海信Genesis機芯液晶電視開關(guān)電源原理及故障檢修(一)
出處:davidli88 發(fā)布于:2011-10-08 16:32:01
海信TLM3277、TLM4277、TLM3737、TLM4777等系列液晶電視均采用Genesis機芯,電源部分是一塊獨立的電路板組件,圖1為TLM4277型機電源板,TLM3277型機電源采用厚膜塊STR -W5667,TLM4277、TLM4777等型機則采用厚膜塊STR-X6769。這兩種電源電路除個別元件位號不同外,其工作原理基本相同。

圖1 TLM4277型機電源板
該電源由主電源和待機電源兩部分組成,其中主電源又分為PFC電源、PWM電源和背光燈電源三部分,原理框圖如圖2所示。主電源的供電取白整流后未濾波的脈動直流,背光燈的+B高壓及VCC啟動電壓均由主電源的PFC電路提供,只有主電源工作,背光燈才能工作。待機電源為CPU及主電源供電控制繼電器JE501供電,該開關(guān)電源有較寬的電壓適應(yīng)范圍(AC85V~265V)。該機共有5路輸出電壓:(1)12V/3A.為液晶屏邏輯電路、驅(qū)動電路及伴音前端電路供電。(2)5VMI3A,為小信號電路及視頻前端電路供電。(3)14V/3A,為伴音功放輸H1部分供電:以上3路供電均由主電源供電,輸出功率約60W。(4)背光電源24V/8A,為背光燈驅(qū)動電路供電,這一路供電的輸出功率約180W。(5)待機電源5V/2A.為CPU、存儲器及FLASH供電,這一路輸出功率約10W。由于該電路采用了有源PFC技術(shù),其功率因數(shù)可達99%。

圖2 原理框圖
一、待機電源電路分析
AC220V電壓經(jīng)電源開關(guān)及保險FEO01后,先由CE001、CE102、CE101、CE002濾除差模干擾(大小相等、方向相反的干擾信號),LE00l、LE002濾除共模干擾(大小相等、力向相同的干擾信號)后,再經(jīng)DE521、CE521整流濾波輸出+300V的直流電壓,通過TE004⑤~⑥繞組加到ZE521(STR-A6351)⑧腳內(nèi)部所接的場效應(yīng)管漏極上,如圖3所示同時,AC220V電壓通過DE521的一個橋臂整流后,再經(jīng)RE524降壓后加到ZE521③腳,給ZE521內(nèi)部電路提供啟動電壓,內(nèi)部開始振蕩,該部分電路進入開關(guān)狀態(tài),TE004⑦~⑧繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)RE523限流及DE521、CE524整流濾波后,給③腳提供穩(wěn)定的電壓,電路持續(xù)工作。

電路工作后,電流從TE00⑤~⑥繞組及ZE521⑦、⑧腳進入集成塊內(nèi)部,然后從①腳流出,通過RE521到地①腳輸出的電流在RE521上產(chǎn)生與漏極電流成正比的壓降,此電壓通過RE525加到ZE521④腳。
CE522、RE522、DE522用于吸收開關(guān)電路振蕩時產(chǎn)生的尖峰脈沖,避免ZE521內(nèi)部的開關(guān)管過壓擊穿。在開關(guān)管截止期間,TE004次級儲存的電能通過DE561整流、CE562濾波后輸出5V-S電壓,供給CPU電路。
該電路的穩(wěn)壓控制由三端精密穩(wěn)壓器NE503,電阻RE566、RE561,及光耦ZE504及ZE521④腳內(nèi)部電路元件來完成。當(dāng)5V電壓升高時,NE503②腳電位下降,則ZE504②腳電位下降,光耦①、②腳內(nèi)的發(fā)光二極管發(fā)光強度變大,流過光耦③、④腳的電流變大,ZE521根據(jù)④腳電壓的變化,從而控制內(nèi)部振蕩器翻轉(zhuǎn),使輸出電壓下降,維持5V電壓不變。當(dāng)5v電壓下降時,其穩(wěn)壓過程與上述相反。
CPU發(fā)出開機指令后,三極管VE561導(dǎo)通,常開繼電器J501閉合,AC220V交流電送入主電源電路。
二、主電源電路分析
1.主電源組成
