X50 XT50 pss板内VSUS VDA电源电路的原理与检修。

吴善龙

  X50  XT50   PSS板内主开关电源电路分析

                                                                         吴善龙

主开关电源电路由U202、T203、T202、Q207、Q208组成，产生以下电压：

1、 VE电压，用于SS扫描电路中。

2、 VSUS电压，加到SN板和SS扫描电路。

3、 VDA电压，加到C板。

一、U202：UCC25600芯片介绍：

U202的引脚图：

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  U202各引脚功能介绍：

    1脚：U202共输出高、低2路驱动5脚和8脚，高、低2路组成推挽驱动输出，这两路驱动在时间上是交替导通的，即当5脚输出高电平时，8脚必须输出低电平，反之，当5脚输出低电平时，8脚必须输出高电平，这2脚严禁同时导通，否则会造成把PFC电源电压短路到地，从而瞬间烧坏开关电源的两个MOS开关管。为了可靠的确保这2路驱动错时的交替导通，需要在2路驱动的时间间隔上加入死区时间，即在前一个驱动与后一个驱动脉冲转换的时间内，2路驱动要有一个极短暂的时间同时有低电平，这样就能确保2路驱动不会同时出现高电平的情况。称之为死区时间。死区时间不能小于120US。在1脚到地接的R317就是用来设置死区时间的。

    2脚：2脚到地间接一个固定电阻R367和一个可变电阻（光耦QP003），R367用于设置U202输出驱动脉冲的最小频率，R336与光耦QP003串联用于设定驱动脉冲的最大频率。通过控制和改变驱动脉冲的频率达到稳定VSUS、VDA输出电压的目的。

3脚：过流保护脚。当这个脚的电压上升到>1V时，说明开关电源过流，此时IC内的驱动脉冲输出脚被关闭，防止过流损坏开关管。当该电压下降到小于0..6V时，恢复输出驱动脉冲。当开关电源发生严重过流导致3脚电压大于2V时，U202被锁定在不工作状态。

4脚：软启动。该脚到地连接一个电容，设定软启动的时间长度。为减小开机时的电流冲击，让开关电源在开机时的输出电压从低逐渐升高，过一段时间后让输出的电源电压逐渐升高到的额定值，称之为软启动。U202内部的电流源给4脚外接的软启动电容充电，使4脚的电压逐渐升高，当该脚电压升高到1.2V之前，U202不输出驱动脉冲，两个大功率MOS开关管不工作。当该脚电压从1.2V升高到4V的区间内，是软启动时间，当4脚的电压升高到1.2V之后，U202输出的驱动脉冲频率最高（开关电源输出的电压最低），随后，随着充电4脚电压的逐渐升高，U202输出的驱动脉冲频率逐渐降低（开关电源输出的电压升高到规定值）。4脚电压高于4V之后，软启动完成。把U202的4脚电压拉低到1V之下，可以关闭U202，也即关闭开关电源的工作。

5脚：低端驱动输出

6脚：接地。

7脚：供电脚，供电电压应小于20V，大于11V。

8脚：高端驱动输出

UCC25600内部电路图：

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二、U202各引脚外接的电路：

1、  U202的供电：U202的供电受控于PSS板CPU：U207的15脚（V—susV—da）输出的电压控制，

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开机时，U207的15脚输出H电平，加到N沟道Q308的G极----Q308导通-------QP6导通-------QP6：4低电平-----Q407导通------VDD1电压从Q407:E极------C极------Q305:C极------Q305:E极--------D208------U202：7脚VCC_LC供电。

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VDD1电压来自于待机电源变压器T301：6------D305------R003-----VDD1。

U202的供电，还受控于PFC振荡U204：9脚输出的PG(PFC工作正常的指示电压)：

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当PFC电路工作正常时，U204的9脚输出PG低电平，加到上图中N沟道Q406的G极------Q406的截止------Q305:B极高电平------Q305导通------输出Vcc---Lc电压----为U202:7脚供电。

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2、         过流保护电路：U202的3脚是过流保护脚。T202的初级1---5脚间电感与C214构成串联谐音振电路，经理论计算和实践表明，C214上的交流电压与开关电源负载电流成正比，因此，可检测C214上的交流电压来构成负载电流检测电路。下图中，C211是隔直流电容器，与D229、D231组成整流电路，把C214上的交流电压进行整流，D229整流输出的电压，经R315-----R316分压取样后，加到U202的过流检测输入脚：3脚。当负载变重引起开关电源负载过流时，C214上的交流电压升高，经过C211-----D229的整流，U202的3脚电压上升，当3脚电压大于过流门限电平时，U202的驱动输出被关断，防止因为过流损坏大功率管。 file:///C:/DOCUME~1/ADMINI~1/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image016.gif

