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STRV152STRX6759N方案电源板电路分析与检修

2019-01-16 10:03:29| 来源:| 编辑:| 点击:19次

STR-V152+STR-X6759N 方案电源板电路分析与检修
该方案将以长虹公司生产的GP02 电源为例进行分析, 其电路原理图如图4-1-1 所示。该开关电源是一个双电源系统, STR-V152 和变压器T806 组成一个电源系统, 提供+5V 和+5VSTB 电压; STR-X6759N 和变压器T801 、T802 组成一个电源系统,提供+24V 和+ 12V电压。整个电源模块在待机状态下只有STR-V152 和变压器T806 组成的开关电源工作,提供+5V 和+5VSTB 待机电压,我们称之为主开关电源,其中+5V 电压供液晶电视信号处理电路使用; + 12V 、+24V 电压由STR-X6759N 及相关电路产生,我们称为副开关电源, +24V 电压供逆变器使用, + 12V 电压供伴音功放使用。
一、电源进线滤波抗干扰电路
电源抗干扰电路囱R800 、C862 、L80 1 、C860 、C86 1 、C863 、L802 、C864 、C827 、C824共同组成, 其作用是增强电视的电磁兼容性。该电路具有双向性,一方面它可以抑制高频干扰进入电视,确保电视正常工作: 另一方面它可抑制开关电源产生的高频干扰,防止高频脉冲进入电网而干扰其他电气设备。
220V/50Hz 工频交流电经J801 进入液晶电视开关电源组件,先经过延迟保险管FU80 1,然后进入由R800 、C862 、L801 、C860 、C861 、C863 、L802 、C864 、C824 、C827 组成的二级低通滤波网络,滤除市电中的高频干扰信号,同时保证开关电源产生的高频信号不窜入电网。L801 、L802 为共模扼流圈,它是绕在同一磁环上的两只独立的线圈,圈数相同,绕向相反,在磁环中产生的磁通相互抵消,磁芯不会饱和,主要抑制共模干扰, 电感值愈大对低频干扰的抑制效果愈佳。电容C862 主要抑制相线和零线之间的干扰, 电容值愈大对低频干扰抑制效果愈佳, 在这里选用0.68 μF/275V。保险管FU801 熔断, 这样可避免电网电压波动造成开关电源损坏,从而保护后级电路。

二、STR-V152 组成的副开关电源电路
副开关电源由IC800 CSTR-V152 ) 、IC808 (SE005N)、IC805 (TLP421 )、T806 CBCK-82607L)等主要器件组成,副电源在整机通电后立即启动, 一直处于工作状态,输出5 V 电压供整机CPU 使用。STR-V152 内部集成有启动电路、振荡驱动电路及功率场效应开关管, STR-V152的内部控制框图如图4-1-2 所示,由STR-V152 构成的副开关电源电路如图4-1-3 所示。


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1.开关电源的启动、振荡电路
经BD801 整流、C800 滤波得到的300V 电压分为两路: 一路去STR-X6759N 主电源,另一路到IC800 CSTR-VI52 ) 副电源。到副电源的300V 电压再分两路,一路经变压器T806的1-3 绕组、L804 ,送到IC800 的①脚内部大功率MOS 管漏极,另一路作为启动电压经D808 送到IC800的8脚。IC800 的①脚和8脚加上电压后,8脚内部的启动电路开始工作, IC800内的场效应管进入开关工作状态。IC800 的⑥脚外接有软启动电容C814 和稳压管D801 、电解电容C815. IC800⑥脚在启动瞬间,经内部限流电路处理后得到800μA 左右的电流向④脚外接电容C813 充电, IC800 内的场效应管的导通时间逐渐延长,最后达到正常工作时的导通时间,避免了开机瞬间时,由于过大的电流损坏IC800 内的场效应管。当电容C813 正端电压上升到17.5V 时, IC800 内部振荡及逻辑电路启动并输出一个开关脉冲,经内部推挽缓冲放大后加到内部大功率MOS 开关管的栅极, MOS 开关管导通,开关电源被启动: 若电源启动后,IC800 的④脚无持续的电压供给,④脚充得的电压将随着电流的消耗逐渐下降, 当下降到10V时,电源停止工作。

当JC800 内的场效应管进入开关工作状态后, IC800 内部的大功率MOS 开关管开始导通,主开关变压器T806 的1 -3 绕组就产生相应的交变电流, T806 的改级均产生感应脉冲。其中,4-6 绕组产生的感应脉冲经R810 限流、D817 整流、C813 滤波后, 产生约22V 的电压供给IC800 的④脚, 使IC800 能持续稳定地工作。

