工作原理
该机主电源由新型厚膜开关电源控制芯片DP904为核心构成,主要为微处理器、显像管灯丝、行/场扫描、视放和二次电源等电路供电,电路如图所示。
1.DP904芯片简介
DP904是三星公司生产的开关电源专用厚膜电路。其内部包含基准电源、振荡器、电流模式PWM控制器、驱动电路和软启动电路以及耐压高达650V的电流检测型功率输出场效应管,并具有过流、过压/欠压、过热等保护功能。其引脚功能与实测数据见下表。
脚号 | 脚名 | 功能 | 在路电阻(kΩ) | 电压 | |
正测 | 反测 | (V) | |||
1 | DRAIN | 内部场效应管漏极 | 7.4 | ∞ | 298 |
2 | GND | 接地端(内部设有过流检测电路) | 0 | 0 | 0 |
3 | VCC | 供电端 | 6.5 | ∞ | 32.5 |
4 | FB | 反馈控制端 | 9.1 | 4000 | 1.24 |
5 | SYNC | 软启动/外部同步频率信号输入端 | 9.5 | 52 | 5.03 |
2.市电输入及变换
接通交流电源后,220V市电电压经保险管FHI送到由R601、C601、L601、C602等元件组成的共模滤波器(即抗干扰电路),滤除市电电网中的高频干扰后,分两路输出:一路经继电器RL601送到由热敏电阻TH601和消磁线圈CN602组成的受控消磁电路;另一路经整流桥堆D601整流,经负温度系数热敏电阻TH602限流,电容C605滤波得到300V左右直流电压,为开关电源电路供电。
3、开关变压器电路
由整流滤波电路产生的约300V直流电压,经开关变压器T601的(1)-(2)绕组加到IC601(1)脚(即DP904内部的场效应开关管漏极)。同时,经启动电阻R606、R605降压后加至IC601(3)脚(供电端),并对电容C606、C607进行充电,当芯片(3)脚电压升高到l5V后,芯片内部振荡电路启动进入振荡状态,开关电源开始工作。此时,T601的(1)-(2)绕组便有高频脉冲电流流过,因电磁感应,在T601的(3)-(4)绕组中感应出高频脉冲电压。该电压经D606整流,IL607限流,D607限幅,C606、C607滤波后,获得32V左右的直流电压,取代开机时由R606、R605提供的开启电压,以维持电源芯片IC601正常工作。
4.稳压控制电路
稳压控制环路主要由ZD602、Q601、IC601(4)脚内部等电路构成。当市电电压升高或负载变轻,引起输出电压升高时,T601的(4)-(5)绕组产生的取样电压也升高。该电压经稳压管ZD602限压后,再经R610取样,使Q601的基极电位上升,Q601导通加深,导致IC601(4)脚电位下降,IC601(4)脚电位的变化经IC601内的稳压控制电路处理后,控制其内部场效应开关管导通的时间缩短,开关变压器T601因开关管导通时间缩短而储能下降,开关电源输出的电压下降到规定电压值,实现稳压控制。反之,稳压控制过程相反。
5.保护电路
(1)电源启动防过流保护TH602是负温度系数热敏电阻,主要是在开机瞬问起限流作用,以免整流桥堆D601等元件流过过大的冲击电流而损坏。
FHI是用于防止市电整流、滤波电路、开关电源过流而设置的3.l5A保险管。
(2)开关管保护电路由R603、C608、D603和C609、R604、D604组成两路尖峰脉冲吸收回路,其作用主要是用来消除IC601内部开关管截止时,开关变压器产生的尖峰电压,防止集成电路不被击穿损坏。
(3)过压保护电路当交流输入电压过高或稳压电路失控,引起C606两端电压高于34V时,稳压二极管2D6Ol击穿对地短路,使IC601无工作电压而停止工作,起到保护整机作用。
另外,IC601(3)脚内部还具有过压保护功能。
(4)欠压保护电路若开关电源因工作异常导致IC60(3)脚电压低于9V时,IC601将停止工作,进入锁定状态。
(5)过流保护电路IC601(2)脚内部设有一个过流检测电阻与开关管源极相连。当开关管输出过流时,过流检测电阻两端电压升高,超过设定阈值(1V)时,其内部过流保护电路动作,振荡器停振,切断电源输出。
(6)过热保护电路当IC601内部管芯结温超过160℃时,过热保护电路动作,电源停止工作。
另外,C630、R631组成抗干扰网络,用于滤除高频整流二极管由导通到截止瞬间所产生的尖峰高频干扰,保护整流元件不被损坏。D621是为了防止Q621截止瞬间被过压损坏而设置的。
6.同步电路
开关电源刚开始工作时处于自激振荡状态,振荡频率由芯片内部电路决定。行电路开始工作后,微处理器IC201(27)脚输出钳位脉冲(CLAMP)经T602隔离,C613、C611耦合至IC601(5)脚,开关电源的工作频率因此而被行频锁定。
7.正常显示与节能控制
在主机电源管理信号(VESADPMS)的控制下,该显示器有两种工作状态:一种是正常工作状态。另一种是节能状态。不同的状态通过面板指示灯的发光情况显示出来。
(1)正常显示状态:当微处理器IC201(30)、(31)脚同时检测到主机显卡送来的行场同步信号时,经过内部同步信号处理电路识别处理后,从其(6)脚输出高电平开机信号,并经R626加至Q624的基极,使Q625、Q623相继导通。这样,整机受控电源全都接通。与此同时,微处理器的(40)脚输出高电平,经R215加至电源指示灯OP1控制端,OP1为绿光,表明该机处于正常工作状态。
(2)节能状态;当鼠标、键盘长时间不工作时,计算机只输出行同步信号或场同步信号,IC201检测到这个信息后,从(6)脚输出低电平控制信号,使Q624、Q625、Q623相继截止,切断行/场扫描电路及显像管灯丝的供电,显示器黑屏。此时,微处理器的(40)脚输出脉冲控制信号,使电源指示灯OP1绿色闪烁,表明该机进人节能状态。