二、开关电源工作原理
1.启动振荡
接通电源后,市电交流220V经 VC901整流,R901抑制浪涌,C910滤波后得到大约300V的直流电压。该电压经开关变压器的初级绕组13-⑩及电感 L904、L914加至N907①脚 (内部功率场效应管的漏极);另一路经R903降压限流后加至N907④脚,对电容C961进行充电。当充电到16V的启动电压后,内部振荡器开始工作。开关脉冲经内部软驱动器放大后,推动开关管导通,开关变压器初级流过电流。当开关管截止时,正反馈绕组15-17的感应电压经VD947整流, E961 滤波获得约32V的直流电压,以取代开机时由R903提供的开启电压,使电源IC(N907)正常工作,T901次级绕组向各级负载提供直流电压。
2.稳压原理
该开关电源采用初级取样方式进行稳压(STR-G8656也可采用次级取样方
式,但需使N907④脚电压低于28V)。输出电压的定电压控制以④脚得到的+32V为取样电压,由流过内藏误差放大器的反馈电流进行。该反馈电流流经 R968及 R967到地,在IC⑤脚形成直流电压V(R968)。同时开关管在导通期间的漏极电流ID在R967上形成锯齿波电压V(R967)。当此两个电压叠加之和超过比较器l的阈值0.73V时,比较器翻转,使振荡器进入OFF状态,关断开关管。例如当某种原因使开关电源的+B电压升高时,通过变压器的耦合,初级的正反馈绕组电压也升高,加至N907④脚,经过内部高精度的误差取样放大电路放大后的反馈电流也增大,在电阻R968上形成的直流电压也升高,很快达到比较器1的阈值,使振荡器很快进入OFF状态,即降低了开关脉冲的占空比,从而使+B电压降低以达到稳压目的。反之亦然。
3.准谐振延迟电路
当开关管截止后,初级绕组在开关管导通时储存的能量通过变压器传递到次级。次级二极管导通,向负载释放能量。当释放完能量后,此时开关管并不马上导通。初级绕组与开关管漏极的电容C954开始进行串联谐振。开关管何时导通由延迟电路决定。正常工作时,超级芯片 VCT3801A64脚为低电平,V102截止, V902导通,光耦N902导通(光耦在整个电源电路中只是起一个开关的作用,并没有参与调压)。在开关管截止时,正反馈绕组电压经VD952整流取出正极性的脉冲波形,R969与R968分压,经光耦N902到 C960由R969与C960形成的RC延迟后,通过VD951到达N907⑤脚,再与比较器2的阈值进行比较,控制开关管在谐振电压到达最低点时导通。降低了开关管的导通损耗和EMI电磁脉冲干扰值。
4.光耦在稳压和待机状态的动作及作用
光耦在整个电源稳压电路中只是起一个开关的作用。在正常工作中,光耦 N902导通,将反馈绕组的正极性脉冲波形送到厚膜电源IC⑤脚,IC内部将之与比较器2的阀值进行比较,使开关管在谐振电压到达最低点时导通。在待机和听伴音状态,光耦N902截止,IC⑤脚因没有该反馈脉冲波形而进入PRC工作状态。如果不考虑待机和听伴音状态。则可取消该光耦。在光耦③一④脚处直接用导线短路,控制光耦(①一②脚)的电路部分部可取消。电源照样正常工作。这样将没有 PRC状态,即电源始终处于准谐振状态。但由于待机和听伴音时,负载很小,电源的工作频率将很高,尤其在交流输入电压很高时,可达到150kHz。这样电源IC的关断损耗很大(即关断时储存在漏极电容上的能量在功率MOS管下一个导通周期的导通开始瞬间流过MOS的损耗),造成电源散热片温升很高。同时变压器的铁损和铜损也很高,变压器的温升也大。因此,在待机和听伴音时,增加一个光耦进行切换。使电源在轻负载时,工作于PRC模式,使之工作频率降低以降低损耗,保证电源散热片和变压器的温升不致过高。因此该光耦只是一个开关,并没有参与调压作用。
5.待机和听伴音控制电路
当待机和听伴音时,VCT3803A64脚为高电平。V102导通,V902截止,光耦 N902截止,N907⑤脚由于没有正反馈绕组脉冲而进入PRC工作模式(注:PRC是 Pulse Ratio Control缩写,即关断时间一定,调节导通脉冲宽度的控制方式的简称)。MOS管的OFF时间由内部固定为50μs(20kHz),此时⑤脚的电压为MOS管导通时的ID电流在R967上形成的锯齿波电压V(R967)和内部固定偏流在R968上形成的直流压降之和,它与比较器1的阈值比较来决定MOS管的ON时间。
待机时,VCT3803A⑦脚(POWER)为低电平,V905截止。V904、V906因没有电流通路而截止,截断了供给主芯片解码和行场部分,以及中频IC、伴音处理IC等的电源,只留下待机的5V CPU电源。
听伴音时,POWER脚为高电平, V905导通,V904、V906导通,供给整机芯片的所有电源。但由于VCT3803A64脚为高电平,其连通至该芯片的32脚也为高电平。该脚电位在低电平时整机正常工作,在高电平时将关断行输出信号,即关断行伍载。此时整机其他部分正常,即进入了听伴音状态。