松下 MX—3、MX—3A、MX—3C 机芯使用在松下公司开发的小屏幕彩电中,三种机芯的 I2C 总线系统的调整方法相同。I2C 总线系统主控电路微处理器 ICll01采用 MNl52811TZX,存储器 ICll04 采用 24C02AIPA21或 24C01AIPB21,被控小信号处理集成电路 IC601 为AN5121K—A 或 AN5192K 等。松下 MX—3 机芯适用机型:松下 TC—1410、TC—2110、TC—2140、TC—2150、TC—2160、TC—2199 等。松下 MX—3A 机芯适用机型:松下 TC—2148、TC—2158、TC—2168、TC—2198 等。
松下 MX—3C 机芯适用机型:松下 TC—2140、TC—2140W、TC—2150R、TC—2150RS、TC—2140M、TC—2140S、TC—2140R、TC—2150RM、TC—2160M 等。
松下 MX—3 机芯彩电开关电源虽然由分立元件组成,并属于自激式串联型开关电源,但该开关电源颇具特色。首先,该开关电源不但是 90 V 输出的主电源,而且也是给微处理器供电的 5 V 输出副电源。其次,除开关电源和行输出级为热底板外,其余电路均为冷底板,这与普通串联型开关电源使整机均为热底板而截然不同。
该机芯在开关电源和小信号处理电路 AN5192K的55脚设有保护电路,对开关电源和行、场扫描电路的电压和电流进行监测。当开关电源发生过压、过流故障时,电源系统保护电路启动,关闭开关电源输出电压;当 AN5192K55脚设置的保护电路启动时,关闭行振荡电路,进入保护状态。本文以松下 TC—2150R彩电为例,介绍开关电源与保护电路原理与维修。
一、电源与保护电路工作原理
1. 开关电源工作原理
松下 MX—3 机芯彩电开关电源虽然由分立元件组成,属于自激式串联型开关电源,如图 1 所示。开关电源和行输出级为“热底板”外,其余电路均为“冷底板”,这与普通串联型开关电源使整机均为“热底板”而截然不同。
(1)开关管工作过程
当交流开关 S801 接通后,220 V 交流电经 C801、L801、C802 低通滤波及 D801 桥式电路整流,在滤波电容 C807 上建立约 300 V 未稳直流电压。该电压经启动电阻 R804、R805 加到开关管 Q801 的基极,使 Q801开启导通。Q801 发射极电流流过开关变压器 T802 的P2~P1 端绕组,产生 P2 端为正、P1 端为负的感应电势,该电势通过互感耦合,在 T802 产生 B2 端为正、B1端为负的反馈电势,反馈电势经 C809、R809 加到 Q801的基极,使 Q801 电流进一步增大,这种正反馈使得Q801 很快进入饱和状态。
在 Q801 饱和期间,T802 初级 P2~P1 绕组中的电流线性地增大,C814 被该电流充电,并将建立起 +90 V的直流电压,T802 本身也建立起与电流平方成正比的磁场能量。
要维持 Q801 饱和,必须有一个正反馈电流存在,但正反馈电流不断地给 C809 充电,使 C809 左端越充越负,也就是 Q801 基极电压越充越负,到一定时候,Q801将退出饱和状态。一旦 Q801 退出饱和,其电流减小,则T801 各绕组中的感应电势的极性均变反,此时 B2 端为负、B1 端为正的反馈电势又经 C809、R809 加到 Q801 基极,于是使 Q801 处于截止状态。
在 Q801 截止期间,由于继电器 RL801 的开关在收看状态时是 3 端与 4 端连通,故此时 D805 起续流二极管的作用,也就是 P1 端为正、P2 端为负的电势经 D805再次给 C814 充电,从而使 C814 上的 90 V 直流电压更加平滑。在 Q801 截止期间,正反馈耦合电容 C809 放电,而且 300 V 电压经 R804、R805 加到 Q801 基极,这些因素均使 Q80l 基极电位不断回升,而且行逆程脉冲也作用到 Q80l 基极,使 Q801 重新导通,于是开关电源的间歇振荡频率也被同步在行扫描频率上。行逆程脉冲由 R858、D850 先加到 D801 初级,然后由 T801 次级经 D811、R814、D806、R812 加到 Q80l 的基极与发射极之间。
(2)稳压控制电路
稳压电路 由 Q803、D809、IC801 等 元 件 组 成 ,Q803 是稳压控制管,IC801 是取样、基准、误差放大集成电路,D809 是光电耦合器件。行逆程脉冲经D807 整流、C811 滤波后,给 D809 内部的光敏三极管供电。
假如某原因使 +90 V 输出端的直流电压升高,则经 IC801 内部取样与误差放大后,IC801 的②脚的电位下降,于是 D809 电流增大,Q803 电流也增大,Q803对开关管 Q801 基极构成更多的分流,所以 Q1 的饱和期缩短,输出电压自动降回到 +90 V 标准值。同理,当+90 V 输出端的电压偏低时,也能实现与上述相反的稳压过程。
(3)待机控制电路
待机控制电路由微处理器 ICll01 的24脚、Q85O、RL801、Q564 等元件组成。开机时,ICll01 的24脚输出高电平,Q850 获正向偏置电压而导通,Q850 集电极的低电平使 Q564 截止,行推动管 Q565 的工作状态不受Q564 影响,此时继电器 RL801 吸合,RL801 开关的 3 端与 4 端接通,D805 起续流二极管作用。
在待机状态,ICll01 的24脚输出低电平,Q850 截止,Q850 集电极的高电平使 Q564 导通,Q564 的导通,将行推动管 Q565 基极的激励脉冲短路到地,行扫描停止工作,整机处于无光、无声状态。在待机期间,RL801释放,RL801 开关的 2 端与 4 端接通,小阻值电阻 R815使 +90 V 输出端几乎接地,续流二极管 D805 不工作,也没有行逆程脉冲加到开关管 Q80l 的基极,开关电源工作在弱态,+90 V 输出端的电压降为 3 V 左右,整机功耗也降为 1O W 左右。
(4)电源供电
开关电源变压器 T802 有两个负载绕组:一个绕组的感应电势经 D851 整流、C850 滤波后,产生 +35 V 电压给调谐选台电路供电;另一个绕组的感应电势经 D831整流、C832 滤波后,产生 +20 V 的直流电压给继电器RL801 等电路供电,并再经 IC802 稳压成 +5 V 电压给微处理器电路供电。在待机状态,C832 两端的 +20 V 电压反而略升高一些,故 IC802 的②脚同样有 +5 V 电压输出,这就确保了微处理器在待机状态仍有 +5 V 供电。