[分享] 康佳“D”系列彩电开关稳压电源电路原理

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本开关稳压电源应用于下列“D”型机：T3472D、T2979D、T2986D1、T2982D1、T29D1、T2979D1、T2517D、12518D、T2519D、T2530D、T2589D..“福”字机有：F2979D2、F2979D2／G 、F2977D2、F2977D2／G 、F2982D2、F2982D2／G 、F2530D2、F2530D2／G 、F2528D2、F2528D2／G 、F2531D2、F2531D2／G 等。
大屏幕“D”系列彩电的开关稳压电源电路原理图如图1所示，它是变压器耦合并联型开关稳压电源，稳压环路采用直接取样、光电耦合／隔离。它适应范围宽，交流市电频率50Hz／60Hz、电压0V～240V都能正常工作；它效率高，耗电功率低，并设有完善的保护电路，一旦出现故障，立即进入自动保护状态，使故障不致扩大造成更大的损失。对于遥控系统电路的供电，一般电视机都采用另设专用电源(副电源)的方法，该机型并不另设遥控系统电路供电专用电源，在待机状态时不关闭主电源，而是使主电源改变工作状态，维持遥控系统的5V供电不变，降低其它输出电压。这样在待机状态时信号通道、扫描电路都停止工作，而遥控系统正常工作，随时可以重新启动。不设副电源的优点是既降低了成本，又消除了由于副电源可能引起的故障。
一、大屏幕“D”系列彩色电视机开关电源的组成
如图1所示，主要由以下部分组成：
流滤波部分(参见图2)，包括进线净化共模滤波器L901、L902，桥式整流堆VC901，滤波电容C901；2．开关电源振荡电路；3．稳压控制环路；4．恒流激励电路；5．遥控关机电路；
开关管过流限制电路；7．过压保护电路；8．延时导通控制电路；9．B+开关电源负载过流保护电路；10．+26V(场输出电源)负载过流保护电路；．行输出副方绕组过压保护。开关稳压电源组成框图见图3。

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二、开关管振荡工作过程
开关电源振荡电路如图4所示。其振荡过程如下；
开机后，交流市电经VC901桥式整流，在滤波电容C901 上获得约3V 的直流电压。该直流电压通过启动电阻R908、L906给开关管V901基极提供开启电流。约3V 的直流电压还通过开关变压器T901的初级绕组⑤-①加到V901的集电极，因而V901导通，V901的集电极电流Ic流过T901的初级绕组产生⑤正、①负的感应电势。由图4中标注的同名端可知，经耦合到次级绕组(正反馈绕组)⑨-⑦所产生的感应电势的极性是⑨正、⑦负。⑨正、⑦负的感应电势经R914、C913耦合加到V901的基极与发射极之间，使V901的Ic进一步增加，正反馈绕组上的感应电势进一步增加，这种强烈的正反馈作用使V901 迅速饱和。通过T901⑤-①绕组的电流线性增长，最大值可达3A左右。
在V901饱和期间，流过T901的电流使开关变压器储存能量。同时，正反馈绕组⑨-⑦上的感应电势通过R914、脉宽脉频调制管V904及开关管V901的基极、发射极对电容C913 充电，充电电流通路如图4所示。随着C913上电压的增加，V901基极电位逐渐降低，使V901基极的注入电流逐渐减少，当Ib901<Ic901s(为V901集电极饱和电流)时，V901退出饱和。
3．一旦V901退出饱和，其IC减小，T901⑤-①绕组与⑦
⑨绕组的感应电势极性均变反(如图4中虚线圆圈内所标注)。正反馈绕组⑦-⑨的感应电势经R914、C913耦合到V901b、e极之间，使V901基极电位迅速下降而截止。
(1)V901截止期间，开关变压器T901次级绕组⑧-⑦感应电势的极性为⑧正⑦负，此时VD902导通。该感应电势经VD902整流、C908滤波，在C908上产生约5．0V的直流电压。因为C908是1000uF的大容量电容，所以在开关电源工作期间可以认为C908上的电压不变，它相当于一个直流电源，用于对V902、V910、V909等供电。

2楼
mojie 发表于：2008-5-27 14:34:00
(2)V901截止期间，T901次绕组⑦-⑨上感应电势的极性为⑦正、⑨负，因此VD913导通。该感应电势经VD913整流，在滤波电容C924上产生约-12V的直流电压。由于C924是470uF的大容量电容，因此在开关电源工作期间可以认为C924上的直流电压不变，它也相当于一个直流电源，它是光电耦合元件N902、三极管V908等
的工作电源。

