五、电路原理分析
1. 开关电源
( 1) 信号流程
交流 220 V电源接通后,电压通过 EM(I电磁干扰)滤波器进入桥式整流器 BDIF整流,经 C11F电解电容滤波后,变为 300 V左右的直流电。在开关电源控制集成电路(OB2269CP)的控制下,其⑧脚输出频率为65 kHz、宽度可调整的驱动脉冲,驱动功率开关管 Q3F通断,在高频变压器的次级产生的输出,经过与次级相连的整流二极管 D6F、D7F 的整流,通过 LC滤波后,输出的+12 V直流电压分两路输出:第一路是经排插 CN4F 的②脚送到电视主板作为其工作电源;第二路则送到逆变器,作为逆变器功率开关管的工作电源。
( 2) 稳压原理
稳压电路由误差放大器 U3F(TL431) 和光电耦合器 UIF(PC817)组成。取自 R32F 和 R33F 对输出 12 V的分压,加到采样放大器 U3F,通过光电耦合器的隔离送至开关电源控制集成电路(U2F)的②脚,经芯片内部电路处理,控制功率开关管输出触发脉冲宽度,从而得到稳定的输出电压。
( 3) OB2269CP 的供电电路
启动时,其整流后的电源通过 3 个大阻值电阻R313F、R314F、R315F 接至 OB2269CP③脚作为启动电源,同时该脚也作为欠压检测端,工作电源由高频变压器次级通过 D5F 整流、R18F 和 C9F 组成的滤波电路滤波后,送入 OB2269CP⑦脚,作为 OB2269CP 的工作电源。
( 4) 保护电路
过载保护:采样电阻为 R21F,它与功率开关管串联,当负载很重,如短路、采样电阻上电压达到阈值,信号送入芯片⑥脚,通过芯片内部电路处理,其⑧脚置低电平,将功率开关管断开,这样次级将无输出电压,而进入保护状态。
过压保护(OVP):当 OB2269CP⑦脚输入的 VDD超过25 V的规定值时,过压保护启动,芯片 OB2269CP⑧脚置低电平,关断功率开关管。
欠压保护:当 OB2269CP⑦脚输入的 VDD低于 10. 5 V时,欠压保护启动,芯片⑧脚置低电平,关断功率开关管。
2. 逆变器
电路中用的控制集成电路(TL494)是脉宽调制(PWM)控制集成电路,它广泛用于推挽式、半桥式、全桥式开关电源,这里是用于逆变器。
升压谐振电路是全桥式电路,U1 的⑨、⑩脚输出的 PWM正、负脉冲驱动 Q10、Q13、Q12、Q11 轮流导通,频率约 40 kHz,具体工作频率由 U1⑤、⑥脚外接的电容、电阻值大小决定。
亮度调整(ADJ):排插 CN4F③脚输出的 ADJ 信号通过 R57 与 R5 分压后,加到 U1 的③脚,经 U1 内部PWM比较器控制输出脉冲的宽度,达到调整输出电流大小的目的。
电流反馈调整:每一灯管都分别串接了 R51、R52、R50、R54( 为 l kΩ) 采样电阻。该电阻上的电流大小反映了灯的亮度,通过电阻转换成电压,经 R24、R25 分压后,又经过 D4 隔离,仍加到 U1 的③脚,经 U1 内部 PWM比较器控制输出脉冲的宽度,稳定输出电流。
负载不平衡保护电路:由于本机的变压器次级是C32、C33 或 C29、C31 的串联,其中心点接地,当任一灯管不亮,会使采样电阻 R51 或 R50 上的电压下降,使D1 或 D2 导通,Q3 截止后,Q6 基极电位升高导通,Q5 也随之导通,电压通过 D6 加到 U1 的④脚,使 U1 进入死区,而停止工作。这时会出现屏幕亮一下,然后就“黑屏”的故障。
六、主要集成电路、器件简介
1. 开关电源控制集成电路 OB2269CPOB2269CP 是昂宝电子公司生产的高集成度电流控制型 PWM芯片,它具有低待机功率和低价格的离线式电源变换器,可以适用于电源功率超过 20 W的设备。PWM开关频率可以通过改变外接电阻在小范围内调整。当轻负载或没有负载时,芯片将运行在扩展的脉冲串模式,以此达到开关损耗的最小化。这样可以实现低的待机功耗和高的转换效率。
OB2269CP 设计时为了提高电源可靠性,使 VDD具有低启动电流和低运行电流。一个大阻值电阻被接到启动电路,使待机功耗最小化。内部斜率补偿使系统在大信号时稳定,并能降低 PWM频率输出时的谐波。电流检测输入电路中的上升边消隐能消除吸收电路二极管在反向恢复时假信号的误触发。这样在使用它设计开关电源时,可大大减少外接元器件数目和系统造价。OB2269CP 带有完整的能自动恢复的保护功能。它包括:逐周期电流限制(OCP) 、过载保护(OLP) 、过热保护( OTP)、VDD过压保护(OVP)、欠压锁定功能。为了保护功率场效应管,门驱动输出钳位的最大电压是18 V。
在运行时,20 kHz 频率以下的声音能量极小,因而它能提供很好的音频噪声特性。
OB2269CP的引脚功能见表1所示。
OB2269CP 的内部电路框图和电路原理图分别如图 3 和图 4 所示。