上图中：T202的初级1---5脚间电感与C214组成串联谐振LC电路，当驱动电路加在这个LC串联电路的交流电压频率降低时，流过T202初级的电流变大，输出的VSUS电压会升高。反之，当频率升高时，输出的VSUS电压降低。改变交流电压的频率，就可以控制输出的VSUS电压稳定不变。这就是LLC开关电源的稳压工作原理。

3、         稳压环路：U303是稳压误差放大器，QP003是热地与冷地隔离电路。R425----R428----R430-----R424------R331-----R429----R333构成VSUS分压取样电路。

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T202输出的VSUS电压，经上述的分压取样电路，把R333上分得的取样电压，加到U303进行误差电压的放大，再经过QP003冷地和热地的隔离，把误差电压加到U202的2脚。

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本级采用的是LLC串联谐振式开关电源，其稳压原理是通过改变开关管的工作频率而调节开关电源的输出电压稳定不变的。LLC开关电源的供电来自于PFC电路输出的390V稳定电压，当LLC的供电是390V时，这个开关电源效率最高，它属于调频稳压型的开关电源，当开关电源的开作频率升高时，电源输出电压降低，反之，当开关电源的工作频率降低时，电源输出电压升高。

上图中：当开关电源输出的VSUS电降低时，加到U303:1脚的分压取样电压也降低，经反相放大，U303:2脚输出的电压升高，QP003内发光管发光变弱，QP003内光敏三极管导通内阻变大，U202:2脚到地总电阻变大，该脚电流变小，这将使U202内部的振荡频率变低，U202输出的驱动脉冲频率也降低，经过两个大功率MOS管Q207、Q208的功率放大，加在L、C串联谐振电路两端的交流电压频率同步降低，这将引起输出的VSUS电压升高，克服初始的VSUS电压降低的趋势，最后保持VSUS输出电压的稳定不变。

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上图中的R337，用于设定开关电源的最低频率，R336用于设定开关电源的最高频率。控制U202：2脚到地的电阻大小，改变2脚到地的电流值，就可改变U202输出驱动脉冲的频率，从而改变开关电源输出的VSUS  VDA电压的高低。

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松下10系列以后的PDP电视机，都可以用遥控器调节VSUS电压的高低，而以前的老型号PDP电视机，调节VSUS电压时，需要打开后壳用改锥调节电位器才能调节VSUS电压的高低。

当用遥控器调节VSUS电压的高低时，A板发出调节指令S0和S1，通过P6的10脚和12脚进入PSS板。分别加到上图中Q417:G极和Q420:G极。当S0  S1同时是低电平时，Q417   Q420同时截止，R427  R437不接入分压取样电路，对输出的VSUS高低没有影响。而当S0为高电平时，Q417导通，R427右端接地，与分压取样电阻R333并联，这将降低R333上端到地的取样电压，U303:输入端1脚到地电压下降，经反相放大，U303:2脚到地电压升高，QP003内部光敏三极管内阻变大，U202：2脚电流变小，U202输出的驱动脉冲频率降低，开关电源输出的VSUS电压升高。同理，当S1为高电平时，也会引起输出的VSUS电压升高，因为R437比R427阻值小很多，因此，VSUS输出的升高更明显。

图中的VR251，也是用来调节VSUS输出电压高低的，这是需要手动调节的电位器。

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三、功率驱动电路：

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U202的5脚和8脚输出的DG2  DG1差动驱动脉冲，加到R330、R378的左端，输入到驱动变压器T203的初级，在T203的两个次级线圈分别产生相位相反、幅度相同的驱动脉冲，分别加到大功率管Q207、Q208的G极，Q207的D极接PFC电路输出的390V电压，Q208的S极接地。在Q207、Q208串联的中点输出功率放大后高频交流电压，输出加到L、C串联谐振电路两端。因为U202的5脚和8脚输出的两路驱动脉冲在时间上是交替出现正脉冲的，因此当Q207导通时，Q208截止，反之当Q207截止时，Q208导通。在Q207、Q208的中点上，输出200VP-P的方波，加到L、C串联谐振电路的的两端。

当Q207导通时，PFC电压通过Q207对C214的充电，充电电流：PFC电压正极------Q207极-------S极--------T202的1脚-------5脚--------C214上端--------C214下地-------地。上述电流在T202初产生的电压1脚为正，5脚为负。上述电流给C214充得上正下负的电压。此时Q208截止。

当Q207截止、Q208导通时，C214放电，放电电流如下：C214上端-------T202:5-------T202：1脚-------Q208极-------Q208:S极---------地-------C214的下端。该电流在T202的5脚产生的电压为正，1脚产生的为负。

这样一来，Q207导通时，C214充电，T202初级上端为正，下端为负。当Q208导通时，C214放电，T202初级上端为负，下端为正。Q207   Q208的交替导通与截止，在Q202的初级两端产生了正、负交替变化的交流电压，经T202的互感作为，从T202的次级输出VSUS  VDA电压。

