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我对三洋A3机芯电源工作原理的理解
来源:本站整理  作者:佚名  2010-10-06 09:30:26



  有关A3电源(电路图见附图)的话题太多了。这有合理的一面:A3电源像是一个技术年代的代表,应用广泛,因而出现有探讨价值的问题多,同一问题见仁见智的意见多,《家电维修》杂志能够及时反映不同见解是遵从使命。不合理的一面是,理论探讨缺乏深刻度和准确性,对实际问题的分析流于肤浅和偏狭。

  比如针对VD519支路的分析,第一没有认真分析和实际测量VD519在一般情况下总是击穿的事实,把分析思路卡在击穿--保护上,第二没有弄清检测的信号和保护的对象,第三没有联系R526的重要作用而孤立地研究VD519电路,并过分强调其保护或“稳压粗调”作用。因此,出现就同一问题反复探讨和争论的局面,而反复争论的结果并没有形成权威性的、合乎实际的理论。又比如,《家电维修》2004年第12期重点推出的《深究A3电源原理与检修》一文(以下简称《深究》),把许多基本知识搞错了。该文对工作于脉冲状态、发射结明显反偏的分流管V512进行“偏置”和“静态电流”分析;用大量文字论述β值和饱和,结论却是“V512饱和后会击穿开关管”、β值大的管子(C3807)不容易饱和(因此不烧开关管),“控制管饱和后失去控制作用”而“使+B电压升高”,这些说法让初学者也摇头,等等。因此,我感觉有关A3电源的话题还远远不够,而要尽快结束编者累、读者烦的反复争论,本文主要目的是将复杂的问题进行归纳整理,便于大家讨论,让有争议的问题尽快清晰、明朗起来。

     一、自由振荡-有规范的自由,有条件的振荡

    1.定时与定时元件
   
    按照M11、NP8C等“样板机心”的分析程式,开关振荡过程被描述为正反馈电容的充放电过程,振荡周期基本是由电容充放电时间常数决定的,因此电阻电容自然被称为定时元件。但在A3机心中,正反馈电路的R519、C514却不能称做定时元件,一个显见的理由是开关管饱和期间R519、C514被D517短路,而且通过实验证明,在电源启动以后,断开R519、C514对振荡强度和频率没有大的影响。

  《深究》据此下结论:“A3机心以及三洋83P、东芝X56P的开关电源没有定时元件”,言中之意是只有电容充放电才能够定时,只有电容及其串联电阻才称得上定时元件,这说法是幼稚的。该文在论述饱和期如何结束的时候,其依据也是公式IC=βIb,在此应该认识到Ic、Ib、β三个参数对饱和期长短的决定性作用,也应该意识到饱和期长短对振荡周期的决定性作用,且不难看出这三个参数主要是由开关变压器、开关管、R524决定的。你在排除阻容元件的定时作用之后,必须还给读者另一种定时元件,因为振荡不可能没有周期、不可能没有决定周期的定时元件。开关变压器和开关管的主要作用不在于定时,此习惯上不把它们作为定时元件(分析“样板机心”时也是如此),而R524的主要作用表现为定时,所以把R524称做定时元件是比较恰当的。

  2、R524与“下限”、“上限”

  自从R524被摆上桌面,围绕其“名分”和实际作用产生了许多的争议。争议的实质内容是:R524的主要作用(职能)是什么,R524值过大或过小的正面意义和负面影响。我们分析电路时,任何元件都需要采取这种思维方式。

