精讲电源板原理

图9-8 夏普LC-37D90U液晶彩电电源板电路组成框图

夏普LC-37D90U液晶彩电电源板电路组成框图如图9-8所示。该电源板由两部分组成：一是以集成电路FA5518N（IC5701）、开关管Q5701为核心组成的主电源，通电后首先工作，输出BU5V电压为主板控制系统供电，二次遥控开机后输出UR+6V、UR+13V、UR+10V、PNL+12V电压，为主板等负载电路供电；二是以集成电路L6598（PC4701701）、半桥式输出电路开关管Q4701、Q4702为核心组成的24V开关电源，产生24V电压，为背光灯板供电。

1.抗干扰和整流滤波电路

夏普LC-37D90U液晶彩电电源板抗干扰和整流滤波电路如图9-9所示，由抗干扰电路和市电整流滤波电路组成。

图9-9 夏普LC-37D90U液晶彩电电源板抗干扰和整流滤波电路

（1）抗干扰电路

抗干扰电路利用电感线圈L703、L701、L702和电容器C701～C706组成的共模滤波电路，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，F701为熔丝，电源板发生短路故障时烧断，断电保护电源板；VZ701～VZ703为压敏电阻，市电电压过高时击穿，将熔丝F701烧断，断电保护；TH701为限流电阻，限制开机瞬间大滤波电容的充电电流，开机后主电源启动工作后产生的UR+6V经D703为限流控制继电器RY701供电，继电器RY701吸合，继电器开关将限流电阻TH701短接，避免开机后TH701造成的损耗。

（2）市电整流滤波电路

滤除干扰脉冲的AC 220V市电，通过全桥DS4701、电容C4701-3将交流市电整流滤波，产生300V左右的直流电压，送到主电源和24V电源电路，为主电源开关管Q5701和24V半桥式输出的开关管Q4701、Q4702供电。

2.主电源

夏普LC-37D90U液晶彩电电源板主电源电路如图9-10所示，由驱动控制集成电路FA5518N（IC5701）、开关管Q5701、变压器T5701、稳压控制电路光耦合器PC5701、误差放大器IC5703（KIA431）为核心组成。通电后首先工作，输出BU5V电压为主板控制系统供电，二次遥控开机后输出UR+6V、UR+13V、UR+10V、PNL+12V电压，为主板等负载电路供电。

图9-10 夏普LC-37D90U液晶

彩电电源板主电源电路

（1）FA5518N简介

FA5518N是开关电源专用驱动控制电路，可直接驱动MOSFET开关管，内部电路框图如图9-11所示，内含振荡器、5V稳压器、高压启动电路、欠电压锁定电路、消隐电路、过电流、过载保护电路等。引脚功能见表9-3。

图9-11 FA5518N内部电路框图

表9-3 FA5518N的引脚功能

（2）启动工作过程

AC 220V市电经全桥DS4701整流，C4701-3滤波后，产生的300V直流电压，通过开关变压器T5701的一次绕组1-3加到开关管Q5701的D极，AC 220V市电经R5767、R5768降压、D5726整流后，为IC5701的8脚提供启动电压，主电源启动工作，IC5701的5脚输出激励脉冲，推动开关管Q5701工作于开关状态，其脉冲电流在T5701各个绕组产生感应电压。

其中，T5701的热端绕组5-6感应电压分为两路：一路经D5703、C5747滤波后，产生的VCC电压，再经Q5710、ZD5711稳压后，为IC5701的6脚提供17.3V的工作电压，替换下内部启动电压，维持IC5701稳定工作；另一路经D5715、C5748整流滤波产生的VCC电压，经开关机电路控制后，为24V电源驱动电路提供工作电压。

T5701二次侧冷端绕组11-12感应电压，经D5705整流、C5714滤波后输出的直流电压，一是经IC5706（KIA7805）稳压后，输出BU5V电压，为主板控制系统供电；二是经四端稳压器IC5702（KIA278R06API）控制和稳压后，输出UR+6V电压，为主板小信号处理电路供电；同时UR+6V电压经D703使限流控制继电器RY701吸合，将抗干扰电路的限流电阻TH701短接，避免开机后的TH701造成的损耗。

T5701二次侧冷端绕组7//8-9//10感应电压，经D5706整流、C5720-2、L5702、C5723组成的π式滤波器滤波后产生的13V直流电压，经开关机电路控制后，输出UR+13V、UR+10V、PNL+12V电压，为主板等负载电路供电。

（3）稳压控制电路

主电源稳压控制电路由光耦合器PC5701、误差放大器IC5703（KIA431）为核心组成，对主电源输出的13V直流电压进行取样，经IC5703比较放大后，通过PC5701对IC5701的2脚内部振荡电路输出脉宽和频率进行控制，达到稳定输出电压的目的。

