金星D2902系列开关电源的原理与保护

2017-03-16 66 0

金星 D2902、D2912 等机型的电源采用三肯公司电源厚膜块 STR-S6708,具有适应电网电压宽(90~270 V)、保护电路完善、外围元件少等特点。该电路能改变开关电源脉冲宽度,待机时采用窄脉冲方式工作、正常开机时采用宽脉冲方式工作,因此无须另设待机辅助电源。

一、开关电路振荡过程:STR-S6708 的(9)脚为电源供应脚,只有该脚供电正常,厚膜电路才能正常工作。VD908 从 220 V 交流电上直接整流,经 R903、R917 限流、C909 滤波后得到约 8 V 直流电压加到 IC901 的(9)脚,IC901 开始工作、开关电源起振。由 VD908 整流所得电压能量较小,不能维持 IC901 正常工作,但开关电源起振后开关变压器 T901 的(V2)脚输出电压,经 VD903 整流、C909 滤波后获得稳定 8 V 电压供 IC901。

仅靠 VD903 整流电压仍不够:当电视机进入待机状态时,主电压由 127 V 降至约 30 V,开关变压器(V2)脚输出电压大幅下降,VD903 整流后达不到 8 V,此时需靠 V901 回路继续维持供电。正常开机时(V3)脚输出经 VD902 整流、C908 滤波得约 45 V 直流加至 V901 集电极,此时 V901 发射极电压为 8 V、基极接稳压管 VD920(稳压值 7.2 V),基极电压低于发射极、V901 不导通,IC901(9)脚供电由 VD903 提供;待机时(V3)脚经 VD902 整流仅约 11 V,此时 VD903 输出很低,V901 正偏导通、发射极输出约 6.7 V 继续为(9)脚供电。此外,当电网电压降低、VD903 整流后电压降至 6.6 V 以下时,V901 也会导通继续供电,故该电源适应电网电压范围很宽。

IC901(9)脚得电后开始振荡,振荡脉冲频率和宽度由内部 RC 时间常数决定,从(5)脚输出后分两路:一路作为负反馈信号经 R906、R910 送回(4)脚,控制内部比例驱动电路;另一路经 C911 送回(3)脚(内部开关管基极,(1)脚集电极、(2)脚发射极)。在开关脉冲作用下开关管在 C、E 间产生振荡电流,在变压器(P1)、(P2)绕组产生感应电压,经耦合在其它绕组产生相应感应电压,整流滤波后供各级负载。由 STR-S6708 组成的开关电源,只要(9)脚加上 6 V 以上电压即可起振,不需另设正反馈电路。

二、稳压过程:STR-S6708 通过改变(7)脚电流控制输出电压大小,(7)脚电流越大、开关管导通时间越短、输出电压越低,反之越高。整机输出电压由 V951 控制:V951 为取样三极管,R955 为取样电阻,直接从主电源取样。主电源升高时发生如下控制过程:+B 升高→V951 基极电压↑→集电极电压↓→光耦 IC902(1)(2)脚电流↑→(4)(5)脚电流↑→STR-S6708(7)脚电流↑→输出电压降低;反之则相反,最终使输出稳定。

三、待机/开机控制:D2902 的待机/开机设计较独特。电源输出中有两个 5 V,其中排插 X306 的(2)脚上的 5 V 为 CPU 供电电压,不受开机或待机控制、始终保持 5 V,因此待机时能继续为 CPU 供电。开机时 CPU 的 POWER 脚输出高电平加至 V956 基极使其饱和导通,VD959 因正端电压 0 V 而截止,VD953 基极无偏置截止,V952、V958 也截止,V957 集电极电压由 VD953 整流滤波得到(约 9 V),经稳压后从发射极输出 5 V-STB 供 CPU。待机时 POWER 脚输出低电平:加至 V955 基极使其截止、V954 因无偏置截止,IC903 这路 5 V 停止输出;V956 截止,另一方面由 VD952 整流输出的约 15 V 电压(开机时为 80 V)经 R952、VD972 加到 VD959 正极、经 VD959 加到 VD953 基极使其导通、IC902 电流增大、各路电压大幅下降,VD953 整流滤波所得电压也大幅下降(约 3 V),虽已无法向 V957 集电极供电,但因 VD953 导通使 V952、V958 也导通,继续向 V957 集电极供电、经稳压后继续输出 5 V 供 CPU。

四、开关电源保护:D2902 电源保护功能完善,STR-S6708 自身能对过流、过压、开关管尖峰脉冲等实施保护。

1. 电源厚膜块的保护:STR-S6708 具备过热、过压、过流三种保护。(1)过热保护:当电源工作异常引起温度升高、内部热敏元件测到 150 ℃ 时,保护电路动作、内部振荡器停振,开关管无驱动脉冲而停止。(2)过压保护:(9)脚既是供电脚又是过压检测端,当(9)脚电压大于 11 V 时保护动作停振;(8)脚也有过压保护作用,电压大于 1.5 V 时振荡停止、无输出。(3)过流保护:(2)脚为内部开关管发射极,经 R907、R921 并联接地,其上压降反映开关管电流大小并经 R911 加到(6)脚,当(6)脚电压比(2)脚低 1 V 以上时振荡停止。

2. 负载保护:(1)主电源过压保护:R975、R976 分压取样,分压点大于 12.7 V 时 VD943 导通,取样电压经 R991 加到 V942 控制脚使其导通,引起光耦 IC902 电流减小、各路电压进一步升高,当(9)脚大于 11 V 时开关电源停振,达到保护目的。(2)伴音电路过流保护:VD956 整流滤波输出 30 V 经 R935 供伴音功放,R935 压降反映伴音电流,大于 0.7 V 时 V930 导通引起 V953 导通,VD954、VD955 负极接地、IC902 电流增大、输出电压大幅降低,当(9)脚降至 6 V 以下时停振。(3)13 V、30 V 短路保护:VD952 整流滤波输出的 22 V 经 R972、VD973 在 V959 发射极建立 5 V 基准,13 V 或 22 V 短路时 VD957 或 VD958 导通、V959 正偏导通、V953 导通进入保护。(4)主电源过流保护:主电源经 R724 加至行输出变压器 +B 脚,R724 压降反映行电流,过大时经分压使 V714 导通、V942 导通进入保护。(5)+12 V 短路保护:行变压器的 15 V 经三端稳压器 IC701 输出 12 V,若短路或负载过重使 IC701 输入输出电位差大于 VD701 稳压值(9 V),VD701 导通、V717 导通、V942 导通进入保护。(6)灯丝电压保护:灯丝脉冲经 VD716 整流、C727 滤波成直流,经 R753、R753A、R727 分压,大于 12 V 时 VD717 导通、V942 导通进入保护。(7)帧输出过流保护:行变压器的 25 V 经 R623 加到帧输出电路,电流过大时 R623 压降增大、V602 导通、V942 导通进入保护。(8)帧幅过大保护:帧幅过大时 R613 产生很大锯齿波电压,经 VD602 整流、C620 滤波成直流,大于 1.2 V 时 VD603 导通、V942 导通进入保护。

相关文章

BTL桥式推挽功率放大器及其应用
基于MC145026/MC145027的无线鼠标改造电路
基于CD4069/CD4017/CD40174的五路平面彩灯控制器
INA217的输入稳定网络电路
比较式峰值检测原理电路
LM567-MP1826构成的精密定时器电路

发布评论