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开关电源工作原理及电压输出机制

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:开关电源工作后,在开关管Q804截止后,开关变压器T802二次绕组获得不同幅度的脉冲电压经整流滤波后,输出112V、8V、16V三路直流电压,为相应的负载供电。为了避免开关管Q804截止期间被过高的尖峰脉冲击穿,设置了由C809、R806组成的尖峰脉冲吸收回路。

开关电源工作原理及电压输出机制

该机采用由三洋80P机心为基础研发的自激式、变压器耦合开关电源,如图6-21所示。

1.市电输入及变换

接通电源开关S801后,市电电压经C801、T801、T802(未安装)、C804等组成的线路滤波电路滤除市电电网中的高频干扰后,除了送到由消磁电阻RT801和消磁线圈L803组成的自动消磁电路,完成显像管的消磁,还经R801限流,利用D801~D804桥式整流,在C806两端建立300V左右的直流电压。

该电路中的滤波电容C806、整流二极管D801~D804击穿,会导致熔断器F801熔断或限流电阻R801过电流损坏(开路),产生全无故障。

2.功率变换

(1)变换过程

300V电压不仅经开关变压器T802一次绕组加到开关管Q804的集电极,而且经限流电阻R803、R803A送到Q804的基极,使Q804导通。Q804导通后,开关变压器T802正反馈绕组(5-6绕组)产生的脉冲电压经Q804的be结、R814、C808形成回路,回路中的电流使Q804通过正反馈雪崩过程而进入开关状态。完成初始振荡后,由D806取代C808为Q804提供激励脉冲。开关电源工作后,在开关管Q804截止后,开关变压器T802二次绕组获得不同幅度的脉冲电压经整流滤波后,输出112V、8V、16V三路直流电压,为相应的负载供电。另外,T802的5-6绕组输出的脉冲电压经D807和C810构成回路,在C810两端建立的电压为调宽电路供电。

为了避免开关管Q804截止期间被过高的尖峰脉冲击穿,设置了由C809、R806组成的尖峰脉冲吸收回路。

(2)稳压控制

稳压控制功能由Q801~Q803和相关电路构成的稳压控制电路完成。

当输出端电压因市电电压或负载变轻升高时,T802的7-8绕组升高的脉冲电压经D805整流、C811滤波获得的取样电压升高。该电压经取样电路R805、VR801、R806取样后使Q801的b极电位升高,由于Q801的c极电位经稳压二极管D808、D808A提供基准电压,所以Q801的e极电位下降,使Q802、Q803提前导通。Q803导通后,C810存储的电压经过R813、Q803接地,使Q804因be结反偏截止,致使Q804导通时间缩短,输出端电压下降到正常值,稳定了电压输出。反之,控制过程相反。

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图6-21 TCL 2135S彩电开关电源电路

(3)软起动保护(www.xing528.com)

为了防止开机瞬间误差取样电路的滤波电容C811两端不能及时建立误差取样电压,导致开关管Q804因过激励而损坏,特设置了软起动电路。

开机瞬间由于C812两端电压为0,所以C812充电期间使Q801的e极电位逐渐升高,使Q802和Q803导通时间由长逐渐缩短到正常,使开关管Q804导通时间由小逐渐增大到正常,实现软起动控制。

3.待机控制

由于该机小信号工作所需的9V、5V供电电压,场输出电路所需的24V供电电压,视频输出所需的200V均由行输出电路提供,所以该机的待机控制采用控制行输出电路是否工作来实现,如图6-22所示。

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图6-22 TCL 2135S彩电待机控制电路

遥控关机时,超级芯片IC201的待机控制端(64)脚为高电平(由5V电压经上拉电阻R015提供)。该控制电压使带阻三极管Q006导通,致使行激励管Q401截止,行输出电路无9V、5V、24V、200V等电压消失,所以信号接收、扫描、视频、伴音等电路全部停止工作,整机进入待机状态。同时,(64)脚输出的高电平控制电压经R012使Q004导通。Q004导通后,不仅使电源指示灯LED内的绿色发光二极管熄灭,而且使带阻三极管Q004A截止,5V电压经R014使LED中的红色发光二极管发光,表明该机工作在待机状态。遥控开机时,IC201的(64)脚变为低电平,使Q006截止,Q401在IC201的⑯⑯⑬脚输出的行激励脉冲控制下工作在开关状态,使行输出电路工作。行输出电路工作后,为显像管灯丝、高压阳极、加速极供电,同时还输出9V、5V、24V、200V电压。因此,该机进入开机(收看)状态。同时,(64)脚输出的低电平控制电压经R012使Q004截止,致使Q004A导通,LED中的红色发光二极管熄灭,而5V电压通过R014A使LED中的绿色发光二极管发光,表明该机工作在收看状态。

4.电压检测电路

电压检测功能是通过TMPA8803内的微处理器的②脚对开关电源输出的电压进行检测实现的,如图6-23所示。

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图6-23 TCL 2135S彩电电压检测电路

在开关管导通期间,开关变压器T802二次绕组输出的脉冲为下正、上负,该脉冲经C027、D004、R035构成的整流、滤波回路,再经D003稳压,在C027两端获得-6V的电压。在开关管截止期间,该绕组输出的脉冲电压为上正、下负,该脉冲电压经R032、C025、R033、C026、D002构成的回路,在C026两端获得12V左右的电压。当市电变化时,由于C027两端电压在稳压二极管D003的作用下保持不变,而C026两端电压是随市电升高而升高。因此,两者通过R034、R036会合后,通过R017送到TMPA8803的②脚电压是变化的。当市电电压在130~260V时,输入到TMPA8803的②脚电压为0~5V,若市电过高或过低,则输入到②脚的电压超过设定的0~5V范围,经TMPA8803内的CPU检测后,实施报警或保护控制。

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