一、电源及保护电路工作原理
厦华 37HU 电源板电路框图如图 1 所示。该电源分为三部分:一是以厚膜电路 N502(STR-A6159M)核心组成的副开关电源,为主板上微处理器控制系统提供 5 V、32 V供电,同时为功率因数校正(PFC)电路和主开关电源驱动控制 PWM(脉宽调制)电路提供 18 V 左右 的 VCC工 作 电压;二是以驱动控制电路 N501(NCPl653A)和MOSFET(开关管)V501 为核心组成的 PFC电路,矫正后为主开关电源提供约 400 V 的工作电压;三是以驱动控制电路 N503(L6599D)和 MOS-FET(开关管)V502、V503为核心组成的主开关电源,为负载电路提供+12 V、+24 V、+9 V 的电压。待机时,一是切断 PFC 电路和主开关电源 VCC供电的方式,主开关电源停止工作;二是切断副电源为主电路板提供的 5 V 和 32 V 供电。
该电源板在主开关电源一次电路依托驱动控制电路 N503 的保护功能,设有欠电压、过电流保护电路,在“二次”侧设有以 D518、V507 为核心组成的过电压保护电路,当主电源输出的 12 V 电压过电压时,保护电路启动,迫使待机控制电路动作,切断 PFC 电路和主开关电源 VCC供电。
1. 副开关电源
厦华 37HU 电源板中副开关电源电路如图 2 所示。由厚膜电路 N502、开关变压器 T502、取样误差放大电路 N508(LN43lA)、光电耦合器 N504 等元器件组成。副开关电源变压器 T502 在冷端和热端有两组电压输出:一是在冷接地端输出 +5 V 和 +32 V 电压,为主板上的微处理器控制系统供电;二是在热接地端有一组电压输出,不但为副电源N502稳压电路提供工作电压,还为 PFC 和 PWM 振驱动控制电路提供 18 V 的 VCC工作电压。
(1)STR-A6159M简介
N502(STR-A6159M)是三肯公司开发的 A61XX 系列低功耗离线式开关电源厚膜电路之一,内含一个 PWM 控制器和MOSFET(开关管)。可工作于电流控制模式和自动实现待机状态的 PFC 占空比控制模式,具有固定 8 μs关断时间和可变导通时间,开关频率在 63~120 kHz 之间随负载电流自动改变;具有自动轻载待机功能,自动偏置功能,设有 600 V 高压电流源,对市电整流电压直接输入后进行恒流,以提高电源的总效率等。内置高反压开关管,具有负温度系数特性,防止“二次”击穿。内设过电流、过电压、过载保护电路。N502 引脚功能和在厦华液晶彩电 37HU 电源板应用时的对地电压值,见表1 所示。
2. 启动工作过程
220 V电压经熔丝管 FU501 后,由 C503、L502、C501、C504、C502、L501、C561、C562 组成交流抗干扰电路,滤除市电中的高频干扰信号,通过限流电阻 RT501 送到 D501整流,经 C509、L503、C510 滤波,产生约 300 V 的脉动直流电压,再经 PFC 电感 D504、二极管 D502 向滤波电容C514 充电,产生约 300 V 的 PFC-OUT 直流电压,PFC电路工作后,上升到400V左右,为副开关电源和主开关电源供电。
PFC—OUT 直流电压:一是通过开关变压器 T502一次绕组的 1 端加到 N502 的⑦、⑧脚,为内部开关管的 D 极提供电源;二是绕组的⑥端接到副开关电源控制电路 N502 的⑤脚,为 N502 提供启动电压,副电源启动工作,产生激励脉冲,驱动内部开关管工作于开关状态,在 T502 的各个绕组产生感应电压。
副开关电源开始工作后,副开关变压器 T502 绕组的③~④端(热接地端)感应到的脉动电压,经 D509 整流、C531(47 μF/50 V)滤波,一路经 R524 送到 N502的②脚,作为副开关电源控制电路 N502 的工作电源,N502 于是进入正常的持续工作;另一路送到待机控制电路 V504 的 e 极,受待机控制电路的控制,为 PFC 驱动电路 N501 和主电源驱动电路 N503 提供 VCC工作电压。