52LX840A电源板电路分析与实测数据
从上面的分析过程中可看出:PFC电路中的开关管Q7801,当开关管导通时,L7801的初级流过电流,把电网的电能储存到L7801中。当开关管截止时,L7801中储存的电能以电流的形式向负载供电,因此,Q7801在导通时和截止时,L7801的初级都有电流流通,在开关管截止时,L7801中储存的电能向负载释放没有完毕以前,L7801的初级一直有电流流通,假如此时进入下一个工作周期:给开关管G极加正脉冲接通开关管,就会造成开关管开启损耗极大,轻则引起开关管过热,重则烧坏开关管。为此,必须要等L7801初级电流下降到零时,再接通开关管。为此在PFC电感L7801中设置了辅助线包:初级电流过零点检测绕组-----6--1绕组。当初级线包3---4的电流下降到零时,6---1线包的感应电压下降到0V,通过R7808--------C7802的短暂延时,加到NCP1608的5脚,该过零点检测电压触发芯片内部的驱动电路,输出下一个工作周期的正脉冲。 开关管E极的电阻R7816,是开关管电流取样电阻,当开关管的电流增大到较大值时,在R7816的上端到地产生较高的脉冲电压,经R7819加到芯片的4脚,触发内部的过流保护电路,关断7脚输出的正脉冲,防止电流过大烧坏开关管。 在芯片的7脚输出的正脉冲后沿时,应当立即关断开关管,如关断的速度慢,就会造成开关管的关断损耗过大,造成开关管过热。为此,在开关管的G极接有D7804,当芯片的7脚从正脉冲下跳到0V时,Q7801的G极存储的电荷,就会通过D7804极小的内阻------R7811泄放,以快速关断开关管。 从上面的分析中可看出:NCP1608:7脚输出正脉冲接通开关管时,要过两个限流电阻:R7811-----R7807,而要关断开关管时,开关管G极的存储的泄放电荷只经过很小的D7804内阻和R7811,这样就增大了关断时的泄放电流,也就是说:大功率MOS管G极的开启驱动电流:灌电流,要小于关断驱动电流:泄放电流,也叫抽荷电流。 PFC电路的输出电压取样电路:前面已经讲过,在开机时,主板发出的开机电压PS-ON高电平,加到电源板的PD插座的14脚,将引起下述控制电压的变化:PD:14脚PS-ON高电平------Q7300导通-------Q7301导通-------PC7904导通-------Q7902导通-------从Q7902的E极输出14V供电------1为PFC芯片的8脚供电2为主开关电源芯片DDA014的2脚供电3为加到Q7803的B极-----Q7803导通------Q7800导通------PFC输出电压加到PFC输出电压的取样电路:R7821------R7822A------R7825B-----R7820-----取样电压加到PFC芯片的反馈输入端:1脚-------当PFC输出电压比标准值低时--------7脚输出的正脉冲宽度增加-----Q7801导通时间长度加宽-------L7801中储能增加-------PFC输出电压升高到标准值。 PFC电路,还有13.2V电压过压保护:主开关电源输出13.2V电源电压,给全机各电路板供电,特别是为主板供电。当该电压异常升高时,将会击穿损坏很多电路板。为此,增设了13.2V过压保护。13.2V电压,加到稳压管D7301的负极,当13.2V电压低于15V时,该管不导通,对电视机正常工作没有影响,当13.2V电压高于15V时,该管齐纳击穿导通,高电平加到Q7305的B极,该管导通,切断光耦PC7904:1脚的供电电压,光耦截止------Q7902截止-----主开关电源振荡芯片DDA014供电被切断不工作、PFC振荡芯片NCP1608的供电切断不工作。防止13.2V电压长时间过压损坏各个电路板。
四、主开关电源电路:由振荡芯片DDA014和功率对管Q7601-----Q7602、开关电源变压器T7601\T7602组成。见下图所示:
由上图可见,这是一个LLC串联谐振电源。LLC串联谐振电源是目前最功熟的大功率开关电源,主要优点是大功率MOS管不发热,本身功耗极低,电源的效率极高,又因为该类型开关电源的工作频率很高,可以实现开关电源变压器的小型化,这正好有利于实现电视机的超薄和省电的原则。该电源板中最奇特的是为了减小主开关电源变压器的体积,把变压器做得超薄,采用了用两只超薄的变压器,采用初次级分别并联的运用方法,这在以前的电源板中,还没有见过。 主开关电源振荡芯片DDA014的引脚功能:(该芯片的技术资料,在网上和期刊及杂志上找不到) 1脚:PFC输出电压的检测。只有当PFC输出电压正常时,主开关电源才会进入工作状态。 2脚:供电脚,本机的供电是14V。 3脚:稳压反馈输入端。 4脚:接地。 5脚:外接软启动电容。 6脚:过流保护输入端。 7脚:LLC串联谐振回路电流检测输入端。 8脚:芯片内部产生的基准电压输出脚。内部产生的基准电压是10V。 9脚:LLC串联谐振回路电压检测输入端。 10脚:接地。 11脚:低端功率管的驱动输出。 12脚:空 13脚:空 14脚:高端功率管的驱动供电。 15脚:高端功率管的悬浮地。 16脚:高端功率管的驱动输出。 