三、稳压原理
大屏幕“D”系列彩电的开关电源稳压控制环路电路如图6所示。N901(SE120)是误差取样放大器(俗称稳压块)；N902是光电耦合器件，它既能将误差信号耦合到V908，又可以使主电路板(冷地)与开关电源(热地)隔离而不带电。V908是误差电压直耦反相放大管，V904是脉宽脉频调制管。稳压过程如下：

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图4 稳压原理
如果因负载电流变化或交流市电变化等原因，使B+(130V)电压升高，则N901内三极管V1基极电位升高。而其射极接有稳压管，电位是固定的，所以V1集电极电流Ic增加，其C极电位下降。N902内光电二极管VD1电流增加，发光增强，导致光敏三极管V2集电极电流增加，R932上电压增加，V908 基极电位上升，V908集电极电流增加，使得R939上压降增加，即V904(PNP管)发射极与基极之间的电位差增加。因而V904集电极与发射极之间的等效电阻下降，对V901基极的分流作用加强，使开关管V901的饱和导通期缩短、截止期延长，开关电源输出直流电压降低，使B+电压恢复到稳定值130V。如果因某种原因使B+(130V)电压降低，则有与上述相反的过程，
使V904等效内阻增大，它对V901基极的分流作用减少，使开关管V901的饱和导通期增大，因而B+ 电压恢复到稳定值130V。

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图5 开关管截止期间C908 C924上的建立

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图6 开关电源稳压控制电路

3楼
mojie 发表于：2008-5-27 14:36:00
四、恒流激励电路
V902对V901的恒流激励电路如图7所示。当市电电压在140～240V之间变化时，C908上的电压为恒定的
5．0V。在开关管V901导通期间，图7开关电源恒流激励电路T901正反馈饶组上感应电势的极性正12负，使整流二极管VD910导通。T901在V901导通期间储存的能量经VD910向负载及滤波电容C926释放，在C926上获得稳定而平滑的130V电压。同时C913经R914、T901绕组⑨-⑦、二极管VD912放电，c913上的电压因放电而逐渐下降，V901的基极电位逐渐上升，当V901的Ube达到导通电压时，V901又重新导通。

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图 7 开关恒流电源电路
为⑨正、⑦负，因此V902饱和导通。C908上的电压通过R903、V902对V901提供恒定的激励电流，激励电流的大小取决于R903的数值。同时，正反馈绕组⑨-⑦上感应的脉冲电压通过V902射极跟随，对V901 提供另一路正反馈激励(第一条正反馈通路是由R914、C913等构成)。当市电电压低于140V时，正反馈绕组上感应的初始激励信号较小，开关变压器T901正反馈绕组上感应电势的极性为⑨正、⑦负时，V902作为激励电流放大器(射极输出器)，使V901有足够的初始正反馈激励信号，副方也能迅速建压，确保电网电压下降时，副方输出电压的稳定。
正是由于设置了此种恒流激励电路，因而使得大屏幕“D”系列彩电的开关电源可以适应市电电压0V～240V的变化范围，而无需电源切换电路。
五、遥控关机电路
遥控关机电路由两路组成(参阅图8)。一路是由V601、V602、V911、N903、V910、V909、V905、V904组成的控制电路；另一路是由V601、V602、V912、V915、V916、V907、N902、V908、V904组成的控制电路，下面先说明电视机正常工作情况下这两路电路的状态，然后说明待机状态下的情况。
微处理器(ST6367或ST6368或ST6378)-37脚的电压经R647加到V601基极，正常工作状态下37脚为高电位，V601、V602导通，5V电压通过V602射极、集电极加到V911、V912基极，使两管饱和，集电极电压均近于0V。V9集电极电压近于0V，使光电耦合器N903的发光二极管与光敏三极管均截止。因此V910、V909、V905都截止(V905的工作情况在后文中还要详述)，对开关电源工作没有影响。同时，V911的集电极0V电压还使V920截止，因而它对行振荡电路的供电也无影响，V912集电极为0V，使得V915导通、V916截止(V915、V916组成双稳压开关电路)，R909上没有电流流过，V907因零偏截止，它对开关电源没有影响。此时，开关电源的振荡、恒流激励、稳压的工作情况如前所述。
当电视机处于待机状态时，B+(130V)电源下降到80V～90V。B+2(13．5V)电源下降为8V-9V，它经N602(LM7805)稳压后输出5V电源继续供给遥控系统，使遥控系统可以随时接收遥控开机指令、重新启动电源，同时信号通道及扫描电路均停止工作。各路电源下降的主要原因，是开关电源由正常工作的连续振荡状态变成待机时的断续振荡状态。C939(正常工作状态的+13．5V输出端)上的电压波形及断续振荡状态如图9所示，重复周期约20．4ms，其中振荡时间约1．5ms，停振时间约18．9ms。

