电源板原理精讲

康佳KPS+L180C3-01电源板实物图解如图3-1所示；电源板电路组成框图如图3-2所示。

该电源板由三部分组成：一是以集成电路FAN7530（UF901）为核心组成的PFC电路，将整流滤波后的市电校正后提升到380V为主、副开关电源供电。二是以集成电路FSGM300（UB901）为核心组成的副开关电源，产生5VSB和VCCS、VCCP电压，5VSB为主板控制系统供电；VCCS为保护电路供电；VCCP经开关机电路控制后，为PFC驱动电路UF901和主电源驱动电路UW902供电。三是以集成电路FSFR1700（UW902）为核心组成的主开关电源，产生24V、12V电压，为主板和背光灯板供电。

1.副电源电路

康佳KPS+L180C3-01电源板市电输入抗干扰和整流滤波电路如图3-3所示；副开关电源如图3-4所示。副开关电源主要由厚膜电路UB901（FSGM300）、变压器TB901、稳压控制电路U952（TL431）、光耦合器UB951（PC817B）等组成，为整机控制系统电路提供待机和正常工作所需要的5VSB电压。

（1）FSGM300简介

FSGM300是仙童公司生产的开关电源厚膜电路，其内部电路框图如图3-5所示。它集成了MOSFET（开关管）和驱动控制电路，直接驱动外接变压器。其特点是：带抖频功能，能有效降低电磁干扰；有OLP、OVP、AOCP、TSD、OSP等保护功能；轻载自动进入间歇工作模式（Burst Mode），从而有效降低待机功率；有软启动功能（15ms）；有重启模式保护。FSGM300引脚功能和维修数据见表3-1。

图2-32 长虹HS488-4N01电源板上面元器件的实物图解

图3-2 康佳KPS+L180C3-01电源板电路组成框图

图3-3 康佳KPS+L180C3-01电源板市电输入抗干扰和整流滤波电路

表3-1 FSGM300引脚功能和维修数据

图3-4 康佳KPS+L180C3-01电源板副开关电源

图3-5 FSGM300内部电路框图

（2）启动供电过程

AC220V市电经延迟熔丝管和L903、CX901、CY901、CY902、L901、CX903、CY903、CY904、L902组成的三级低通滤波网络，滤除市电中的高频干扰信号后，经BD901全桥整流、CF902、LF901、CF903滤波后，由于CF902、CF903的容量较小，输出100Hz约300V左右的脉动VAC电压，送往PFC电路。电路中Z901为压敏电阻，市电过高时将Z901击穿，烧断熔丝，断电保护。

经整流、滤波电路产生的100Hz约300V左右的脉动VAC电压再经PFC电路的储能电感LF902、DF902向PFC滤波电容CF913、CF919充电，产生待机状态+300V的PFC直流电压，为副开关电源供电。开机后PFC电路启动工作，该电压提升到+380V。

PFC输出电压经变压器TB901的2-4绕组加到厚膜电路UB901的6～8脚，进入UB901内部电路后分为两路：一路加到内部MOSFET（开关管）的D极；另一路经内部的恒流源充电电路向2脚外接电容C907进行充电，当C907上充得的电压达到7.7V以上时，内部的准谐振电路启动进入振荡状态，产生振荡脉冲信号，内部开关管工作于开关状态，其脉冲电流在TB901中产生感应电压。其中TB901的7-6绕组产生的感应电压经RB913限流、DB902整流、CB909、CB906滤波、QB903、ZDB902稳压后，产生VCCP电压，VCCP电压分为两路：一路经RB908加到UB901的2脚形成二次供电，UB901内部得到一个稳定的供电后，持续进行振荡；另一路送到开/关机VCC控制电路QB901的c极。

TB901的10-12绕组产生的感应电压，通过DB951整流及CB953、CB957、LB951、CB951滤波得到5VSB电压，为主板控制系统供电。TB901的10-8绕组产生的感应电压，通过DB905整流及CB911滤波得到VCCS电压，为电源板保护电路供电。

TB901的一次绕组2-4并联的DB901、CB901、RB914组成尖峰吸收回路，保护UB901内部的开关管。

（3）稳压控制电路

稳压控制电路由三端精密稳压器UB952（TL431）和光耦合器UB951（PC817B）组成，经RB953、RB955、RB956分压，从开关电源输出端5VSB分压取样，对开关电源一次侧UB901的3脚内部电路的脉冲占空比进行调整，以达到稳压的目的。

当5V电压升高时，经电阻RB951加到UB951的1脚电压同样也升高。同时，5V电压经取样电阻RB953、RB955、RB956分压加到UB952的1脚，UB952的3端电压下降，流过UB951的1-2脚内部发光二极管电流变大，UB951内部晶体管的导通增强，UB901的3脚电压下降，UB901内部控制电路控制MOSFET提前截止，输出电压下降到正常值。当5V电压降低时，上述电路向相反方向变化，输出电压上升到正常值。

