(2)副电源电路
创维168P-P84ELF-00电源板中的副电源如图5-27所示。由内含振荡器、驱动输出和MOSFET开关管的厚膜电路FSL206MRN(U2)、变压器TR4、稳压电路误差放大器KA431(IC5)、光耦FOD817(PC3)为核心组成。
①FSL206MRN简介FSL206MRN是开关电源专用小型厚膜电路,引脚功能见表5-8。
②启动工作过程通电后AC220V市电经D5、D4、C20整流滤波,形成+300V直流电压,一是通过变压器TR4的初级1~3绕组为U2的6-8脚内部开关管供电;二是经过R49、R58、R57降压后送到U2的5脚,为振荡驱动电路提供启动电压,同时4脚内部欠压锁定检测电路发出电源准备好信号指令到内部偏置电路,副电源启动工作,内部开关管脉冲电流在TR4中产生感应电压。
其中TR4热地端5-7绕组感应电压,经D16、C32整流滤波后,产生的直流电压送到U2的2脚,提供启动后的VCC工作电压。TR4热地端6-7绕组感应电压,经D17、C39整流滤波后,产生AUX-VCC电压,经开关机控制后为PFC电路提供PFC-VCC电压,PFC电路启动后,为主电源驱动电路提供PWM-VCC供电和380V供电。
TR4次级冷地端8-10绕组感应电压,经D22整流、C45、L3、C49等滤波后,形成V1-5V电压,为主板控制系统供电。
③尖峰吸收电路U2的6~8脚内接MOSFET开关管的D极,外接R59、C33、D8组成尖峰脉冲吸收电路,当U2内部开关管截止时,在变压器TR4中产生较高的反峰压,该电路将反峰压吸收泄放掉,保护U2中的MOSFET开关管不被击穿。
④稳压控制电路稳压电路由误差放大器KA431(IC5 )、光耦FOD817(PC3 )为核心组成,R104、R105是取样电阻; R99、C51用于消除寄生振荡防止电路误动作。
当由于某些原因使得V1-5V输出端的电压偏高时,此电压经R104与R105取样、IC5误差放大、使得PC3内的发光二极管通过的电流增大,U2的3脚电压比正常低,内部电路根据3脚的反馈电压调整相应电路,使功率开关管的导通时间相应变短,TR1的初级1~3绕组上流过的电流减小,各次级绕组上的感应电压会相应降低,从而输出正常的V1-5V电压。当由于某些原因使得V1-5V输出端的电压偏低时,其稳压过程与上述过程相反。
⑤过压保护电路U2的2脚供电端内接供电电压检测电路,当由于某些原因使得U2的2脚的电压超过典型保护电压24. 5 V时,过压保护电路起控,强制振荡器停止振荡(锁定),从而实现过压保护。
⑥过热保护过程U2芯片内部设有稳定电路,当由于某些原因使得U2芯片基板上积聚的温度超过135℃时,过热保护电路起控,强制振荡器停止振荡(锁定),从而实现过热保护。
⑦过载保护过程U2的3脚是稳压反馈电压输入端。当5V电压的负载过载时,U2的3脚的反馈电压会相应升高。当3脚的电压超过典型电压5. 1V时,过载保护电路起控,强制振荡器停止振荡,2脚的电压快速下降。当2脚电压下降到低于7.8V时,内部电路得不到供电而停止工作,等待很小一段时间后,5脚启动,再次恢复对2脚供电,内部的启动电路将会再次启动,振荡器会再次工作,电源将工作在间歇振荡状态。
(3)开关机控制电路
创维168P-P84ELF-00电源板中的开关机控制电路如图5-27上部所示。由Q21、光耦PC2、Q12、Q24、ZD17、Q8、IC2为核心来组成。
①开机状态遥控开机时,主板送来的ON/OFF控制信号为高电平时,Q21导通,PC2导通,为Q12的b极提供高电平,Q12导通,副电源产生的AUX-VCC电压经Q12输出VCC1电压,再经Q24、ZD17组成的稳压电路输出21V左右的PFC-VCC电压,为PFC驱动电路U3的14脚供电,PFC电路启动工作,输出400V的PFC-OUT电压,为两个主电源输出电路供电,同时经分压取样后获取PFC-OK电压,送到IC2的输入端,IC2导通,迫使Q8导通,输出PWMI-VCC电压,为两个主电源驱动电路供电,两个主电源启动工作,输出V2-12V、V3-24V、V4-24V电压,为主板、背光灯板等负载电路供电,整机进入开机状态。
②待机状态遥控关机时,ON/OFF控制信号为低电平时,Q21截止,PC2截止,Q12截止,切断VCC1供电,PFC电路和主电源停止工作,整机进入等待状态。
(4) PFC电路
创维168P-P84ELF-00电源板中的PFC电路如图5-28所示,为了满足整机500W功耗,本电源特使用双通道