主开关电源振荡芯片的供电控制:在前面已讲过,由主板来的电源开PS-ON高电平,接通Q7902,为本芯片的2脚提供14V的电源供电。 PFC输出电压的检测:在PFC电路一节中已经讲过,在主板发出的电源开高电平PS-ON,加到电源板的Q7300----该管导通-------Q7301导通-------PC7904导通------Q7902导通-------Q7803导通-------Q7800导通--------PFC输出的400V电压经Q7800加到取样电路:R7621----R7606------R7605-------R7611,取样电压加到DDA014的1脚输入,PFC输出电压正常时,在1脚得到的取样电压是1.6V,为DDA014进入工作状态提供了条件。
从主开关电源电路图中,可以看到:开关电源变压器的驱动电路是由Q7601、Q7602组成半桥电路完成。Q7601是半桥的上管,Q7602是半桥的下管。开关电源变压器T7601与T7602两者的初级和次级分别并联。初级线圈4/5-----1/2与谐振电容C7603组成LLC串联谐振电路。DDA014的11脚输出的驱动脉冲,加到半桥下管Q7602的G极,DDA014的16脚输出半桥上管驱动脉冲,加到Q7601的G极。这两路驱动正脉冲在时间上是错时输出的,即当16脚输出正脉冲时,11脚为0V。而当11脚输出正脉冲时,16脚为0V。上管导通时,下管截止。下管导通时,上管截止。假如11脚和16脚同时输出高电平,Q7601与Q7602同时导通,就会把PFC输出的400V电源电压短路,从而产生极大的电流,烧坏Q7601与Q7602。 在半桥LLC串联谐振电源正常工作时,在半桥上管与下管的中点,会出现400VP-P的脉冲电压,为了保证DDA014:16脚输出的驱动脉冲,能可靠的打开Q7601,要求加到Q7601:G极的驱动脉冲幅度比S极高10V,假如Q7601的S极是400V,那么,16脚输出的正脉冲就应达到410V。而DDA014的供电仅是14V,不可能从16脚输出410V的驱动脉冲。为了达到这样的驱动要求,广泛采用了自举升压电路:当下管导通时,8脚输出的10V电压对自举升压电容C7615充电,充电回路如下:DDA014的10脚-------D7604------R7613--------C7615--------Q7602--------地。上述电流给C7615充上左正右负的10V电压。当下管截止,上管导通时,半桥两管的中点电压升高为400V,400V与C7615上的10V电压串联叠加到14脚,在DDA014内部从15脚输出410V的驱动脉冲,加到上管Q7601的G极,能够可靠的驱动上管导通。 LLC串联谐振电路过压保护:开关电源变压器初级与C7603构成串联谐振电路,C7603上的分压,经过C7613\C7608\R7612分压,获得的取样电压加到DDA014的7脚,当加到7脚的取样电压过高时,就会启动DDA014内的过压保护电路。
开关电源次级的输出绕组:共有两组,一是6------8/9-------7脚组成的13V绕组,二是11----12脚组成的背光灯条供电绕组,对于52寸机型,背光灯条供电是140V,对于60寸机型,背光供电是180V.
13V整流电路:变压器次级6------8/9------7绕组产生的感应电压,经D7130A、D7130B全波整流,C7130-----C7120滤波,得到13V电源电压,一方面经L7130加到电源板PD插排的5、6、7、8脚输出到主板。另一方面经L7120加到4端12V稳压芯片Q7120的输入端1脚,经稳压成12V后,经C7123、C7124、C7125、C7128滤波,加到电源板插排PD的1、2脚,为逻辑板供电。L7130输出的13V电压到地,还接有3个并联的3K电阻,并联后的阻值是1K。防止在13V的负载都没有工作时造成13V电源空载。 C7130上得到的13V电压,加到稳压取样电路:R7312-----R7309------R7320,分压取得的取样电压,加到误差放大器IC7303的输入端,经放大倒相后加到稳压隔离光耦PC7601内发光管的负极,当13V输出电压高于标准值时,分压取样电压升高,经IC7303放大倒相后,光耦PC7601内的发光管发光变强,4---3脚内的光敏管内阻变小--------DDA014的3脚电压降低------控制LLC串联谐振电路的工作频率升高--------变压器次级输出的13V电压下降到标准值。
T7601、T7602次级的背光供电整流电路,由四个二极管D7200、D7202、D7201、D7203组成全桥整流电路,C7200滤波。得到的180V电压,为背光灯条供电。
五、背光供电控制:见下图所示。
开关电源变压器次级整流输出的180V背光供电电压,经C7200滤波后,加到背光供电开关管Q7223的E极。在开机时,主板输出背光开STB高电平指令,经电源板插排PD的24脚,加到Q7224的B极,该管导通-------Q7223导通--------从C极输出180V的背光供电电压。
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