主電源電路以集成塊SMA-E1017(NE001)為,由PFC及PWM兩部分電路組成,如圖4所示其中。NE001的⑦~(11)、(15)腳內(nèi)外電路為1-FC電路,②~⑤腳內(nèi)外電路為PWM電路。⑥腳為公共地,①腳為PWM電路VCC供電。PFC電路工作在非連續(xù)導(dǎo)通模式,即DCM方式。

圖4 主電源電路圖
2.工作原理分析
AC220V電壓通過繼電器JE50l后,經(jīng)過BE00l整流后變?yōu)槊}動的300V直流電,一路經(jīng)二極管DE014及電容CE031濾波后加到NE001(12)腳,使電路啟動;一路通過儲能變壓器TE001、TE002初級線圈加到QE001、QE002漏極;第三路通過RE003、RE004與RE007分壓后加到NE00⑦腳(⑦腳為AC220V電壓正弦基準(zhǔn)輸入端),啟動后。TE003次級線圈的感生電勢經(jīng)DE007整流、CE022濾波后給NE00l①腳提供Vcc電壓,正常工作時,①腳電壓為22V~24V。
NE001內(nèi)部PFC電路啟動后,當(dāng)NE001(15)腳輸出PFC脈沖正半周時,經(jīng)RE011限流及DE002、RE010、RE008整形后加到QE00l、QE002的柵極;與NE001(15)腳輸出PFC脈沖的負半周時時VE00l、RE011、DE003組成灌流電路,此時VE00l因基極為低電位而導(dǎo)通,則QE001、QE002柵極儲存的電荷被快速泄放掉電路振蕩后,在QE001、QE002導(dǎo)通期間,TE00l、TE002初級線圈儲能;在QE001、QE002截止期間,TE001、TE002初級儲存的電能通過DE004整流變?yōu)橹绷?375V,為主電源開關(guān)管QE003提供電壓。
NE001(11)腳為PFC電源部分的過零檢測端,用來控制QE001、QE002是否在過零點時導(dǎo)通。⑩腳為功率管QE001、QE002的電流檢測端,當(dāng)流過QE0011、QE002的電流過大時,RE014、RE013兩端的壓降較大,此電壓通過R012加到⑩腳、N00l內(nèi)部停止振蕩,從而保護QE001、QE002。
+380V電壓通過TE003初級線圈加到場效應(yīng)管QE003漏極。CE020、CE021、RE020、RE021組成尖峰高壓脈沖吸收電路NcItJ1②腳輸出PWM驅(qū)動脈沖,通過RE039、VE00l、DE015加到QE003的柵極DE015為QE003柵極的放電二極管存QE003導(dǎo)通期問,RE024上的壓降通過RE026加到NE001④腳進行過流檢測。在QE003截止期間。TE003中存儲的電能通過DE50l整流、CE502濾波后,輸出l2V電壓,一路直接供給小信號處理電路,如圖5所示;一路通過NE552(LM2576-5.0小型開關(guān)集成電路)輸出5V電壓;還有一路通過NE551變換輸出5V-M電壓。

當(dāng)12V電壓升高時,取樣集成電路NE50l(SEn12N)①腳電壓升高,②腳輸m電壓下降,光耦NE002①,②腳內(nèi)部發(fā)光二極管發(fā)光增強。NE002③、④腳間電流變大。則N001③腳電壓下降,N001輸出的PWM脈沖變窄,從而使QE003導(dǎo)通時問變短。12V輸出電壓下降,達到穩(wěn)壓的目的。
TE003反饋繞組的感應(yīng)電壓通過DE006限流,RE028、RE027分壓后加到NE00l⑤腳,使電路工作于準(zhǔn)諧振狀態(tài),讓QE003在振蕩波形的處導(dǎo)通,使之功耗。
3.DE014的作用
在電源開關(guān)接通瞬間,加到電感TE00l、TE002上的是交流正弦波的任意瞬時值,如果是在正弦波的過零點附近,那么TE001、TE002中電流的增長比較緩慢,TE001、TE002上的自感電動勢也較低TE00l、TE002;如果是正弦波的值蜂點附近,那么給電感所加的是一個突變的電壓,會引起電感上產(chǎn)生極大的自感電動勢,該電動勢會大于所加電壓的兩倍,并形成較大的電流對后面的電容充電,輕則引起輸入電路的保險絲熔斷,重則引起濾波電容及斬波管QE00l、QE002擊穿。設(shè)置DE014后,在接通電源的瞬間,由DE014導(dǎo)通并對CE019充電,使流過TEO01、TE002的電流大大減小,產(chǎn)生的自感電動勢也要小得多,對濾波電容和斬波管的危害也小得多,在正常r作時,南于DE017負極電壓比正極高,DE017呈反偏截止?fàn)顟B(tài)。