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图8 遥控关机电路
五、遥控关机电路遥控关机电路由两路组成(参阅图8)。一路是由V601、V602、V911、N903、V910、V909、V905、V904组成的控制电路；另一路是由V601、V602、V912、V915、V916、V907、N902、V908、V904组成的控制电路，下面先说明电视机正常工作情况下这两路电路的状态，然后说明待机状态下的情况。

4楼
mojie 发表于：2008-5-27 14:37:00
微处理器(ST6367或ST6368或ST6378)-37脚的电压经R647加到V601基极，正常工作状态下37脚为高电位，V601、V602导通，5V电压通过V602射极、集电极加到V911、V912基极，使两管饱和，集电极电压均近于0V。V9集电极电压近于0V，使光电耦合器N903的发光二极管与光敏三极管均截止。因此V910、V909、V905都截止(V905的工作情况在后文中还要详述)，对开关电源工作没有影响。同时，V911的集电极0V电压还使V920截止，因而它对行振荡电路的供电也无影响，V912集电极为0V，使得V915导通、V916截止(V915、V916组成双稳压开关电路)，R909上没有电流流过，V907因零偏截止，它对开关电源没有影响。此时，开关电源的振荡、恒流激励、稳压的工作情况如前所述。
当电视机处于待机状态时，B+(130V)电源下降到80V～90V。B+2(13．5V)电源下降为8V-9V，它经N602(LM7805)稳压后输出5V电源继续供给遥控系统，使遥控系统可以随时接收遥控开机指令、重新启动电源，同时信号通道及扫描电路均停止工作。各路电源下降的主要原因，是开关电源由正常工作的连续振荡状态变成待机时的断续振荡状态。C939(正常工作状态的+13．5V输出端)上的电压波形及断续振荡状态如图9所示，重复周期约20．4ms，其中振荡时间约1．5ms，停振时间约18．9ms。
六、开关管过流限制电路
开关管过流限制电路如图10所示。V905除担任待机断续振荡控制作用外，它还是V901大功率开关管的限流控制管。
冲击电流限制电路：在开机瞬间，由于开关电源调频、调宽的稳压环路尚未建立起稳定工作状态，开关管可能因为副方B+、B+’?? 各支路电解电容均未储能(未建立电压)，而流过很大的冲击电流使V901过热损坏。因此，在正反馈绕组⑦-⑨端的激励端⑨脚，除通过R914、C913、L906／／R938正反馈到V901基极外，还通过R919 (1．5k)接V905的基极，由于此时C924上的负电压尚未建立，因此当T901⑨脚为正时，除了使V901饱和导通之外，也使V905趋于饱和，V905集电极电位下降促使V904趋于饱和，势必将V901基极的正反馈信号及启动电流分流，使V901的饱和期缩短而截止期增长，以免V901在启动瞬间冲击电流过大，这样就达到了在开机瞬间限制开关管V901电流的目的，这个电路又称之为“软启动电路”。
峰值电流限制电路：当开机1～2 秒后，开关电源调宽、调频稳压环路已进入正常工作状态，与此同时C924上的电压已达到-12V正常值，因此由R929串R928分压到V905基极的负电压增加，根据此回路电压计算，V905得到的偏压为-12·R928／(R928+R929)=-12×51／731≈-0．84V，而且V901的射极电流也达到稳定的锯齿波状态，在R936／／R937上产生的正偏压下降(平均值为0．04V，峰值为
4V)，因此V905因反向偏置而截止。V901正常的开关工作状态不再受V905的控制。
但在电视机工作过程中如因某种原因发生开关管射极电流过大，则并联电阻R936、R937上的压降U。增大，当Ue的数值达到一定值时，V905将会在正反馈绕组⑨脚为正值期间导通，使得V904对开关管V901的基极分流作用增加，从而使开关管V901占空比下降，最大电流值下降，起到了峰值电流限制的保护作用。

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图10开关管过流保护电路七过压保护电路
图开关电源过压保护电路与延时导通控制电路
过压保护电路如图所示。V903是过压保护控制管，C908与C914上的电压是取样电压。
在前文中已经说明，开关电源正常工作时，T901开关变压器绕组

5楼
mojie 发表于：2008-5-27 14:39:00
⑧-⑦上的感应电势，在开关管V901截止期，经VD902整流，在C908 上产生约5V的电压，用作V902等的工作电源。C908上的电压同时又是一个取样电压，如果某种原因引起开关电源输出电压过高(例如稳压取样电路开路，负载开路等故障情况下)，则绕组⑧-⑦上的感应电势也必然增大，经VD902整流后，C908上的电压也必定升高。当C908上的电压超过7．5V时，VD917(为6．8V稳压管)击穿且V903的基极电位达到0．7V，因而V903饱和导通，使得开关管V901的基极与发射极“短路”停止振荡，保护了开关电源及负载。在一般情况下，C908电压稍超过6．8V将会在动态范围内调节V903的动态内阻r∝。也即是调整了开关管的占空比，可以达到副方不过压的目的。