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2. STR-V 152 的稳压过程
IC800 的稳压控制电路由IC808 、IC805 及IC800⑥脚内部等电路组成。开关变压器
T806⑦脚输出的5V 电压一路经R890 加到IC808 的①脚:另一路经R868 、U869/IC805 加到IC808 的②脚。当某种原因使开关电源输出电压升高时, I C808 的①脚电压升高, 其②脚电压降低, U805 内部发光二极管发光增强, IC800⑥脚电流增大,电压下降,低于2.3V 。
此时, IC800 内部输出控制信号控制振荡器输出的开关脉冲宽度变窄,内部大功率.MOS 开关管导通时间缩短,输出电压下降: 当某种原因使输出电压下降时, 其稳压控制过程与上述相反。
3. 次级主流也压输出
开关电源正常工作时, 开关变压辑各绕组中均会产生与绕组臣数成正比的感应电压,通过整流滤披便可形成整机工作电压。
从T806⑦脚输出的脉冲电压经D815 整流, C823 、C825 、L813 、C837 滤波得到5 .5 V 直流电压,从J806④、⑤脚输出+5V 电压, 提供给主板信号处理电路。
4. 保护电路
开关稳压电源工作在高频、高压和大电流条件下,需加入各种保护电路, 一方面保护开关电源本身不致因过压、过流损坏,同时也避免因开关电源故障而损坏其他电路。
( 1 ) 过流保护电路
过流保护电路由R816 、IC800③脚内部电路构成。该电路通过检测I C800 内部大功率开关管漏极电流来实现过流保护。液晶电视正常工作时, IC800①脚内部大功率开关管漏极电流从③脚源极输出,经电阻R816 到地形成回路,在R8 16 上形成压降并反馈到IC800③脚内部。当某种原因导致IC800③脚内部大功率开关管漏极电流增大时,在R816 上的压降增大,反馈到IC800③脚内部的电压升高到0.77V,内部过流保护电路启动,开关电源停止工作。
(2) 过压保护
过压保护由IC800④脚内部电路完成。IC800④脚内部含有一电压监测器。当某种原因使开关电源输出电压大幅度升高时, 副开关电源变压器T806 辅助绕组4-6 感应电压也随之升高, 经D81 7 整流、C813 滤波加到IC800④脚的电压随之大幅度升高, 当该脚电压升高到3 1V时, 内部过压保护电路启动, 开关电源停止工作。
(3)过载保护
过载保护由IC800⑥脚内部电路完成。当某种原因造成开关电源负载过重时,开关电源次级5V 电压会严重下跌, 由稳压控制原理可知, IC800⑤脚电压将大幅度上升, 当该脚电压上升到内部过载保护门坎电压7.2V 时,内部过载保护电路启动, IC800 开关电源停止工作,实现了过载保护。
( 4 ) 过热保护
过热保护电路集成在IC800 内部,当某种原因造成IC800 内部温度升高到135°C 以上时,内部过热保护电路启动,开关电源停止工作。
三、STR-X6759N 组成的主开关电源电路
STR-X6759N 组成的主开关电源电路主要由IC801 CSTR-X6759N) 、Q801 、T801 、T802 、IC803 、IC804 、IC807 、D840 、D841 、D811 、D812 等元器件组成。STR-X6759N 内部集成有启动电路、振荡驱动电路及功率场效应开关管, STR-X6759 的内部控制框图如图4-1-4 所示,由STR-X6759N 组成的主开关电源电路如图4-1-5 所示。

1.开关电源的启动、振荡电路
经BD801 整流、C800 滤波得到的300V 电压经T801 的1-3 绕组、T802 的1 -3 绕组后加到STR-X6759N 的①脚, 即内部大功率MOS 管漏极。
在待机状态时, T8064-6绕组产生的感应电压经D819 整流、R8 17 限流、C805 滤波后得到23V 直流电压加到Q801 的发射极。此时,光棋IC804 处于截止状态, Q801 截止,STR-X6759N 的④脚无电压输入。当电视从待机状态转为开机状态时, 1806 的①脚输入一个高电平, Q804 导通,光辑IC804 导通, Q801 导通, 23V 直流电压对C806 充电, 当电压上升到18.2V 时, STR-X6759N 的④脚内部振荡电路、逻辑电路启动,同时输出开关脉冲经缓冲放大后驱动大功率MOS 管工作在开关状态。

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STR-X6759N 主开关电源启动后, 主开关变压器T801 的1-3 初级绕组、T802 的1-3初级绕组中有电流流过, T802 的4-6 绕组中将产生互感电压,经R808 限流、D807 整流、C805 滤波后得到约22V 电压, 经Q801 向STR-X6759N④脚提供持续的工作电压。