（4）开/关机控制电路

开/关机控制电路如图3-4和图3-10所示。它由Q952、光耦合器U902、QB901组成，对PFC电路和主开关电源驱动电路所需的VCC1电压进行控制。

1）待机状态：电视机工作在待机状态时，信号处理板上的控制系统电路输出的开/待机（PS-ON）控制电压为低电平0V，Q952截止，U902截止。PNP型晶体管QB901的b极为高电平，QB901截止，c极无电压输出，主开关电源驱动电路UW902和PFC电路中的激励脉冲形成电路UF901因无启动供电电压不工作，无激励脉冲输出，主开关电源和PFC电路停止工作，电视机处于待机状态。

2）开机收看状态：用遥控器或本机键开机后，信号处理电路输出的开/待机控制电压由低电平0V变为高电平5.1V，Q952、U902均由截止转为饱和导通，U902饱和导通后，QB901的b极由高电平变为低电平，QB901导通，将副开关电源产生的VCCP电压输出，变为VCC1电压电压。VCC1电压分为两路：一路送往PFC电路中的UF901的8脚；另一路输往VCC2控制电路，控制后为UW902的7脚供电，主开关电源和PFC电路启动工作，为主板等负载电路供电，进入收看状态。

2.PFC电路

康佳KPS+L180C3-01电源板PFC电路如图3-6所示。其中PFC控制器UF901采用FAN7530，与大功率场效应晶体管QF903和储能电感LF902等外部元器件，组成并联型PFC电路。将220V交流电压升为380V直流电，同时提高功率因数，抑制谐波电流，使整流桥后大的滤波电容电压将不再随着输入电压的变化而变化，而是一个恒定值；为电源部分DC_- DC变换电路和背光灯逆变器电路供电。

（1）FAN7530简介

FAN7530是飞兆（Fairchildsemi）公司开发的PFC电路专用集成电路，其内部电路框图如图3-7所示。它内含锯齿波发射器、误差放大器、零电流检测电路、驱动输出电路等，芯片内部提供了多种保护功能，包括平均电流模式或电压模式控制、软启动、VCC滞后欠电压闭锁，欠电压、过电压和过载保护，以及滞后热关机等。该芯片的工作频率是变化的，本电源设定的最低工作频率是27kHz。FAN7530引脚功能和维修数据见表3-2。

图3-6 康佳KPS+L180C-01电源板PFC电路

图3-7 FAN7530内部电路框图

表3-2 FAN7530引脚功能和维修数据(www.xing528.com)

（2）启动校正过程

AC220V市电经整流滤波后产生的100Hz脉动电压，经储能电感LF902送到PFC电路QF903的D极；二次开机后，待机控制电路送来的VCC1电压，经RF910加到UF901的8脚，为其提供工作电压，UF901启动工作，据此产生波脉冲电压，经内部电路处理后，从7脚输出激励脉冲，经DF903推动QF903工作于开关状态。

当QF903饱和导通时，市电电压由整流后的300V经LF902、QF903的D-S极到地，形成回路；当QF903截止时，300V经LF902、DF902、CF913、CF919到地，对CF913、CF919充电，同时，流过LF902的电流呈减小趋势，电感两端必然产生左负、右正的感应电压。这一感应电压与100Hz脉动电压的直流分量叠加，在滤波电容CF913、CF919正端形成+380V左右的PFC直流电压，不但提高了电源利用电网的效率，而且使得流过LF902的电流波形和输入电压的波形趋于一致，从而达到提高功率因数的目的。

（3）稳压过程

PFC电路输出电压的变化经RD908、RF915、RF917、RF918与RF923、RF924分压后作为取样电压由UF901的1脚输入。LF902的二次感应电压经RF927送到UF901的2脚，作为误差信号；经RF926送到UF901的5脚，作为过零检测信号。上述取样和检测电压经内部比较放大后，进行对比与运算，确定7脚（输出端）的脉冲占空比，维持输出电压稳定。在一定的输出功率下，当输入电压降低时，UF901的7脚输出的脉冲占空比变大，开关管QF903的导通时间延长，输出电压升高到正常值；当输入电压升高时，UF901的7脚输出的脉冲占空比变小，开关管QF903的导通时间缩短，输出电压降低到正常值。

（4）过电压、欠电压保护电路

FAN7530的8脚（VCC供电输入端）内部设有电压检测电路，当该脚电压过低或过高时，内部保护电路启动，切断芯片内部供电，达到保护的目的。

FAN7530的1脚（PFC输出电压取样输入端）内设误差放大器和采样点关断电路，该脚正常电压在2.5V左右。当输入到1脚的取样电压低于0.45V或者高于2.675V时，PFC电路关断。

（5）过电流保护电路

FAN7530的4脚为电流检测输入端，通过RF925对MOSFET（开关管）QF903的D极电阻RF911两端电压进行检测。RF911两端的电压降反映了PFC电路电流的大小，当QF903的电流过大时，RF911两端的电压降随之增大，FAN7530的4脚电压超过0.8V，PFC电路就会停止输出。

3.主开关电源电路

康佳KPS+L180C3-01电源板主开关电源电路如图3-8所示。它以内含振荡驱动和半桥式输出电路的新型厚膜电路FSFR1700（UW902）、变压器TW902、光耦合器UW903（PC817B）、误差放大器U952（TL431）为核心组成，产生24V、12V电压，为主板和背光灯板供电。

