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九洲DVC-7058型有线电视高清数字机顶盒电源电路分析与维修
来源:本站整理  作者:佚名  2015-06-19 08:08:53

    九洲DVC-7058型有线电视高清数字机顶盒的开关电源电路是以电源厚膜集成电路A6051M为核心构成.图1是电源板实物图,图2是电路图。

    一、电路分析



    1.A6051M的实用维修资料
    A6051M是开关电源模块,内置振荡控制电路和650V的MOSFET开关管,最大输出功率为16W。A6051 M引脚功能和对地电压值见表1。

    2.功率变换
    该机输入市电电压后,市电电压经连接器XS 1、电源开关K1、熔断器(保险管)F1送到由C1、T1、C2组成的线路滤波器滤波,再经D1~D4组成的桥式整流堆进行整流,在C3两端形成300V左右的直流电压。RV 1是压敏电阻,电压过高时击穿,烧断熔断器,整机断电保护。
    300V电压通过开关变压器T2初级①-②绕组加到电源厚膜电路IC1(A6051M)的⑦、⑧脚,一是加到内部开关管的D极,二是经内部电路向⑤脚外接电容C6充电,当C6上的电压达到芯片要求的启动电平时,IC1开始工作,其内部的MOSFET开关管工作在开关状态,开关管工作后,便在T2的各绕组中产生感应电压。
    T2④-⑤绕组产生的感应电压,经过R4限流后,再经D6整流、C6滤波,得到20V左右的直流电压,向IC1的⑤脚提供启动后的工作电压。T2次级⑩-⑦绕组感应脉冲电压经D12整流、C15滤波,得到17V左右的电压,该电压经12V稳压器T3(7812)稳压为12V,从接插件XS2⑧脚输出送到主板,为音频放大电路供电;T2⑨-⑦绕组感应脉冲电压经D11整流、C14和C13滤波,得到6.2V左右的电压,该电压经控制管Q3进行通/断控制后,从接插件XS2⑩、⑨ 、④脚输出5V电压送到主板,为视频放大器、调谐器等电路供电;T2⑧-⑦绕组感应脉冲电压经D13整流、C18滤波,得到40V左右的电压,由于该电压的输出要受Q4控制,而Q4在开机状态是截止的,因此40V左右的电压不能从Q4集电极输出;T2⑥-⑦绕组感应脉冲电压经D8整流和C9、C10、L1、C11滤波,得到3.3V电压,该电压一路从接插件XS2①、②脚输出送到主板,为主芯片等供电,另一路经D17降压后从接插件XS3③脚(标为3.3VS,实测为3.1V)输出送到面板,为微处理器、遥控接收头等供电。需注意的是,Q3的G极通过R11接在12V输出端上,因此5V电压的输出受到12V电压输出的控制,只有在12V电压输出正常的情况下,才会有5V电压输出。
    【提示】接插件XS3③脚是3.3VS输出端,无论是待机状态还是开机状态均有3.1V左右电压输出。待机时,开关电源处于弱振荡工作状态,T2⑧-⑦绕组感应脉冲电压经D13整流、C8滤波,得到约3.9V的电压,而待机状态Q4是导通的,Q4集电极输出3.9V电压,经D15降压为3.1V后作为待机电压(3.3VS),并从XS3③脚输出,维持机顶盒待机时控制系统供电;开机时,Q4截止,3.3VS电压改由经D8、C9整流滤波得到直流电压通过D17提供。
    3.稳压控制
    稳压电路由三端误差放大器Q1(KA431AZ)、光电耦合器IC2及IC1的④脚内部电路组成。3.3VS电压通过分压电阻R7 、R8分压后加到Q1的参考控制极R、在Q1内部进行基准比较。当电压异常时,调整Q1的K-A极电流的大小,再通过IC2反馈给IC1的④脚,控制内部MOSFET的PWM开关控制信号的导通宽度,从而实现稳压控制。
    【提示】稳压电路中,输出电压的取样点设在3.3VS输出端,由于该点电压在待机和开机时提供电路不同,因此,通过稳压控制,就能在保证3.3VS输出端电压不变的情况下,实现对开关电源振荡频率的控制,即在待机时振荡频率低,在开机时振荡频率高。
    4.保护电路
    A6051 M的①脚外接电阻R3是内部开关管S极过电流保护取样电阻,当MOSFET电流过大时,①脚电压达到保护设定值时,内部保护电路启动,开关电源停止工作。
    【提示】当R3阻值变大时会引起过流保护电路误动作,会导致开关电源无电压输出。
    为防止MOSFET在关断时,T2产生的自感脉冲将MOSFET击穿,在A6059H的⑦、⑧脚(即MOSFET的D极)设置了由D5、C4、R2组成的尖峰脉冲吸收电路。
    【提示】若检修不定期损坏IC1故障时,需检查此电路。
    5.开漪机控制电路
    开/待机控制电路由Q5 、Q4等组成。为减少待机功耗,本机采用了在待机状态下控制开关电源工作在弱振荡(低频振荡)的方式,这是该电源板的突出特点。本电源板电路分析和维修的难点也是开/待机控制电路。
    整机控制微处理器输出的开/待机控制信号(STB)从XS3①脚输入电源板,STB控制电压在待机时为高电平(2.8V),开机时为低电平(0V)。
    开机状态,STB控制电压为低电平,使 Q5截止,Q4的偏置电阻R15下端与冷地之间是断开的,b极电压为高电平(实测约40V,与c极电压相同)、Q4截止。因此,T2⑧-⑦绕组感应脉冲电压经D13整流、C18滤波得到的约40V电压不能从Q4集电极输出。而此时的3.3VS输出电压则是由T2⑥-⑦绕组感应脉冲电压经D8整流、C9滤波得到的3.3V电压,再经二极管D17降压后提供的。开机时稳压电路实质上是对T2⑥-⑦绕组整流滤波电压进行取样,从而实现稳压控制的。要使T2⑥-⑦绕组整流滤波电压稳定为3.3V,通过稳压电路作用,就会使开关电源工作在高频振荡状态,而此时电源板正常输出各路电压。
    待机状态,STB控制电压为高电平,使Q5饱和导通,将Q4的偏置电阻R15下端通过饱和导通的Q5接冷地,将Q4的b极电压拉低到3.2V左右,Q4正偏而导通,T2⑧-⑦绕组感应脉冲电压经D13整流、C8滤波得到的电压(约3.9V)经Q4从其集电极输出,再经二极管D15降压为3.1V后从XS3③脚输出(标为3.3VS) 、作为机顶盒待机时控制系统的工作电压。待机时稳压电路实质上是对T2⑧-⑦绕组感应脉冲电压经D13整流、C8滤波得到的电压进行取样,从而实现稳压控制的。由于T2⑧-⑦绕组的匝数要比⑥-⑦绕组的多很多,因此,要使⑧-⑦绕组整流滤波电压达到3.9V,开关电源只需工作在低频振荡状态即可。待机时,开关变压器T2的各绕组整流滤波电压大幅度下降,C15两端电压只有2.8V、C14两端电压只有2.6V、C9两端电压只有0.5V。待机时除XS3③脚(3.3VS输出端)有3.1V电压输出外,其他输出电压为0V或接近0V、XS2⑧脚的12V输出端电压为0V(此时12V稳压器T3输入电压低于额定输入电压15V~17V,因此T3输出为0V)、XS2⑩脚的5V输出端电压为0V (Q3截止),XS2①脚的3.3V输出端电压为0.5V。

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