T802 的4→绕组、D805 、R807 、C803 、D806 及STR-X6759N 的⑦脚内部电路组成延迟导通电路。当STR-X6759N 内部MOS 开关管截止后,辅助绕组的谐振电压经D805 整流、C803 滤波后加到STR-X6759N 的⑦脚,控制内部MOS 开关管继续保持截止状态。由于延迟电路的作用,在变压器的能量放完后, STR-X6759N 的⑦脚的谐振也不会立即下降,这样C803经R802 放电一定时间后,当达到0.8V 以下时,内部电路输出控制信号,内部MOS 开关管开始下一轮导遇。
2. STR-X6759N 的稳压过程
STR-X6759N 的稳压控制电路由IC807 、IC803 及STR-X6759N⑥脚内部电路组成。开关变压器T802⑦脚输出的24V 电压一路加到IC807 的①脚;另一路经R813 、IC80311R815 加到IC807 的②脚。当某种原因使开关电源输出电压升高时, IC807 的①脚电压升高,其②脚电压降低,光棋IC803 内部发光二极管发光增强, STR-X6759N⑥脚电压下降, STR-X6759N 内部输出控制信号控制振荡器输出的开关脉冲宽度变窄,内部大功率MOS 开关管导通时间缩短,输出电压下降: 当某种原因使输出电压下降时, 其稳压控制过程与上述相反。
3. 次级直流电压输出
开关电源正常工作时,开关变压器各绕组中均会产生与绕组臣数成正比的感应电压。通过整流滤波便可形成整机工作电压。
从T801⑦脚和T802⑩脚输出的两组脉冲电压分别经D811 、D812 整流, C810 、L810 、C812 滤波得到12V 直流电压,从J804①、②脚和J806⑨、⑩脚输出。
从T80 1 ⑩脚和T802⑦脚输出的两组脉冲电压分别经D840 、D84 1 整流. C82 1 、C8 11 、L814 、C819 滤波得到24V 直流电压,从J805④、⑤、⑤脚和J804⑦、③脚输出。
4. 保护电路
开关稳压电源工作在高额、高压和大电流条件下,需要加入各种保护电路。一方面保护开关电源本身不致因过压、过流损坏,同时也避免因开关电源故障而损坏其他电路。
(1)过流保护电路
过流保护电路由过流检测电阻R804A1IR803A 、R802 、C801 及STR-X6759N⑦脚内部电路构成。该电路通过检测STR-X6759N 内部大功率开关管漏极电流来实现过流保护。液
晶电视正常工作时, STR-X6759N①脚内部大功率开关管漏极电流从③脚源极输出, 经电阻
R804A1IR803A jiJ地形成回路,在R804A1IR803A 上形成压降,并将此电压施加在OCPIBD 端
子上,当此电压达到-0.95V 时, 关断开关管。电路中的R802 和C801 组成RC 滤波器,以
避免开关管导通时产生的浪涌电流造成STR-X6759N⑦脚内部过流保护电路动作。
(2) 过压保护
STR-X6759N④脚外部锁定触发电压由D807 、C805 、Q80 1 等元器件组成。当STR-X6759N④脚电压为27.7V 以上时, STR-X6759N 内的OVP 电路开始动作. STR-X6759N 停止振荡。
STR-X6759N④脚的电压由开关变压器的辅助绕组提供,此电压与输出电压成比例,输出电压检测电路发生开路等异常状况时,此OVP 功能可以进行次级输出过压的保护。当STR-X6759N④脚电压降到7 .2V 以下时,锁定电路被解除。
(3)过负载保护(OLP)
电源启动时,从STR-X6759N⑤脚( OLP/SS 端子)输出的软启动电流向外接电容器C8 17充电. STR-X6759N⑤脚电压从约OV 上升到1.2V. 利用此电压变化电源进行软启动。STR-X67S9N⑤脚电压与内部的振荡器波形进行比较,逐渐地增加ON 幅度。在间隙振荡的待机工作状态时,在每次的电源工作期间, 由于软启动的作用, STR-X67S9N①脚电流逐渐增加,同时可以抑制开关变压器发出的声音。
( 4 ) 过热保护
过热保护电路集成在STR-X67S9N 内部,当某种原因造成STR-X67S9N 内部温度升高到135°C 以上时,内部过热保护电路启动,开关电源停止工作。
(S) 准谐振及延迟导通电路
在IC801 内部大功率MOS 开关管第一次由导通转为截止时, IC801①脚外接电容C802将与开关变压器T801 、T802 的1 -3 绕组发生谐振,谐振脉冲往往高于IC801 内部大功率MOS 开关管的击穿电压, 谐振电压还未泄放到MOS 开关管所能承受的电压范围,开关管的下一次导通就开始,则很可能造成开关管的损坏。
对此,电路中设计了由D80S 、R807 、C803 、D806 及IC801 的⑦脚内部组成的延迟导通电路。当开关管第一次由导通转为截止时, C802 与T801 、T802 的1 -3 绕组发生谐振, 谐振电压将以感应的形式感应到开关变压器T801 、T802 的4-6绕组, 经R861 、R808 限流, D80S 整流,R807 降压, 降压后的电压一方面对C803 进行充电,另一方面再通过D806 加到IC801⑦脚,使⑦脚电压保持在门限电压O.9SV 以上, IC801 内部大功率开关管将持续保持截止状态。
随着C803 上电压经R802 的放电,⑦脚电压也将随之下降,当该电压下降到O.95V 以下时,内部开关管下一次导通才开始, 适当调整C803 的容量,可以调整开关管延迟导通时间,刚好使谐振电压在最低点时开关管下一次导通开始,即达到了延迟导通、保护开关管的目的。

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四、维修参考数据
STR-VlS2 与STR-X67S9 的引脚功能和维修参考数据分别见表4-1-1 及表4-1-2 。

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