夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板的实物图解如图9-1所示,电源板电路组成框图如图9-2所示。
该电源板由两部分组成:一是以集成电路NCP1606(IC7001)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,为主电源供电;二是以集成电路NCP1230(IC7002)为核心组成的主电源,产生12V和24V电压,为主板和背光灯板供电。
1.抗干扰和整流滤波电路
夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板抗干扰和整流滤波电路如图9-3所示,由抗干扰电路和市电整流滤波电路组成。
(1)抗干扰电路
抗干扰电路利用电感线圈L7001、L7002和电容器C7001~C7005组成的两级共模滤波电路,一是滤除市电电网干扰信号,二是防止开关电源产生的干扰信号窜入电网。
图中,F7101、F7102为熔丝,电源板发生短路故障时烧断,断电保护电源板;VA7001、VA7002为压敏电阻,市电电压过高时击穿,将熔丝F7101、F7102烧断,断电保护;TM7001为限流电阻,限制开机瞬间大滤波电容的充电电流。
(2)市电整流滤波电路
滤除干扰脉冲的AC 220V市电,通过全桥D7001,电容C7006、C7007将交流市电整流滤波,由于电容C7006、C7007的容量较小,在测试点TL7014和TL7015之间产生100Hz脉动直流电压,送到PFC电路。
2.PFC电路
夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板的有源PFC电路如图9-4所示,其中IC7001 PFC控制器采用NCP1606,与大功率场效应开关管Q7002和储能电感L7003、PFC整流管D7014、PFC大滤波电容C7016等外部元器件,组成并联型PFC电路。
图9-2 夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板电路组成框图
图9-3 夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板抗干扰和整流滤波电路
图9-4 夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板PFC电路
(1)NCP1606简介
NCP1606系列是新型PFC控制器,内部电路框图如图9-5所示,内部集成有基准电压源、启动定时器、误差放大器、模拟乘法器、电流检测放大器、MOSFET驱动级以及保护电路等。NCP1606系列的引脚功能和对地电压见表9-1。
图9-5 NCP1606内部电路框图
表9-1 NCP1606系列的引脚功能和对地电压
(续)
(2)启动工作过程
AC 220V市电整流滤波后,在测试点TL7014和TL7015之间产生100Hz脉动直流电压,一路经储能电感L7003送到大功率MOSFET开关管Q7002的D极;二次开机后,主电源驱动电路IC7002的1脚输出的VCC-PFC电压加到IC7001的8脚,IC7001内部电路启动工作,从7脚输出脉冲调制信号,激励MOSFET开关管Q7002工作在开关状态。由于L7003的储能作用,振荡的开关脉冲经D7014整流、大滤波电容C7016滤波,获得约380V的直流电压,为主电源电路供电。
储能电感L7003一次绕组7-5感应的脉冲经R7013限流后加到IC7001的零电流检测端5脚,控制驱动脉冲从7脚输出的脉冲相位,从而控制Q7002导通/截止时间,校正输出电压相位,减小Q7002的损耗。
(3)防止Q7002峰谷状态饱和损坏
100Hz脉动直流电压经R7008、R7009、R7010降压后加到IC7001的3脚,为内部的误差放大器提供一个电压波形信号,与5脚输入的过零检测信号一起,使7脚输出的脉冲调制信号占空比随100Hz电压波形信号改变,实现了电压波形与电流波形同相,防止Q7002在脉冲的峰谷来临时处于导通状态而损坏。
(4)稳压控制电路
PFC电路输出的380V的电压,经R7025、R7026与R7027、R7028分压后,送到IC7001的1脚内部的乘法器第二个输入端,经内部电路比较放大后,控制7脚输出的脉冲,达到稳定输出电压的目的。(www.xing528.com)
(5)过电流保护电路
IC7001的4脚为开关管过电流保护检测输入脚,R7023是取样电阻,通过R7022连接IC内部电流比较器,对MOSFET大功率开关管Q7002的S极电流进行检测。
正常工作时,MOSFET大功率开关管Q7002的S极电流在R7023上形成电压降很低,反馈到IC7001的4脚的电压接近0V。当某种原因导致MOSFET大功率开关管Q7002的D极电流增大时,则R7023上的电压降增大,送到IC7001的4脚的电压升高,内部过电流保护电路启动,关闭7脚输出的驱动脉冲,PFC电路停止工作。
3.主电源电路
夏普LCD-32Z100A液晶彩电电源板中的主电源电路如图9-6所示,以集成电路NCP1230(IC7002)、开关管Q7006、变压器T7001、稳压控制电路D7029、光耦合器IC7003等元器件为核心组成。
(1)NCP1230简介
NCP1230是开关电源专用驱动控制电路,内部电路框图如图9-7所示,内集成有HV高电压流源、基准电压源、驱动级、PFC-VCC控制等电路。NCP1230的引脚功能和对地电压见表9-2。
图9-6 夏普LCD-32Z100A液晶
彩电电源板主电源电路
图9-7 NCP1230内部电路框图
