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台达DPS - 220QP电源的原理与维修(上)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-06-07 21:44:39




变压器 T901 有两个次级绕组,正常工作时,一个绕组的感应电压经 D951 单向导通和 C951、L951、C953平滑滤波后,输出近 5 V 的直流电压,然后通过采样和比较放大,由 IC902 光电耦合器实施稳压负反馈至IC901 的②脚,最终调整 IC901⑤脚输出的脉宽,使输出电压稳定在 5 VSB 上;另一个次级绕组的感应电压经 D905 单向导通、电容 C902 的平滑滤波后,产生 VA(约等于 15.3 V)直流电压。它一方面为 IC901 内部集成电路提供 13.0 V 工作电源;另一方面送至电子开关管 Q902 的输入端。这时整个彩电仅获得 5 VSB 电源,但其 CPU 已经启动并等待遥控器发出开机指令。

 

2.开关电源的开机过程

如果此时 CPU 发出开机指令———高电位,传到电源接口的 PSON 端也为高电位,接着是 Q605 场效应管(IC903-1)导通,Q604 三极管(PNP 型)导通,5 VSB 电源通过Q604、R608、D602 施加在光电耦合器 IC903 的发光二极管(IC903-1)上,使光敏三极管(IC903-2)导通,充当电子开关作用的 Q902 导通,VA将转换为由稳压二极管 ZD901 决定的电压 14.8 V,并通过 Q901 的导通为集成电路 IC2 提供工作电源。

 

启动后,IC2 通过其②脚对 Q6 传递的市电信息进行检测,一旦正常,将从 IC2①脚输出低电位,使 Q5 导通,ICl 的⑧脚获得工作电源,自适应开关稳压电源开始工作,+B 电压升高至 400 V 左右。然后,IC2 又通过其⑥脚对 +B 进行检测,如果自适应开关稳压电源工作正常,则从 IC2⑦脚输出低电位,使 Q7 导通,从而 IC3 的⑩脚获得 13.4 V 的工作电源,双极性开关稳压电源开始工作,如果电路完好,这时将有 24 V 和 12 V 电压输出。

 

如果此时 CPU 发出待机指令———低电位,PSON端就为低电位,显然场效应管 Q605 截止,三极管Q604 截止,光电耦合器也因无电源而截止。由于开关Q902 处于断路(截止)状态,这样,即使还有 HV、+B 电压,VA、5 VSB 仍有输出,也会因为 1C2⑧脚(电源端)、1C1 的⑧脚(电源端)和 IC3 的⑩脚(电源端)失去工作电源而停止工作,24 V、12 V 无输出,整个开关电源处于待机状态。

 

3. 自适应开关稳压电源

我们知道,当 IC2 正常工作之后,交流市电经 R1、R2 和 R3 的分压,D2 的单向导电作用,无论极性如何,均能在“R19+R23”上产生 100 Hz 的脉动电压。因此 Q6 导通,并从发射极输出电压至 IC2 的②脚,经IC2 的检测比较,只要在给定范围内,IC2 的①脚就将输出低电位,使 PNP 三极管 Q5 导通,自适应开关稳压电源的主要芯片 ICl 因其⑧脚获得工作电源而开始工作。

 

ICl 工作之后,首先由其③脚完成对市电的检测,只要在允许范围,就从其⑦脚输出一定频率和初相位的方波,并经射随器 Q2 去激励一对并联的场效应管Q1、Q9 的导通或截止。导通时,VHV电压加在电感 L3-1两端(左正、右负),此时 D1 截止,L3-l 中的电流线性增长;截止时,使 L3-1 两端产生“左负、右正”的感应电压 VL。这时 Dl 导通,续流并向 C3 充电,使 +B(包括B++ 端)端的电压提升到(VHV+VL)的程度,而且由 ICl的①脚对 +B 端电压进行检测,若 +B 端电压小于(或大于) 额定值 400 V,1C1 将自动调整⑦脚输出的激励方波频率,并且分别通过其⑤脚和④脚对总电流和场效应开关管电流的检测,自适应地调整脉宽,以适时地随负载电流或输入市电电压的变化,确保 +B 端电压在动态平衡之中维持不变。

 

4. 双极性开关稳压电源

我们已经指出,只有 +B 端电压达到额定值,并被IC2 的⑥脚检测确实之后,由其⑦脚输出低电位,Q7 导通,才为双极性开关稳压电源的核心芯片 IC3 的12脚提供工作电源。

 

正常工作后的 IC3,将分别从其15、11脚输出脉宽可调的、极性(相位)相反的矩形波,控制一对场效应开关管 Q3、Q4 的轮流导通和截止:当 Q3 导通、Q4 截止瞬间,相当于 B++ 电压加在变压器初级绕组 L4 和电容C4 组成的振荡电路上,只要 L4、C4 的固有振荡周期接近于激励矩形波的周期,强迫振荡半周之后,C4 两端电压上升至峰值,此时 Q3 截止、Q4 导通,又相当于 C4与 L4 组成自由振荡电路。振荡半周之后,又重复 Q3 导通、Q4 截止,变压器 T901 次级的感应电压将近于双极性的正弦波。因此在次级采用双极性全波整流、滤波方式,获得 24 V 和 12 V 电压的输出,并通过对输出电压的采样、比较放大和光电耦合的稳压负反馈电路,引入IC3 的④脚,通过内部电路调整激励方波的脉宽(或频率),实现输出电压的稳定。

 

IC4(TL431)接成低压(2.5 V)稳压二极管使用形式,为光电耦合器提供工作电源。

 

NTC301 热敏电阻与 R44、R39 和 R43 组成灵敏的电阻桥电路。当其对边两电阻的阻值乘积相等时,电桥处于平衡状态,此时 IC3 的⑦、⑥两脚之间电压等于 0 V。由于 24 V 供液晶彩电的背光灯逆变器电源,也用于伴音功放等大功率电路系统,因此,双极性开关电源是 LCD(液晶显示)彩电的主要供电系统,输出功率大,自身功耗也较大,温升高。如果设置了上述温度监测装置,随着温升的提高,IC3⑥脚电位高于⑦脚,若超过额定值,激励方波将停止输出,即采取所谓过热保护措施。

 

R31 是场效应管 Q3、Q4 中电流的采样电阻,其两端电压经R36、R45分压耦合至 IC3 的⑧脚进行监测,若超过额定值,说明发生了过流现象,IC3将采取类似上述的保护措施。为了防止刚开机时的暂态过流现象,使过流保护电路误动作,电路中设置了以 Q8 为核心的倒相器。刚开机时,电源电压 VCC-ON 施加到 IC3 的⑩脚的同时也要对 C22 充电,时间常数是 C22(R46+R47),因此充电初级阶段Q8导通,其集电极也是IC3的⑧脚电压将等于 0 V,这时即使有过流现象发生,过流保护电路也将不予理睬。但随着时间的推移,当 C22 充电电压将至 VCC-ON 后,Q8截止,IC3的⑧脚电压将随场效应管Q3、Q4中电流的变化而变化,过流保护电路将恢复其作为。

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