该电源为创维公司自行设计生产的37英寸液晶电视内置电源,编号为168P-P37T00-08,电源设计输出功率190W,效率高于85%,功率因数高于0.9; 5V待机电源输出电流为0.5A;12VUSB输出电流为3A; 24V-2输出电流为6A。该电源由整流滤波网络、待机辅助电源(以下称“副电源”),PFC和DC-DC,输出过流、过压保护电路等几大部分组成。该电源采用成熟的器件和单面板设计,免调试,维修检测方便,工作稳定可靠,配套使用于创维各型37英寸液晶电视中。该电源架构见图1。
相关电路原理见图2。市电经两级共模抗干扰电路后送全桥整流,输出约300V脉动直流,分两路分别送副电源和PFC(功率因数校正)电路,PFC电路输出约380V直流电源送入U1内部DC-DC转换电路,作为DC-DC转换电路中开关管的供电电压。DC-DC电路输出稳定的12V和24V直流电源为液晶屏和主板电路供电。市电接通后,副电源U3组成的电路首先启劫,输出+5V(主板系统所需电源)到主板系统控制电路,随后,主板送出一个约3V的开机ON控制信号经Q10控制,使副电源电路中的待机控制管Q5导通,输出一个15V电压去PFC/DC-DC转换芯片,作为U1芯片的供电电源,U1得电后,先是PFC电路启动工作,后便是DC-DC转换电路工作。
1.副电源
副电源为主板CPU控制系统和电源板其余IC提供工作电源电压。若副电源不能正常工作,整机将瘫痪。副电源的工作过程如下:市电接通后,交流220V电压经整流滤波电路后,得到的脉动直流电压经ZD6,ZD7,ZD8加到U3的⑤脚,然后通过内部恒流源给U3的②脚外接电容C31充电。当②脚上的电压上升到动作开始电压Vcc(ON)=17.5V (TYP阳寸,内部振荡电路和开关管等电路进入工作状态,在变压器T2的初级②-③绕组中形成变化电流,并通过互感作用将能量传送到次级。
副电源中,R51、R61、U6 、PC3等元件组成副电源稳压电路中的取样放大电路,将输出电压变化信息反馈到U3④脚(FB端),通过内部电路控制脉冲信号占空比,实现电源的稳压输出。
T2的④脚感应的脉冲电压经D9整流、C31滤波后得到约14.5V电压加到U3的②脚,作为U3稳定工作时的电源电压;T2的①脚感应的脉冲电压经D8整流、C30滤波后得到的直流电压加到 Q5的e极,作为Q5的输入电压;T2的⑨脚感应的脉冲电压经D15整流、C47滤波后得到5V电压经L7送往主板,作为主板上控制电路的工作电压。
副电源中的Q10,PC4,Q5组成开/待机控制电路,通过U1实现对PFC和DC-DC控制,从而完成开/待机控制。电视机在待机状态时,主板送出的开/待机控制信号ON/OFF为低电平,Q10、PC4、Q5均截止,副电源无VCC电压送往U1、PFC和DC-DC电路不工作。电视机由待机转为正常工作后,主板来的开/待机控制信号ON/OFF为高电平,Q10、PC4、Q5均导通,Q5导通后,从c极输出VCC电压加到U1,启动PFC和DC-DC控制芯片进入工作状态。
副电源中芯片U3主要外围器件作用如下:U3的①脚外接R37为过流保护取样电阻,当其上的压降达到0.77V时,电源即进入过流保护状态,无5V和15V电源输出,故该电阻变质可能导致过流保护控制电路误动作,电源表现为带负载能力差或无法正常启动;④脚外接电容C25为抗干扰电容,若击穿电源无输出,若漏电将导致副电源输出电压低。ZD2、C24等组成输出过载保护动作延时电路,C24若开路,电源正常工作时无明显变化,短路或严重漏电时,将导致电源过载,但过载保护电路不动作而击穿芯片内部的MOs管。ZD2是为防止电源正常工作时C24接入电路影响而设立的,该二极管击穿或者漏电时,FB功能对负载变化的响应会变坏。电路中R43、D7等组成反峰吸收回路,若D7漏电会导致芯片U3过热,开路则会导致U3击穿损坏。ZD6-ZD8为欠压保护二极管,若有击穿或者漏电,会导致欠压保护失效,若开路,则U3不能启动进入工作状态,副电源无5V和15V输出。