  探讨自由振荡,第一个目的是便于认识电源不启动和启动能力差的故障因素,第二是认识开关振荡对开关变压器的驱动能力。这种驱动能力的意义在于如何利用开关变压器的电磁容量和开关管的性能,在供电电压比较低时能否形成足够的输出功率。驱动能力的大小取决于开关振荡周期、主要是开关管饱和期的长短,而饱和期的定时需要开关管基极电流Ib来支持,R524是形成基极电流的关键元件。减小R524的阻值可以延长饱和期,强开关振荡,加大稳压电源对电网低压的适应能力。当中华大地电网屯压普遍偏低时,谁的彩电在红虾米似的灯泡下能够晃出人影,这彩电就是“宽电源”了,厂家采用减小R524这种简单方法争取卖点,算是精明。但减小了R524,在供电正常和偏高时Ib就显得过大,这又出现明显的负面影响:其一是过大的Ib对关管形成威胁,其二是要求分流管的工作电流必须加大,等于甩给稳压负反馈电路一个大包袱。负面影响的结果表现为gong电电压高时烧开关管。低压时输出不足和高压时烧管被形象地说成“下限”和“上限”,这说法是针对某些厂家的设计缺陷,维修中需要因地制宜进行适当修改,才有“扩展”一说。

  关于这类问题,我还有以下零散话语。

  (1)不宜片面夸大R524对上限、下限的作用,实践中更不能只盯住R524。上限和下限是互相矛盾的,如果单从R524上着眼,永远不能圆满解决这对矛盾。影响上限和下限的,开关振荡只是一个方面,R524只是这方面的一个点;另一个方面是负反馈控制,它有很多个点可以影响上限和下限。这种思路,才能指导检修放眼全局和重点着力,片面强调某方面或某元件的决定性作用只能形成偏狭的思路。例如《深究》中说R524的作用“是确定稳压范围上、下限的”,并且一再使用绝对化的语言强调“确定”,给读者这样的误导:不同机型的A3电源差别仅在于R524阻值不同,只要把R524确定在“47~68Ω”范围内便万事大吉。实际上A3电源中V512、V513、R526、C515等元器件的性能参数对稳压范围的影响力不亚于R524。拿最不起眼的R526来说,它的阻值大小也能够明显“确定”上限、下限。厂家大量减小R524阻值的同时,如果把负反馈控制设计得更完善,是可以保证“上限”的,许多名牌彩电中R524阻值也很小,“上限”问题并不突出。若“上限”不好、供电电压高时频繁烧管,说明其负反馈电路设计“后腿跟不上”。

  (2)不宜把“上限、下限”和“扩展”叫得太响。第一个理由是,我们维修人员应该充分尊重厂家的设计理念,维修中只需对特别出格、不适合本地电网情况且明显影响彩电性能的元件进行调整。第二个理由是,实际上A3电源频繁烧管故障绝大多数并非“限”的问题,而是元件损坏性故障,维修不当(如操作失误、选件错误)造成的故障也占有相当的比例。如果一门心思向设计开刀,而不注重检修,将是歧途累人。第三,事实证明,即使是“偷工减料”的A3电源(如没有安装C513和VD519支路),在电网电压130~250V范围内是稳定可靠的。第四,任何东西总有个限度,电网不稳时烧管,说得不好听就是“该烧”,保内的机子遇此情况,厂家尚可板起脸孔,我们又何必对“限”的问题耿耿于怀?

  (3)《深究》一文中,“稳压范围下限”的标准是烧管,“R524阻值大,开关管基极电流小,可以提高上限,但下限压缩,容易发生市电电压低时烧开关管故障”,这种结论无论从理论上还是实践经验上都说不过去。

  (4)《家电维修》2001年第5期《三洋A3机心开关电源检修纪实》一文中,把R524定义为“过流保护电阻”。依据是开关管基极电流的大小造成R524两端电压变化,这个变化的电压通过R526加在V512的c、b极之间,控制V512的导通程度,因此(开关管基极电流)过流时开关管将截止而得到保护。这种分析的前提是不存在的,因为开关变压器正反馈绕组的电流容量足够大,试验证明即使在①、②脚接10Ω的电阻,绕组上脉冲电压幅度也不减小,R524两端电压基本等于绕组电压。所以R524阻值大小或开关管基极电流大小不会影响R524两端电压。“R524熔断”而“彻底保护Q513”的说法更不客观。


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