开关电源电路的工作原理解析

1.开关电源电路的工作原理

开源电源电路是将高压交流电压转换成直流电压的电路，其基本的工作原理如图8-13所示。

图8-13 投影仪开关电源电路的原理简图

从图中可以看出，投影仪接通电源后，交流220V输入电压经交流输入电路滤除干扰，并由整流电路的桥式整流堆输出约300V的直流电压，直流300V为开关变压器和开关振荡集成电路进行供电，开关振荡集成电路产生脉冲信号，并驱动开关变压器，经开关变压器后，由次级整流二极管和滤波电容器将脉冲电压变成直流电压，输出15.5V、6V和5V直流电压为其他电路进行供电。

下面我们以典型投影仪（三洋PLC-XU40）为例介绍一下投影仪开关电源电路的工作原理。图8-14所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40）中开关电源电路的原理框图。

图8-14 典型投影仪（三洋PLC-XU40）开关电源电路的原理框图

根据上图可以看到，其基本的工作过程如下：

由电源插座输入的交流220V电压，先送入滤波电路滤除干扰，经滤波后送入桥式整流堆中进行整流处理，将220V交流电压整流为+300V的直流电压。该电压分别送入由开关集成芯片IC631（STR-Z2156）构成的开关振荡电路和镇流器电路中，其中送入开关振荡电路的电压送入开关集成芯片IC631的①脚，经内部处理后送到开关变压器T651初级绕组（又称一次绕组）的⑤脚和④脚，使开关变压器T651稳定工作，然后次级绕组（又称二级绕组）分别输出15.5V、6V、-5V等多组直流低压，为后级电路提供工作电压。

由开关变压器T651次级输出的多组直流电压，其中输出的15.5V电压经连接插件送到风扇驱动电路中为其提供工作电压，6V和-5V的工作电压分别送往主控电路中，为其提供工作电压。

2.开关电源电路的电路分析

投影仪的开关电源电路包含的每个单元电路都具有各自的功能，对相关电路的分析，可以对开关电源电路各电路单元进行详细的了解，并为学习检修开关电源电路打好基础。

下面以典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中开关电源电路为例，介绍其中每个单元电路的分析过程。

（1）交流输入电路

图8-15所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中交流输入电路的电路图，该电路主要是由熔断器F601、滤波电容器C601及桥式整流堆DB611等元器件构成的。

图8-15 典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中的交流输入电路图

由图8-15可知，该电路是通过电源插座将交流220V电压送到投影仪中，该电压经熔断器F601送入滤波电路中进行滤波，经过滤波电容器C601、C602滤波后，再送入桥式整流堆DB611中进行整流，并为后级输出约为+300V的直流电压。

（2）功率因数校正电路

图8-16所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中功率因数校正电路的电路图。功率因数校正电路也被称为PFC（Power Factor Correction）电路，主要是用来为镇流器电路提供供电电压，同时交流输入电路送来的电压经该电路中的连接插件K6E送信开关振荡集成电路中，为其提供供电电压。该电路主要是由功率因数校正芯片IC611及相关的元器件构成的。(www.xing528.com)

图8-16 典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中功率因数校正电路的电路图

功率因数校正电路中功率因数是指有效功率与总耗电量之间的关系，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。

（3）开关振荡电路

图8-17所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中开关振荡电路的电路图，该图主要是由开关集成芯片IC631（STR-Z2156）和开关变压器T651以及相关的元器件构成的。

该电路主要是将交流输入电路送来的+300V电压，通过连接插件K6F输送到开关集成芯片IC631的①脚，该芯片内部集成了开关晶体管，同时开关集成芯片IC631的⑧脚为该芯片的电源供电端。当该脚得电后，其内部的开关晶体管发出振荡脉冲，由（14）脚输出开关脉冲信号送往开关变压器T651的⑤脚，使开关变压器能正常工作，从而次级绕组输出多组直流低压，分别送往各电路中，为其提供工作电压。

图8-17 为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中开关振荡电路的电路图

（4）风扇驱动电路

图8-18所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中风扇驱动电路的电路图，该电路主要是由风扇驱动芯片C681（FA7701V-TE1）和C671（FA7701V-TE1）、风扇以及相关元器件构成的。

由图8-18可以看出，该典型投影仪中共使用了4个风扇，并且其中3个风扇是由芯片IC671（FA7701V-TE1）控制，另一风扇是由芯片IC681（FA7701V-TE1）控制。该电路的15.5V供电电压是由开关振荡电路送来经芯片IC671和芯片IC681的⑦脚送入该电路中，风扇驱动信号受芯片的⑥脚控制，该引脚输出开关振荡信号，送往风扇中，对其进行控制。风扇的开启/待机或软启动都是由芯片的⑧脚进行控制。

（5）变焦/聚焦电机驱动电路

图8-19所示为典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中变焦/聚焦电动机驱动电路的电路图，该电路主要是由变焦/聚焦电动机驱动芯片及外围元器件构成的，该电路中变焦/聚焦电动机驱动芯片的引脚功能及其内部结构如图8-20所示。

图8-18 典型投影仪（三洋PLC-XU40型液晶投影仪）中风扇驱动电路的电路图

图8-19 典型投影仪中变焦/聚焦电动机驱动电路的电路图

图8-20 变焦/聚焦电动机驱动芯片的引脚功能及其内部结构

由图8-20可以看出，该电路的供电电压是由开关电源电路中开关变压器T651次级输出7V电压，经变焦电机和聚焦电动机驱动芯片IC5501（BA6287F）和IC5551（BA6287F）的③脚为其进行供电，使其正常工作；同时由②脚输出的电压为电机进行供电，电动机驱动信号分别经两个芯片的④脚和⑤脚输入，经内部处理后再由①脚和⑦脚输出，该信号经连接插件将驱动信号，送往镜头的两个电动机，驱动其做出相应的动作。