【提示】DE014(在32英寸機電源板上的住號為DE017)在開機瞬間導(dǎo)通,+300V脈動直流電通過TE003初級繞組加到QE003漏極。電路正常工作后,DE014因負端電壓高于正端電壓而截止。另外,在開機瞬間,TEO01產(chǎn)生的感生電動勢通過DE014釋放,從而起到保護QEOO1和QE002的作用。
4.SMA-E1017引腳功能介紹
?、吣_:PFC部分正弦半波波形取樣輸入端(MultFP)。這個腳輸入的是全波整流后的電壓的分壓,其波形是對整機電流進行正弦化的必需波形。該腳接在串聯(lián)分壓電阻RE003、RE004、RE007的分壓點上,其分壓點上的電壓波形即是整流橋堆輸出的波形。
因整流后無濾波電容,波形是正弦半波。
NE001內(nèi)部的激勵電路以此波形為依據(jù)控制斬波管QEO01、QE002,使斬波電流的包絡(luò)和此電壓波形的形狀相同。
?、嗄_:PFC電壓、電流相位調(diào)整端(COMP)。這個腳的作用是PFC的相位校正,其外接元件是用于凋整電壓和電流的波形之間的相位,使電流略滯后于電壓,這樣有利于控制電路穩(wěn)定工作。當(dāng)電源出現(xiàn)啟動不良或工作不穩(wěn)定時,可通過改變其外接低通濾波電路的時間常數(shù)來改善。
⑨腳:B+PFC電壓檢測及穩(wěn)壓控制端。
這個腳輸入的是B+PFC電壓(380V)的分壓,類似于開關(guān)穩(wěn)壓電源的控制信號,其電位決定了380V電壓的高低。該腳接在取樣電阻RE017、RE018、RE019的分壓點上,分壓點電位的變化直接反映B+PFC,的變化,NE001內(nèi)部電路根據(jù)⑨腳電壓的變化來調(diào)整(15)腳的激勵輸出脈沖寬度,使B+PFC電壓趨于穩(wěn)定。該電路類似于普通開關(guān)電源的穩(wěn)壓控制電路。
?、饽_:斬波管源極電流檢測輸入端(CS)、該端電壓即為斬波管QE001、QE002的源極電阻RE013、RE014上的取樣電壓。
當(dāng)斬波管過流時,該取樣電壓上升,NE001根據(jù)⑩腳電壓的大小控制斬波管激勵脈沖,使斬波電流得以控制。
?。?1)腳:過零檢測輸入(ZCD)端。SMA-E1017的PFC采用臨界電流檢測方式,PFC開關(guān)在過零點時打開。TEO01.TE002是PFC部分的儲能電感。由于該PFC電路工作于非連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM),所以在電路中必須對被斬波電壓進行過零識別;以控制PFC激勵脈沖的開啟和停止。TE001、TE002次級線圈的感應(yīng)電壓經(jīng)RE005、RE006輸出,向SMA-E1017(11)腳提供一識別信號,以控制NEOO1內(nèi)部PFC部分振蕩器在過零時的“啟”和“?!?。RE005、RE006是限流電阻。
?。?5)腳:斬波管QE001、QE002激勵脈沖輸出(PFCOUTPFC)端。
第(15)腳輸出斬波激勵脈沖經(jīng)過灌流電路激勵QEO01、QE002工作,VE001、DE002組成灌流電路,如圖6所示RE011是限制QEO01、QE002柵-源極初始充電的限流電阻,DE003是一只放電二極管,在激勵脈沖下降沿促使柵一源極迅速放電。該灌流電路的工作過程如下:在激勵脈沖上升沿期間(TI),VEO01截止,DE002導(dǎo)通,對柵-源極充電,形成柵一源電場,斬波管迅速導(dǎo)通。在激勵脈沖平頂持續(xù)期間(T7~T2),由于也場的作用,斬波管維持導(dǎo)通,但此時導(dǎo)通呈阻性。在激勵脈沖F降沿(T3)期間。VE00l導(dǎo)通、DE002截止,所充電衙通過VE001迅速放電,斬波管迅速關(guān)斷,完成一個斬波周期。