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图12 开关电源负载过流及14V、26V电源过压保护电路
八、延时导通控制电路
V903除了过压限制作用外，还具有使开关管V901延时导通的作用。开关管截止时，变压器初级处于高阻抗状态，当开关变压器T901 储能释放完毕开关管即将导通之前，次级也处于高阻抗状态。此时V901集电极与发射极并联的电容C916、C9及串联的C917、C918等与初级绕组电感组成并联谐振电路，将产生自由振荡。如果在振荡尚未衰减之前，V901已导通，则V901将产生较大的开启损耗。V903可以使V901在每一个振荡周期延时导通。因为当V901截止期间，T901⑧-
⑦绕组上的感应电势通过VD916整流，在C914上充有电荷。当V901 截止末期产生自由振荡时，C914上的电荷通过R905、R906放电，在R906上产生的压降使V903饱和导通，V901基极与发射极被V903“短路”而不能导通。当C914放电电流逐渐减少，R906上的压降小于0．6V 时，V903截止，V901方能导通。只要C914、R915、R906参数选择适当，此时V901的自由振荡已衰减到最小值，此时V901才能在正反馈信号作用下饱和导通，使通过T901⑤-①绕组的电流线性增长直到最大值。从而使V901的开启损耗大大减少。
九、B+(130V)开关电源负载过流保护电路
B+(130V)电源负载过流保护电路如图12所示。它由V404、R472、稳压管VD904、可控硅V913、V603等组成。R472(0．68Ω) 是取样电阻，V404是过流检测管，VD904、V913、V603是过流保护控制管。
130V电源电压通过R472向行激励级与行输出级供电，正常情况下，流过R472的电流在R472上产生的压降小于0．6V，因此V404截止。当负载加重，130V电源输出电流增大超过1A时(这种情况，有时是因为显像管极间软跳火，有时是因为机内电路故障造成)，在R472 上产生的压降大于0．6V，V404导通，130V电压通过V404、R950与R942分压，使12V稳压管VD904击穿，正电压加到可控硅V913的控制极上使其导通，则使PNP管V603的基极通过R686、V913接地，因而V603导通，+5V电压通过V603加到V602的基极，使V602截止。V602是遥控开／关机控制管，V602截止正是其遥控关机的状态，因而开关电源转入保护性关机状态，130V电源下降为85V，同时行振荡器停振，行扫描电路停止工作。这样既保护了开关稳压电源自身，又使负载故障不致扩大。由于可控硅击穿后，必须将阳极电压降至零才能恢复到非击穿状态(截止状态)，因此保护性关机后，用遥控器不能再行开机，必须用电源按键先关机再等待3～5 分钟，5V遥控电源降至零后方能再开机。
十、26V(场输出电源)负载过流保护电路
26V电源负载过流保护电路如图12所示。图中R4(1．OΩ) 是取样电阻，V410是过流检测管，稳压管VD905等是控制管。

6楼
mojie 发表于：2008-5-27 14:42:00
由行输出变压器次级绕组感应电压整流滤波得到的26V电压，通过R466向场输出级供电。正常情况下，流过R4的电流产生的压降较小，因此V410截止。当场输出级发生故障使流过R466的电流增大到超过1A时，R4上产生的压降经R458(5．6k)、R462(3．9k)分压后，使V410射极与基极之间的电压超过0．6V，V410导通。+26V电压通过V410、R467与R469分压，使V稳压管VD905击穿，正电压加到可控硅V913的控制极，V913导通，进而使V603导通，V602截止，开关稳压电源转入保护性关机状态，行输出级停止工作，26V电压消失。同理，此时用遥控器不能开机。
十一、行输出副方绕组过压保护
取样点是由行输出变压器次级电压经整流滤波获得的+14V电压点，其过压保护电路如图12所示。图中稳压管VD903是过压保护控制管。在正常情况下VD903截止，如果因某种原因使14V电源(供给N403稳压器产生12V电源)超过l6V时，会使VD903击穿，可控硅V913导通，V603导通，V602截止，开关电源转入保护性关机状态，行输出级停止工作，14V电压消失。此时用遥控器不能开机。此保护电路与其他机型上的“x 射线保护电路”同理，目的是防止行输出变压器副方输出过压，造成显像管灯丝电压及高压过高，x射线辐射剂量增大：显像管早期老化；甚至管颈断裂等故障的出现。
十二、维修数据
附表列出了T2979D1型机开关稳压电源及保护电路各三极管、光电耦合器件、集成电路SEl20的数据，供维修人员参考。
附表在康佳T2979D1型机上测定

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