長虹DT-5A彩電開關電源分析

張思敏

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

關鍵詞:開關電源 原理 探討

一、進線濾波、整流濾波電路

1.進線濾波器

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

DT-5A彩電開關電源采用兩級進線濾波器,由CZ802、C802、C803A、C804A、T803A、T803B、R801組成。交流220V電壓經延遲保險絲F801加在第一級進線濾波器上。在第一級進線濾波器中,T803A、T803B的作用是對電網中的對稱性干擾進行濾波。T804采用高導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,故由市電進入的對稱干擾產生的磁場方向始終相反,互相抵消。

進線濾波電路中的R801為壓敏電阻,其特性是當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致開關電源過壓損壞。所以,在電路中,通常將R801稱之為過壓保護電阻。

開關電源中進線濾波器的作用是消除外部電網中高頻脈沖信號對開關電源干擾和避免開關電源通過電源對其他電器設備的干擾。從電路結構上看,進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、二級進線濾波器、電源開關、第三級進線濾波器再輸往橋式整流濾波電路的。因此,從進線濾波器的作用和在電路中的位置可以看出,進線濾波器出故障,應當有三種故障表現形式:一是電視屏幕上出現高頻干擾;二是電視機在使用過程中,對其他電器設備造成干擾;三是造成電源保險絲F801熔斷。所以,在彩色電視機出故障時,只有電視機出現上面所描述的三種故障,才對進線濾波電路進行檢查。

2.橋式整流濾波電路

DT-5A彩電開關電源中由橋式整流濾波和自動升壓電路的電路構成。

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電壓進行整流濾波。電源開關一旦接通,交流220V電壓經進線濾波器處理后,直接加到由VD801~VD804組成的橋式整流電路上,由橋式整流電路進行整流,直接加在VD806的正極,由VD806、C810組成的整流濾波電路進行整流濾波,在C810兩端產生約300V左右的直流電壓,送往開關電源中的開關管漏極,作為開關管的工作電壓。

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,該彩電設計這部分電路的目的是為了增強電視機的電磁兼容性。

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

二、開關穩壓電路

該開關穩壓電路由厚膜混合集成電路STR-F6656、開關變壓器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.開關電源的啟動和振蕩

該開關電源的振蕩電路全部放在STR-6656內部,振蕩電路進入工作狀態是連接在4腳外的啟動電路控制,振蕩頻率和開關管的導通時間由1腳電壓控制。

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

2.穩壓控制

該電源的穩壓控制原理是以固定開關管的截止時間,調節其導通時間的工作方式進行的,實際上就是一個調頻調寬的開關穩壓電路。穩壓控制電路的取樣點在145V(或156V)的輸出端,經取樣電路、基準電路、比較放大電路和光電耦合器,控制NQ821的1腳的導通時間,從而起到穩壓作用。

3.過流保護電路

在該電路中,當出現過流時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內的振蕩器翻轉,開關管導通時間大大縮短,從而限制了開關管的漏極電流,起到了過流保護作用。

4.電源的待機、開機控制

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

當微處理器UN11的29腳輸出高電平時,VQ832基極為高電平,VQ832截止,其集電極變為低電平,使VQ833截止,VQ822飽和導通,光電耦合器NQ838的2腳電壓下降到最低,使得光電耦合器NQ838初級發光二極管的導通電流大幅增加,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,開關管提前截止,而導通時間大大縮短,從而使開關變壓器各次極繞組的輸出電壓下降,其中驅動繞組上電壓的下降又將NQ821的4腳上的驅動電壓大幅降低,當低于10V時,電源停止工作,此時NQ821內的工作電流降到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,開關電源電路又會停止工作,這樣循環往復下去,電源進入了間歇振蕩的待機工作方式,迫使開關電源進入待機狀態。

當微處理器UN11的29腳輸出低電平時,VQ832基極為低電平,VQ832飽和導通,其集電極輸出高電平,使VQ833跟隨導通,而VQ822變成截止狀態,開關穩壓電路又會在光電耦合器NQ838、取樣放大電路NQ833等元件組成的穩壓控制電路作用下開始正常工作,開關電源進入開機狀態。當然,由于VQ832集電極輸出高電平,那么NQ831的4腳變為高電平,NQ831恢復工作,輸出+12V提供給數字板組件、視放電路等,保證圖像信號處理系統、掃描信號處理系統正常工作。

三、結束語

該機電源電路設計獨特,穩定性好,得到廣泛運用。

參考文獻

《長虹系列電視機原理與維修》.長虹電子集團公司.人民郵電出版社 ■