长虹G2966型彩色电视机采用由日本山肯(SANKEN)公司生产的STR-S6709组成的变频他激式开关电源。
电流型脉宽调制集成块Q801 (STR-S6709)是开关电源的核心电路,其内部主要由OSC振荡电路、比例驱动电路、开关管、过流过压过热保护电路等组成,功能比较完善,STR-S6709引脚功能和实测数据如下表所示。
脚号 | 功能 | 工作电压(V) | 待机电压(V) | 脚号 | 功能 | 工作电压(V) | 待机电压(V) |
1 | 内部开关管c极 | 295 | 300 | 6 | 过流检测信号输入 | 0 | 0 |
2 | 内部开关管e极 | 0 | O | 7 | 稳压检测输入 | 0.2 | 0.2 |
3 | 调宽脉冲输入(开关管基极) | -0.1 | -0.3 | 8 | 延迟控制输入 | 1 | 0.2 |
4 | 反馈电流输入 | 0.7 | 0.1 | 9 | 启动及供电脚 | 8V | 6V |
5 | 驱动电流输出 | 1.2 | 0.1 |
一、启动与振荡电路
220V的交流电源电压经过电源开关S801及由C801、R801、T801、C813、C814、T802等组成的脉冲干扰抑制电路,进入由D801组成的桥式全波整流电路,经C810滤波,产生300V左右的电压,由开关变压器T862的7-2绕组加到Q801 (STR-S6709)的(1)脚(内接开关功率晶体管集电极)。同时220V的交流电经限流电阻R803降压、二极管D802整流、电容C 808滤波产生8V左右的直流电压,为STR-S6709的(9)脚提供工作电压。此时STR-S6709内部振荡电路开始振荡,振荡脉冲经比例驱动电路放大,从(5)脚输出。输出的脉冲一路经电阻R802反馈到(4)脚,作为负反馈信号,稳定驱动电路的工作状态;另一路经C816输入到(3)脚内部开关管的基极。开关管在开关脉冲的驱动下工作于开关状态,时而导通,时而截止,在开关变压器的初级绕组7-2脚上激起高频开关脉冲,并在开关变压器次级绕组上感应出脉冲电压,经过各自的整流、滤波,输出+115V、+25V、+12V、+8V等工作电压。
开关电源工作后,STR-S6709的(9)脚不但由R803、D802、C808供电,还由D803、D807、C808组成的电路供电,此时STR-S6709的(9)脚电压为8V左右。
二、稳压控制电路
稳压控制电路以Z801(HIC1015)为核心构成,HIC1015除具有稳压控制功能外,还具有对开关电源的开/待机控制和负载过流过压保护等功能。HIC1015内部电路框图如右图所示,引脚功能及实测数据如下表所示。
脚号 | 功能 | 工作电压(V) | 待机电压(V) | 脚号 | 功能 | 工作电压(V) | 待机电压(V) |
1 | B+取样电压输入 | 115 | 65 | 4 | 空脚 | ||
2 | 过流保护检测输入 | 115 | 67 | 5 | 基准电压输入 | 5.8 | 5.8 |
3 | 误差信号放大及开/待机控制输出 | 24 | 5 | 6 | 过流保护滤波 | 0 | 0 |
7 | 地 | 0 | O | 13 | 地 | 0 | O |
8 | 副电源待机取样电压 | 0 | 6.5 | 14 | 过流、过压检测输入 | 0 | O |
9 | 开/待机控制信号输入 | 0.6 | 0.1 | 15 | 电源 | 5 | 5 |
10 | 空脚 | 0 | 0.4 | 16 | 保护电路控制输出 | 4.6 | 0.3 |
11 | 空脚 | 10.1 | 0 | 17 | 地 | 0 | O |
12 | 行电源控制输出 | 10.1 | O |
B+电压通过电阻R890加到HIC1015的(5)脚内部稳压二极管ZD1(稳压值为6.2V)正极,为HIC1015内部取样放大管Trl的发射极提供6.2V的基准电压;同时B+电压通过电阻R479加到HIC1015的(1)脚,经HIC1015内部R2与R3分压,为HIC1015内部Tr1的基极提供取样电压。当某种原因使B+电压升高时,取样电压升高,取样放大管Tr1的基极电压也随之升高,其导通量增大,集电极电压下降,从HIC1015的(3)脚输出,经电阻R827使Q880的基极电压下降,其导通量增大,集电极电流增大,使流过光耦Q826的(1)、(2)脚之间的电流增大,Q826内部发光二极管发光增强,Q826的(3)、(4)脚之间的光敏三极管导通程度相应增大,光敏三极管c-e极间电阻减小,使进入STR-S6709的(7)脚的电流增大,STR-S6709内部振荡脉冲宽度变窄,控制开关管导通时间缩短,输出电压降低。反之亦然。