BCM交错式PFC功率因数校正电路。由双PFC驱动电路FAN9612(U3)和大功率MOSFET开关管Q16、Q20、储能电感L1、L2为核心组成2个PFC电路。D18、D23为分流二极管(用于防止浪涌冲击和L1、L2出现磁饱和),C44、C53、C59为高频滤波电容;C25、R46为电压环路补偿元件。
①FAN9612简介FAN9612是双通道PFC功率因数校正电路专用集成电路,其内部电路方框图如图5-29所示。内含启动和同步电路、振荡器、输入电压检测和欠压保护电路、过流保护、保护逻辑控制电路等。应用于创维84E99UD等84寸大屏幕液晶彩电168P-P84ELF-00电源板中,其引脚功能见表5-9。
②启动工作过程二次开机后,市电整流滤波后产生的100 Hz脉动300V电压经储能电感L1、L2,送到功率开关管Q20、Q16的D极,同时开关机控制电路为U3的14脚提供PFC-VCC供电,该电路启动工作,U3从13、12脚输出DRV1、DRV2两路激励脉冲,推动MOSFET开关管Ql6、Q20工作于开关状态。当Q16、Q20导通时,100Hz脉动300V电压经L1、L2→Q20、Q16的D-S极到地。在L1、L2上产生左正右负的感应电动势并储能;当Q16、Q20截止时,100Hz脉动300V电压经L1、L2、续流管D29、D30向PFC滤波电容CE1 -CE5充电,并向负载电路主电源供电。在L1、L2产生的感应电压翻转,100 Hz脉动300V电压与L1、L2储存的电压叠加,充电后在CE1~CE5产生400V左右的PFC-OUT电压,为两个主电源电路供电。同时将供电电压和电流校正为同相位,提高功率因数,减少污染。
③稳压电路PFC电路输出的 400V直流电压,经R109~R112与R107//R108分压取样,加到U3的反馈电压FB输入端8脚,形成反映PFC输出电压高低的反馈信号。市电整流后的100 Hz脉动电压经R42~R44与R41分压取样产生PFC-VIN电压,送到U3的10脚。当交流输入电压变高或其他原因造成400V的PFC-OUT电压升高时,经分压取样网络加到8脚的电压也跟着升高,在其内部与基准电压比较后,使12、13脚输出的脉冲占空比下降,MOSFET开关管Ql 6、Q20导通时间缩短,电感L1、L2的储能时间减小,自感
电压降低,经D29、D30整流,CE1 ~CE5滤波后输出的PFC-OUT电压下降到正常值。
④过零检测电路因PFC电路输入的是100Hz脉动直流电,输入电压随交流电压的时间变化而变化,如果Ql 6、Q20在脉动直流电为零的时候导通,Ql6、Q20自身功耗就很大,会损坏功率管。因此,PFC电路都设置有过零电压检测电路,防止Q16、Q20在脉动直流电为零时导通。
储能电感L1、L2的次级感应电压,与100 Hz脉动电压同步,该感应电压经R47、R51送到U3的1、2脚内部,经内部电路比较、处理后,控制12、13脚输出激励脉冲的相位,控制振荡器在交流脉冲接近过零时停止输出,·避免Ql6 、Q20在交流电压过零时导通,确保Q16、Q20在交流信号过零时不导通,减少不必要的损耗。
⑤过压保护电路过压保护电路由U3的9脚内外电路组成。PFC电路输出的 400V直流电压,经R116~R120与R115分压取样,得到PFC-OVP过压保护取样电压,加到U3的9脚过压保护检测输入端。当PFC-OUT输出电压过高,反馈到U3的9脚PFC-OVP电压达到保护设计值时,U3内部保护电路启动,U3电路停止输出激励脉冲,PFC电路停止工作。
⑥过流保护电路过流保护电路由U3的15、16脚内外电路组成。U3的15、16脚芯片内部预设有一个电流比较器,外接MOSFET开关管Q16、Q20的S极电阻R90、R106。当MOSFET开关管Q1 6、Q20电流过大,在R90、R106上端产生的
电压降增加,该电压经R77、R76反馈到U3的15、16脚,当送入15、16脚电流信号达到保护设定值时,保护电路启动,U3电路停止输出激励脉冲,PFC电路停止工作。
(5)主电源电路1
创维168P-P84ELF-00电源板中的主电源电路1如图5-30所示,由厚膜电路FSFR1700XSL(IC7)、变压器TR5、稳压电路误差放大器IC8、光耦PC4为核心组成。遥控开机后启动工作,输出+24V/3. 5A和+12V/3A电压,为主电路板供电。
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