第二节 室内机电源电路和CPU三要素电路
电源电路和CPU三要素电路是主板正常工作的前提,并且电源电路在实际维修中故障率较高。
一、电源电路
1.作用
电源电路的作用是将交流220V电压转换为直流12V和5V为主板供电,本机使用开关电源型电源电路,图5-11所示为电路简图。
2.工作原理
图5-12(a)所示为开关电源电路原理图,图5-12(b)所示为实物图。
(1)交流滤波电路
电容C33为高频旁路电容,与滤波电感L6组成LC振荡电路,用以旁路电源引入的高频干扰信号;保险管F1、压敏电阻VA 1组成过压保护电路,输入电压正常时对电路没有影响,而当电压高于交流285V时,VA 1迅速击穿,将前端Fl保险管熔断,从而保护主板后级电路免受损坏。
交流220V电压经过滤波后,其中一路分支送至开关电源电路,经过由VA2、扼流圈L5、电容C38组成的LC振荡电路,使输入的交流220V电压更加纯净。
(2)整流滤波电路
二极管D1~D4组成桥式整流电路,将交流220V电压整流成为直流300V电压,电容C36滤除其中的交流成分,变为纯净的直流300V电压。
(3)开关振荡电路
本电路为反激式开关电源,特点是内置振荡器及场效应开关管,振荡开关频率固定,通过改变脉冲宽度来调整占空比。开关频率固定,因此设计电路相对简单,但是受功率开关管最小导通时间限制,对输出电压不能做宽范围调节。由于采用反激式开关方式,电网的干扰就不能经开关变压器直接耦合至次级,具有较好的抗干扰能力。
直流300V电压正极经开关变压器初级绕组接集成电路U6内部开关管的漏极D,负极接开关管源极S。高频开关变压器T1初级绕组与次级绕组极性相反,U6内部开关管导通时初级存储能量,次级绕组因整流二极管D12承受反向电压而截止,次级相当于开路;U6内部开关管截止时,T1初级绕组极性变换,次级绕组极性同样变换,D12正向偏置导通,初级绕组向次级绕组释放能量。
U6内部开关管交替导通与截止,开关变压器次级得到高频脉冲电压,经D12整流,电容C4、C30、C40及电感L3滤波,成为纯净的直流12V电压为主板12V负载供电;其中一个支路送至U4(7805)的输入端,经内部电路稳压后在输出端输出稳定的直流5V电压,为主板5V负载供电。
R2、D5、R5、C34组成钳位保护电路,吸收开关管截止时加在漏极D上的尖峰电压,并将其降至一定的范围之内,防止过压损坏开关管。 C39为旁路电容,实现高频滤波及能量储存,在开关管截止时为U6提供工作电压,由于容量仅为0.1两,因此上电时启动迅速并使输出电压不会过高。
电阻R8为输入电压检测电阻,开关电源电路在输入电压高于100V时,集成电路U6才能工作。如果R8阻值发生变化,将导致U6欠压阂值发生变化,出现开关电源不能正常工作的故障。
(4)稳压电路
稳压电路采用脉宽调制方式,由电阻R23、11V稳压管D13、光耦PC4和 U6的④脚(EN/UV)组成。如因输入电压升高或负载发生变化引起直流12V电压升高,由于稳压管D13的作用,电阻R23两端电压升高,相当于光耦PC4初级发光二极管两端电压上升,光耦次级光电三极管导通能力增强,U6的④脚电压下降,通过减少开关管的占空比,使开关管导通时间缩短而截止时间延长,开关变压器储存的能量变少,输出电压也随之下降。如直流12V输出电压降低,光耦次级导通能力下降,U6的④脚电压上升,增加了开关管的占空比,开关变压器储存能量增加,输出电压也随之升高。
(5)输出电压直流12V
输出电压直流12V的高低,由稳压管D13稳压值(11V)和光耦PC4初级发光二极管的压降(约1V)共同设定。正常工作时实测稳压管D13两端电压为10.5V,光耦PC4初级两端电压为1V,输出电压为直流11.5V。
3.电源电路负载
(1)直流12V
主要有5个支路:O5V电压产生电路7805稳压块的输入端;②2003反相驱动器;③蜂鸣器;④主控继电器;⑤步进电机。
(2)直流5V
主要有7个支路:①CPU;②复位电路;③霍尔反馈;④传感器电路;⑤显示板组件上指示灯和接收器;⑥光耦可控硅;⑦通信电路光耦及其他弱信号处理电路。
4.关键元器件
电路关键元器件为开关电源集成电路、开关变压器和稳压管,其在室内机主板的安装位置如图5-4所示。
(1)开关电源集成电路TNY266P
①简介
TNY266P共有8个引脚(其中⑥脚为空脚),额定功率10w,图5-13(a)所示为其实物外观,图5-13(b)所示为内部方框图。
内部电路集成耐压为700V的功率MOSFET开关管和控制电路,使用简单的开/关控制器来稳定输出电压。漏极D电压提供启动电压和工作能量,不用开关变压器的偏置绕组及相关电路,而且控制电路中还结合了自动重启动、输入欠压检测和频率抖动功能。振荡器的频率固定为132kHz,允许使用低廉的EE 13或EF 12.6磁芯变压器,具有良好的效率。
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