（1）FSFR1700简介

FSFR1700是仙童公司生产的开关电源厚膜电路，其内部电路框图如图3-9所示。它集成了振荡驱动控制电路和MOSFET（开关管）组成的LLC半桥式谐振控制电路，通过对频率的控制达到稳定输出电压的目的，可以方便地调节软启动，内置了OVP、OCP、OTP等功能。FSFR1700引脚功能和维修数据见表3-3。

（2）启动供电过程

主开关电源UW902的前置振荡驱动电路由VCC2控制电路供电，送到UW902的7脚，如图3-8左上角所示；末级半桥式输出电路由PFC电路输出的+380V供电，送到UW902的1脚。二次开机后，PFC电路启动工作，输出+380V的PFC电压经RW912～RW915与RW916分压取样，送到误差放大器UW905（TL431）的1脚，3脚输出低电平，使QW901、QW902导通，迫使QW903导通，将VCC1电压输出，变为VCC2电压，送到UW902的7脚，主开关电源启动工作。UW902内部振荡电路进入振荡状态产生振荡脉冲信号，经集成块内部相关电路处理后，形成相位完全相反（相位差180°）的两组激励脉冲信号，分别驱动内部半桥式输出电路的两个MOSFET（开关管）进入开关工作状态，在D极和S极之间形成变化电流。该变化电流流过开关变压器TW902的绕组2-6，在TW902产生感应电压，经整流滤波后产生24V、12V电压，为主板和背光灯板供电。

图3-8 康佳KPS+L180C3-01

表3-3 FSFR1700引脚功能和维修数据

电源板主开关电源电路

（3）稳压控制电路

主开关电源的稳压电路由集成块UW902的2脚内部相关电路和光耦合器UW903（PC817B）、取样误差放大电路U952（TL431）组成。

主开关电源是通过改变开关电源振荡电路的振荡频率实现稳压的。稳压电路的稳压过程为：开关电源的稳压取样来自24V、12V，当开关电源因某种原因导致其输出电压升高时，升高的电压经电阻R952、R953与R956、R957分压后加到误差放大器U952的1脚，U952的3脚电位下降，UW903初级发光二极管导通能力增强，发光强度增大，次级电流增大。UW902的2脚电位下降，经内部电路处理后形成控制电压加到振荡电路上，使振荡电路的频率偏离中心频率，然后通过LC串联谐振电路的作用使开关电源输出电压下降到正常值。

当开关电源因某种原因导致其24V、12V输出电压下降时，光耦合器UW903的工作情况虽然与电压升高的情况相反，但集成块内部振荡电路的工作情况与电压升高的情况是相同的。最终结果也是使振荡电路的振荡频率偏离中心频率实现电压回归到正常值。

4.保护电路

康佳KPS+L180C3-01电源板的主、副开关电源均设有保护电路，如图3-10所示。

（1）副开关电源保护电路

一是在副开关电源一次侧厚膜电路UB901的3脚（稳压控制端）外部设有市电过低保护电路，如图3-4左侧所示。它由QB902、QB904组成，对UB901的3脚稳压控制电压进行控制。当市电电压过低时，QB902由导通变为截止，QB904导通，将UB901的3脚电压拉低，UB901停止工作。

图3-9 FSFR1700内部电路框图

二是在副开关电源二次侧设有以Q955为核心的过电流保护电路，如图3-10左侧所示。当副开关电源输出电流过大时，U956D输出电压翻转，Q955导通，将光耦合器UB951的1脚电压拉低，UB951截止，UB901的3脚电压升高，UB901停止工作。

三是在副开关电源二次侧设有以Q953为核心的过电压保护电路，如图3-4右侧所示。副开关电源输出电压过高时，将稳压管ZD954击穿，Q953导通，光耦合器U957导通，其光敏晶体管导通，向UB901的3脚注入高电平，UB901停止工作。

（2）主开关电源保护电路

在开关电源二次侧设有以模拟晶闸管Q951、Q954为核心的过电压、过电流保护电路，Q954的b极外接过电压、过电流保护电路，发生过电流、过电压故障时，保护电路向Q954的b极注入高电平，Q954、Q951导通，将开/关机控制电路光耦合器U902的1脚电压拉低，U902截止，切断UF901和UW902驱动电路的VCC供电，PFC电路和主开关电源停止工作。

主开关电源24V和12V过电流保护电路（见图3-10）：由运算放大器U956（LM324）的A/B两个放大器组成。发生过电流故障时，U956的1脚或7脚输出电压翻转高电平，通过隔离二极管D951，向U956C的10脚注入高电平，经U956C放大后，从8脚输出高电平，经D952向模拟晶闸管送去高电平保护电压，保护电路启动，开/关机控制电路进入待机保护状态。

主开关电源24V和12V过电压保护电路：以稳压管ZD951、ZD952为核心组成。发生过电压故障时，击穿稳压管ZD951、ZD952，通过隔离二极管D953向模拟晶闸管送去高电平保护电压，保护电路启动，开/关机控制电路进入待机保护状态。