三、待机控制电路
刚开机时,CPU自动进入待机状态,CPU的(7)脚输出低电平,Q830截止,HIC1015的(9)脚无电压输入,经HIC1015内部电路控制,从HIC1015的(3)脚输出高电平,Q880截止,光耦Q826也截止,此时基本没有电流进入STR-S6709的(7)脚,STR-S6709振荡电路输出宽振荡脉冲,使输出电压迅速上升。当输出电压上升到正常工作电压的1/4左右时,经HIC1015控制,使Q880、Q826开始导通,开始有电流经R815、Q826的(3)、(4)脚进入STR-S6709的(7)脚,使STR-S6709振荡电路的振荡脉冲宽度受控变窄,开关管的导通时间减少,输出电压的上升速度减缓。当输出电压上升到正常工作电压的一半左右时,经HIC1015控制,使Q880导通量增大,Q826导通量增大,经R815、Q826的(3)、(4)脚进入STR-S6709的(7)脚的电流增大,STR-S6709振荡电路的振荡脉冲宽度受控变窄,开关管的导通时间减少,输出电压不再升高,电源电路进入待机工作状态。在待机状态时,开关电源的各路输出电压约为正常工作电压的一半(约为63V)。
另外,在待机状态下,HIC1015的(12)脚也输出低电平,使Q430截止,不能为行扫描电路提供9.3V的供电电压,行振荡电路因无工作电源而停振。在正常工作时,CPU的(7)脚输出高电平,Q830导通,使HIC1015的(12)脚呈开路状态,25V电压经R433由稳压二极管D430、D433钳位在10V左右,给Q430提供偏置电压,Q430导通,其发射极输出电压经二极管D431给行振荡电路提供9.3V工作电源。
四、保护电路
1.过流保护电路
正常工作时,行电流一般在400mA左右,检测电阻R470 (0.47Ω)两端电压降小于0.2V,即HIC1015的(1)、(2)脚之间电压降小于0.2V,过流保护电路不动作。若负载电路加重,引起行电流超过600mA,则R470两端压降增大,使加到HIC1015的(1)、(2)脚的电压增大,经HIC1015内部电路控制,从HIC1015的(16)脚输出低电平,Q830截止,电源进入待机工作状态。同时行振荡电路工作电源被切断,使负载电路不工作,达到过流保护的目的。
2.过压保护电路
B+电压经R479加到HIC1015的(1)脚,对B+电压(+115V)进行监视,当B+电压升高到+120V以上时,经HIC1015内部电路控制,从(16)脚输出低电平,使电源进入待机状态,达到过压保护的目的。
3.场输出电路
过流保护场输出电路正常工作时,电阻R370上的压降小于0.3V,通过电阻R371、R372分压使Q370处于截止状态。当场输出电路发生短路性故障时,R370上的电流将增大,当R370两端的电压降大于0.5V时,Q370导通,其集电极电压升高,使稳压二极管D370 (5.6V)击穿,该电压加到HIC1015的(14)脚,经HIC1015内部电路控制,从(16)脚输出低电平,使电源进入待机状态,达到场输出过流保护的目的。
4.行输出电路过压保护
行输出电路过压保护电路是通过检测行输出变压器(9)脚输出的灯丝脉冲电压进行过压保护的。
行输出电路正常工作时,行输出变压器(9)脚输出的灯丝脉冲电压峰值为20V左右,通过二极管D425整流、电容C425滤波,得到约20V的直流电压,经电阻R491、R494分压,加到Q410发射极上的电压约为6.OV,由R495、稳压管D426提供给Q410基极稳定的6.2V偏置电压,Q410截止。当行输出变压器(9)脚输出的灯丝脉冲电压峰值超过24V时,由电阻R491、R494分压使晶体管Q410的发射极电位达6.5V,由于其基极电位6.2V稳定不变,所以Q410导通,使Q411导通,其导通电流经D427、R493加至HIC1015的(14)脚,经HIC1015内部电路控制,从(16)脚输出低电平,机器进入待机状态,使行振荡电路无工作电源而停振,从而起到了过压保护作用。
5.开机限流控制电路
由于300V滤波电容C810的容量较大,所以在开机瞬间充电电流较大,过大的电流可能会烧坏一些元件。为了避免这种现象,该机设有防开机冲击电流保护电路。它由电阻R812、R813、继电器SR81组成。其中继电器SR81的触点为常开触点,在开机瞬间,由于提供给继电器的工作电压还未建立,所以SR81的触点断开,此时交流电源经限流电阻R813、R812进入整流滤波电路,限流电阻R813、R812对开机瞬间的冲击电流起到了一定的限制作用。
当开关电源正常工作时,提供给继电器SR81的12V工作电压建立,继电器SR81的触点闭合,将限流电阻R813、R812短路,起到降低电源功耗的作用。