表9-2 NCP1230的引脚功能和对地电压
(2)启动供电过程
电源板通电后,AC 220V市电经整流滤波后在测试点TL7014和TL7015之间产生100Hz脉动直流电压,经PFC整流管D7014、D7015在大滤波电容C7016两端测试点TL7057产生约300V直流电压(此时PFC电路未工作,TL7057点电压为300V;PFC电路启动后,TL7057点电压上升到380V),经变压器T7001的绕组3-1加到开关管Q7006的D极,市电整流滤波后的脉动电压经启动电路D7012、R7014为IC7002的8脚提供启动电压,主电源启动工作,IC7002进入振荡状态,产生振荡脉冲信号从5脚输出,推动MOSFET开关管Q7006工作于开关状态,在T7001中产生感应电压。其中T7001的绕组7-8产生的感应电压经D7017整流,C7022滤波,Q7004、D7020稳压后,产生14.5V的VCC电压,加到IC7002的6脚,为启动后的IC7002提供工作电压,IC7002内部得到一个稳定的供电后,持续进行振荡的同时,从1脚输出VCC-PFC电压,送到PFC驱动电路IC7001的8脚,驱动PFC电路启动工作,将主电源的供电由启动时的300V提升到380V。
T7001的二次绕组13-15的感应电压,通过双二极管D7025整流及C7030~C7033滤波得到24V电压,通过连接器P7001的1-5脚输出,为背光灯电路供电。T7001的二次绕组12-9的感应电压,通过双二极管D7026整流及C7035~C7038滤波得到14V电压,通过连接器P7002的1-3脚输出,为主板等负载电路供电。
T7001的一次绕组3-1并联的C7017、D7016、R7029组成尖峰吸收回路,Q7006的D极输出的脉冲电压经D7016对C7017充电,使Q7006的截止时D极的尖峰脉冲电压被有效吸收,保护开关管Q7006不被过高的尖峰脉冲击穿。
(3)稳压控制电路
稳压控制电路由三端精密稳压器D7029和光耦合器IC7003组成,经R7065、R7066与R7069//R7070分压,从开关电源输出端12V分压取样,经D7029比较放大后产生误差电压,通过光耦合器IC7003对开关电源一次侧IC7002的2脚内部电路的脉冲占空比进行调整,达到稳压的目的。
(4)过电流保护电路
IC7002的3脚为开关管过电流保护检测输入脚,R7047是取样电阻,通过R7035连接IC内部电流比较器,对MOSFET大功率开关管Q7006的S极电流进行检测。
正常工作时,MOSFET大功率开关管Q7006的S极电流在R7047上形成电压降很低,反馈到IC7002的3脚的电压接近0V。当某种原因导致MOSFET大功率开关管Q7006的S极电流增大时,则R7047上的电压降增大,送到IC7002的3脚的电压升高,内部过电流保护电路启动,关闭5脚输出的驱动脉冲,主电源停止工作。
(5)过电压保护电路
过电压保护电路由33V稳压管D7031、14V稳压管D7032、隔离二极管D7030、光耦合器IC7004和模拟晶闸管电路Q7007、Q7008为核心组成。对主电源输出的24V和12V电压进行检测。主电源输出24V电压超过33V或12V电压超过14V时,击穿33V稳压管D7031、14V稳压管D7032,经D7030使光耦合器IC7004的1脚电压升高而导通,向Q7008的B极注入高电平保护触发电压,模拟晶闸管电路导通,向主电源驱动电路IC7002的过电流保护检测输入端3脚送去高电平,IC7002内部保护电路启动,主电源停止工作。
(6)市电过低保护电路
市电过低保护电路由图9-3右侧所示的整流电路D7002、R7006、D7003、R7007和分压电路R7033、R7034、稳压管D7004、R7035和图7-6左上角的R7036、C7018、D7006、Q7003为核心组成。对主电源驱动电路IC7002的6脚VCC供电电压进行控制。市电正常时,取样电压经D7002、D7003整流、分压电阻分压后,击穿稳压管D7004,D7006反偏截止,Q7003截止,对IC7002的6脚电压不产生影响,IC7002正常工作;市电过低时,取样电压经整流、分压后的电压过低,不能击穿稳压管D7004,D7006负极电压降低而导通,将Q7003的B极电压拉低而导通,一是通过D7022、R7044将IC7002的6脚电压拉低,二是通过D7023将VCC稳压电路Q7004的B极电压拉低,Q7004输出电压降低,IC7002因VCC供电不足而停止工作。
(7)开关机控制电路
开关机控制电路由Q7011误差电压控制电路和Q7009、Q7010组成的泄放电路两部分组成。
1)开机收看状态:用遥控器或本机键开机后,主板控制系统经连接器P7002的8脚送来的PS-ON为高电平,使Q7011导通,取样电路R7067//R7068被接地,取样电压被拉低,通过稳压电路控制主电源输出电压上升到正常值;同时,主板控制系统经连接器P7002的11脚送来的BL-ON为高电平,使Q7009导通、Q7010截止,泄放电阻R7056断开,24V组成输出。
2)待机状态:待机时,主板控制系统经连接器P7002的8脚送来的PS-ON变为低电平,使Q7011截止,取样电路R7067//R7068断开,取样电压被提高,通过稳压电路控制主电源输出电压降低,以降低功耗,仅维持主板控制系统工作;同时,主板控制系统经连接器P7002的11脚送来的BL-ON也变为低电平,使Q7009截止,Q7010导通,将泄放电阻R7056接地,24V电压被R7056泄放掉。
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