（4）过电流保护电路

过电流保护电路由IC5701的3脚内外电路组成。IC5701的3脚内部为过电流检测电路，外接MOSFET开关管Q5701的S极电阻R5701//R5702。当开关管Q5701电流过大时，在R5701//R5702两端产生的电压升高，送到IC5701的3脚内部后，内部过电流保护电路启动，主电源停止工作。

（5）尖峰吸收电路

为了防止开关管Q5701在截止期间T5701一次绕组1-3产生的较高的反峰压电压击穿，设有D5701、C57026、R5754//R5755组成的反峰压吸收电路。当开关管Q5701截止时，将T5701一次绕组产生的反峰压吸收释放，避免击穿开关管Q5701。

3.开关机控制电路

开关机电路采用控制主电源UR+6V、UR+13V、UR+10V、PNL+12V输出和24V电源驱动电路VCC供电的方式。主板送来的开关机控制PS-ON和PHL-POW控制电压，经连接器CN5702的1、4脚送到电源板，PS-ON和PHL-POW控制电压开机状态为高电平，待机状态变为低电平。

该开关机电路采用了由NJM2374AE（IC5705）为核心组成的UR+10V输出控制和DC-DC降压电路。

（1）NJM2374AE的简介和工作原理(www.xing528.com)

NJM2374AE（IC5705）是DC-DC降压型开关电源控制电路，内部电路框图如图9-12所示，内含振荡器、比较器、参考电压、驱动电路等，引脚功能见表9-4。

图9-12 NJM2374AE内部电路框图

表9-4 NJM2374AE的引脚功能

主电源输出的13V电压经L5703进入IC5705的6脚，为IC5705供电，7脚为过电流检测电压输入端，输出电压在R5731//R5732两端的电压降作为输出电流取样电压，内部振荡电路产生的激励脉冲处理后从1脚输出，推动开关管Q5707工作于开关状态，Q5707输出电流经L5705、C5738滤波产生UR+10V电压。电路中，D5710为续流二极管，输出电压R5736//R5737与R5738分压取样反馈到IC5705的5脚，经内部比较后对输出激励脉冲进行控制，达到稳定输出电压的目的。

（2）开机状态

开机时，高电平PS-ON电压使Q5713导通，C极输出低电平，将PNP型晶体管Q5712的B极电压拉低而导通，Q5712的C极输出高电平，该高电平分为三路：一路经R5761使光耦合器PC5702导通，向Q5711的B极注入高电平，Q5711导通，将主电源经D5715、C5748整流滤波产生的VCC电压，将Q5711输出，送到24V电源驱动电路PC4701701的12脚，24V电源启动工作，为背光灯板供电；第二路使UR+13V输出控制继电器RY5701吸合，主电源输出的13V电压经RY5701、R5778输出UR+13V电压，同时UR+13V电压送到四端稳压器IC5702（KIA278R06AP）的控制端4脚，IC5702导通并稳压后输出UR+6V电压；第三路加到UR+10V控制电路的Q5716的B极，通过Q5716、Q5717、Q5706和驱动控制IC5705（NJM2374AE），控制Q5707工作于开关状态，主电源输出的13V电压，经L5703、R5731//R5732、Q5707输出UR+10V电压。

另外，开机时高电平PHL-POW使Q5702导通，C极输出低电平，将PNP型晶体管Q5718的B极电压拉低而导通，Q5718的C极输出高电平，加到四端稳压器IC5708（KIA278R12PI）的4脚控制端，主电源输出的13V电压经IC5708控制和稳压后，输出PNL+12V电压。上述输出电压经连接器CN5701、CN5702输出，为主板等负载电路供电。

（3）待机状态

待机时，低电平PS-ON电压使Q5713截止，C极输出高电平，PNP型晶体管Q5712截止，Q5712的C极输出低电平，该低电平分为三路：一路经R5761使光耦合器PC5702截止，Q5711截止，切断24V电源驱动电路PC4701701的12脚供电，24V电源停止工作；第二路使UR+13V输出控制继电器RY5701释放，停止输出UR+13V电压，同时IC5702的4脚失去高电平供电而也截止，停止输出UR+6V电压；第三路加到UR+10V控制电路的Q5716的B极，通过Q5716、Q5717、Q5706和驱动控制IC5705（NJM2374AE），控制Q5707截止，停止输出UR+10V电压。

另外，待机时低电平PHL-POW使Q5702截止，C极输出高电平，PNP型晶体管Q5718截止，四端稳压器IC5708（KIA278R12PI）的4脚控制端变为低电平，IC5708截止，停止输出PNL+12V电压。

4.保护电路

（1）市电电压检测保护电路

该电路由光耦合器PC703、Q5715、Q5714为核心组成AC-DET检测电路。AC 220V市电经抗干扰电路后，再经R705、R706和C708、R708加到光耦合器PC703的1、2脚，AC220V电压正常时，光耦合器PC703导通，Q5715、Q5714导通，输出高电平AC-DET检测电压，控制系统据此判断市电电压正常，进入正常开机状态；当市电电压过低时，光耦合器PC703截止，Q5715、Q5714截止，输出低电平AC-DET检测电压，控制系统据此判断市电电压过低，进入待机保护状态。