總之,灌流電路的作用是保證容性輸入特性的場效應(yīng)管迅速導(dǎo)通或截止。
?、谀_:PWM激勵輸出(DDOUT)。這個腳輸出的是PWM激勵信號,激勵開關(guān)管QE003工作。RE039是QE003輸入限流電阻。DE015、VE001組成放電電路,在輸入脈沖下降沿時,迅速將QE003G極的電荷放掉。
RE023為PWM開關(guān)管QE003的G-S極泄放電阻:由于QE003是MOS管,輸入為容性,關(guān)機后G、S極間所充的電荷必須釋放,否則,在開機瞬問,由于G、S極問電荷產(chǎn)生的電場會使MOS管還沒工作就瞬間短路燒壞。
?、勰_:PWM穩(wěn)壓控制(DFP)端,這個腳輸入PWM穩(wěn)壓反饋信號,用于控制開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸出,該腳外接基準(zhǔn)電源NE501、RE502、RE503、N002。NE501中間的端子是基準(zhǔn)電壓端,選擇RE502、RE503的阻值,可以控制流過N002的電流,使輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn)值。
?、苣_:PWM部分過流檢測(OCP)端。
這個腳輸入的是MOSFET的源極限流電阻上的壓降,OCP閾值電壓(VOCP)為0.62V:當(dāng)PWM輸出管過流時,VOCP電壓上升,電路保護,②腳停止輸出,避免開關(guān)管及后級電路損壞。
RE024是QE003源極電阻。該電阻上的電壓經(jīng)RE026送到NE001(4)腳,作為過流檢測(OCP)信號⑤腳:PWM部分準(zhǔn)諧振檢測(BD)端根據(jù)輸出開關(guān)變壓器的初級電感及分布電容,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整RE027、RE028的分壓比,使PWM開關(guān)管在準(zhǔn)諧振的振鈴形底部才開始導(dǎo)通。
【提示】為了提高開關(guān)電源的效率,NE001的PWM部分以準(zhǔn)諧振方式工作。
由于“振鈴”的頻率由TE003的初級電感及其分布電容決定,頻率高、周期短,難以保證開關(guān)管在低谷區(qū)域內(nèi)再次導(dǎo)通。因此,在實際電路中,常采取加大分布電容的辦法來降低頻率,延長低谷區(qū)域的時間,使開關(guān)管的再導(dǎo)通始終在低谷區(qū)域。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 電容器漏電流的產(chǎn)生原因和降低方法2025/7/18 16:58:42
- EMC 整改難題:三極管驅(qū)動故障深度剖析2025/7/17 15:22:39
- 掌握 3 大步驟,輕松開啟電路板維修之旅2025/7/14 16:19:39
- 全面指南:熱電偶故障處理與選擇方法解析2025/7/4 16:10:30
- 電動機定子繞組故障檢測與修復(fù)2025/5/6 14:39:46
- 高速PCB信號完整性(SI)設(shè)計核心實操規(guī)范
- 鎖相環(huán)(PLL)中的環(huán)路濾波器:參數(shù)計算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護設(shè)計
- 連接器耐腐蝕性能測試方法
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計與干擾抑制核心實操規(guī)范
- 用于相位噪聲測量的低通濾波器設(shè)計與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計要點
- 連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析









