28。
正常工作時(shí),VS電壓輸出的電流較小,流過(guò)限流電阻R488兩端的電流較小,即C455的負(fù)極電壓較高(絕對(duì)值低)。另外,2.5V基準(zhǔn)電源經(jīng)R956和R957分壓后的電壓較高,該電壓經(jīng)R955加到U973的正相電壓輸入端③腳(實(shí)際測(cè)試電壓為0.34V);由于運(yùn)放1的反相電壓輸入端②腳經(jīng)R950接地(實(shí)際測(cè)試電壓為0V),故③腳電壓高于②腳電壓,U973的①腳輸出為4.58V的高電平,D950截止,不影響Q161和Q162的工作狀態(tài)。
當(dāng)VS的負(fù)載變重造成輸出電流增大時(shí),流過(guò)限流電阻R488兩端的電流增大,即C455的負(fù)極電壓降低(絕對(duì)值高),2.5V基準(zhǔn)電源經(jīng)R956和R957分壓后的電壓變低,經(jīng)R955加到U973的③腳電壓成為負(fù)壓。由于運(yùn)放1的正端輸入電壓低于負(fù)端輸入電壓,運(yùn)放1輸出低電平,D950導(dǎo)通,然后通過(guò)Q161、Q162、Q178、PC110使整機(jī)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
電源管理控制電路使用ABOV半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的MC80F0504B( U910 )作為電源時(shí)序控制和保護(hù)設(shè)定控制中心。MC80F0504是擁有4k字節(jié)FLASH程序存儲(chǔ)器的CMOS8位單片機(jī)。電源管理控制及啟動(dòng)控制電路見(jiàn)圖29。
工作原理:開(kāi)關(guān)電源中的待機(jī)電路工作后,形成的5VSB電壓加到U910的⑤腳,IC得電后內(nèi)部振蕩器工作;同時(shí),5VSB電壓還加到U911( KIA7029 )的輸入端,產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)后,直接送到U910的11腳,對(duì)單片機(jī)硬件進(jìn)行復(fù)位。U910工作后,單片機(jī)按設(shè)定的程序進(jìn)入工作狀態(tài),此時(shí)單片機(jī)檢查15腳輸入的AC DET信號(hào)是否為低電平,低電平執(zhí)行保護(hù)程序,不能二次開(kāi)機(jī);高電平,判斷交流電壓輸入符合輸入標(biāo)準(zhǔn), 進(jìn)入待機(jī)工作狀態(tài),同時(shí)檢查13腳輸入電平是否為低電平。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為電源板單獨(dú)通電狀態(tài)下測(cè)試,見(jiàn)表1~表12。萬(wàn)用表為勝利88D型。
十四、維修實(shí)例