（2）输出电压过高保护电路

该开关电源板围绕主电源驱动电路IC5701的1脚设有由光耦合器PC5703为核心组成的过电压保护电路，保护电路启动时，向IC5701的3脚注入高电平，主电源停止工作。

光耦合器PC5703的1脚外接多路稳压管和隔离二极管组成的过电压检测电路：一是由15V稳压管ZD5705和隔离二极管D5713组成的13V过电压检测电路；二是由17.5V稳压管ZD5706和隔离二极管D5708组成的UR+6V过电压检测电路；三是由16V稳压管ZD5704和隔离二极管D5714组成的C5714两端电压过电压检测电路；四是由13V稳压管D5708和隔离二极管D5712组成的UR+10V过电压检测电路；五是由6.8V稳压管ZD5710和隔离二极管D5718组成的BU5V过电压检测电路；六是由33V稳压管D4703和隔离二极管D4707组成的24V电源过电压检测电路。

上述过电压集成电路被检测电压超过检测电路稳压管的稳压值时，将相关联的稳压管击穿，经隔离二极管向光耦合器PC5703的1脚送去高电平，PC5703导通，向主电源驱动电路IC5701的1脚注入高电平，IC5701据此进入保护状态，停止输出激励脉冲，主电源停止工作。

（3）UR+13V过电流保护电路

围绕保护光耦合器PC5703的1脚，还设有运算放大器IC5707（KIA358）和16V稳压管ZD5713、隔离二极管D5722为核心组成的UR+13V过电流保护电路。当UR+13V负载电路发生短路漏电故障，造成电流过大时，在取样电阻R5778两端的电压降增加，IC5707的输出端电压由正常时的低电平翻转变为高电平，击穿16V稳压管ZD5713，经D5722向光耦合器PC5703的1脚注入高电平，PC5703导通，向主电源驱动电路IC5701的1脚注入高电平，IC5701据此进入保护状态，停止输出激励脉冲，主电源停止工作。

5.24V开关电源

夏普LC-37D90U液晶彩电电源板24V电源如图9-13所示，由驱动控制集成电路L6598（PC4701701）、半桥式输出电路开关管Q4701、Q4702、变压器T4701、稳压控制电路光耦合器PC4701、误差放大器PC4701702为核心组成，遥控开机后启动工作，产生24V电压，为背光灯板供电。

（1）L6598简介

L6598是ST公司新推出的一种适用于半桥串联谐振软开关变换器的控制芯片。内部电路框图如图9-14所示。L6598将谐振变换和600V的高压半桥驱动器集成到同一芯片上，它采用BCD（双极-CMOSFET-DMOSFET）离线（Off Line）技术制造，干线（Rail）电压值达600V，可用于带谐振拓扑的AC-DC适配器、DC-DC模块和CTV以及监视器等系统的高效电源，能取代以往由两个芯片组成的半桥谐振器，同时也可替代端谐振变换器。当这部分电路出故障时，一般会出现无电压输出及电压不稳的故障现象。L6598的引脚功能见表9-5。

表9-5 L6598的引脚功能

图9-13 夏普LC-37D90U液晶彩电电源板24V电源电路

图9-14 L6598内部电路框图

（2）启动工作过程

市电整流滤波电路输出的300V电压加到主电源大功率MOSFET开关管Q4701、Q4702组成的半桥式推挽输出电路，遥控开机后，主电源提供的VCC电压经Q5711控制稳压后送到L6598的12脚，为其提供工作电压，L6598启动工作，从11输出低端驱动脉冲，从15脚输出高端驱动脉冲，推动大功率MOSFET开关管Q4702、Q4701工作于开关状态，轮流导通和截止，其产生的脉冲电流在开关变压器T4701的各个绕组产生感应电压。

T4701的二次侧绕组感应电压经D4705、D4706整流、C4718//C4719//C4728、L4701滤波后产生24V电压，通过连接器CN5703的输出，为背光灯板供电。

（3）稳压控制电路

主电源的稳压电路通过取样电路R4723//R4724与R4725分压，对输出的24V电压取样后送给误差放大器PC4701702，提供误差信号，通过光耦合器PC4701对驱动控制电路L6598的4脚电压进行控制，调整L6598内的驱动脉冲的脉宽，使输出电压稳定。

（4）过电流保护电路

过电流保护电路由IC4701的7脚内外电路组成。IC4701的7脚内部为过电流检测运算放大器电路，外接MOSFET开关管Q4702的S极电阻R4707//R4708。当开关管Q4701、Q4702电流过大时，在R4707//R4708两端产生的电压升高，送到IC4701的7脚内部后，与6脚的基准电压比较后，内部过电流检测运算放大器输出电压翻转，通过5脚外部的R4710、D4709送到8脚内部半桥门限使能控制端，经内部电路比较后，IC4701停止工作。