四、VSUS  VDA  VE 电压的输出：

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T202的次级14---11脚间产生的感应电压，经过D204整流，输出VE电压，加到SS扫描电路。在实际的电路板上，上图的UN306没有安装，其D---S极间用导线短路，直接输出VE电压。

T202:11----12-----13脚间产生的感应电压，经DN5全波整流，C16011、C16012、C16013滤波输出VSUS电压190V。

T202:8---9---10脚间产生的感应电压，经DN7进行整流，C341滤波，得到VDA电压，但该电压并没有直接输出，还要经过UN301调整管后才从UN301的D极2脚输出VA电压。

U305 Q306  UN301组成VA电压的串联稳压电路。UN301：2脚输出的VA电压，经过R340-----R339-----R365/R362串联分压取样，在R365的上端到地取得取样电压，当UN301输出的VA电压升高时-----该取样电压也同比升高-----经U305的反相放大-----U305的3脚电压下降------Q306：B极下降-------C极升高--------UN301:G极升高（P沟道MOS管）------UN301内阻变大压降升高-------UN301:2脚输出的VA电压稳定不变。

五、VSUS  VA的过压保护电路：由U308组成过压检测电路。U308：LM324是一个4通道比较器。4脚是供电脚，接15V电源。11脚接地。U308的1、2、3脚组成第一比较器。5、6、7脚组成第二比较器。8、9、10脚组成第三比较器，12、13、14脚组成第四比较器。

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1、 VSUS过压检测：由第四比较器进行。U308的12脚是比较器同相输入端、13脚是比较器反相输入端、14脚是比较器输出端。5V电压经R470----R471分压，得到基准电压3.9V加到13脚，输出的VSUS电压经R441-----R460-----R461-----R462--------R442/R443分压取样，在R442上端的取样电压2.7V，加到比较器同相输入端12脚。因为反相输入端高于同相输入端，因此，14脚输出低电平0V，表示VSUS电压正常，不存在过压现象。如果VSUS输出电压过高，12脚电压就会高于13脚，14脚就会输出高电平，经D214输出高电平，表示VSUS过压：OC_VDA,加到下图中Q418的的G极，Q418导通，其D极输出低电平OV(表示出现了过压)，加到下图中PSS板CPU：U207的4脚，U207就会进入保护关机程序，防止故障扩大。

2、 VA过压检测：由U308内的第3比较器完成。输出的VA电压，经R440----R459-----R439分压取样，取样电压加到U308的第三比较器同相输入端10脚是3.17V，反相输入端9脚接R471上的基准电压3.9V。因为反相输入端高于同相输入端，因此，输出端8脚是0V。表示VA电压正常。当VA异常电压升高时，同相端10脚电压会高于反相端9脚，输出端8脚就会变成高电平，经D3的2脚------3脚输出OC_VDA高电平，加到Q418------U207:4脚，与VSUS过压检测相同。不再重述。

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六、主开关电源电路各IC的电压数据：

1、U202在正常开机状态下各脚电压（开机状态下用数字表测量）及波形（用示波器测量）：

    1：2V。有负向的3.3VP、T为50MS的脉冲。负向脉冲的宽度：5MS。

    2：2.32V，有负向锯齿波2.5VP，T为50MS。

  3：0.04V。

  4：1.33V，有正向1.5V的正向锯齿波电压。

  5：4.9V，输出12VP的正向方波，脉宽：1.5US，周期：6US。

  6：0V。

  7、12.8V直流电压。

  8、4.8V，输出正向方波12.5VP，周期：6US，脉宽：1.5US。

U202各脚到地电阻，用指针表MF47测量，X1K档，红表笔接地。

          1      2    3      4      5    6   7      8

         9.5K  2.5K   70欧   90K  50K  0    300K  50K

2、U308在开机状态下各脚电压：

         1   2     3  4      5     6    7     8   9    10     11   12     13   14   

0V  0.15V 0V 15.7V  0.1V  2.38V 0V  0V  3.9V 3.17V   0V   2.73V 3.9V  0V  

  U308在路各脚电阻：用指针表MF47测量，红表笔接地：

     1   2   3  4   5       6     7     8     9  10   11   12  13   14   

    26K 5K  0   8K 49K    8.5K   19K  19K  12K 6K   0   7K   12K  20K

3、 各分立件引脚开机时在路电压：

U303:1脚电压：2.5V。

QP003各脚电压：1---2脚间电压：1.02V，      2脚到地电压：11.75V，    4----3脚间电压：2.32V。

U305:      1脚：2.5V     3：2.8V

Q306:       B极：0.56V     C极：34.7V

UN301:      3脚：57V     1脚：55V     2脚：55V

吴善龙

本文对VSUS  VDA 电源电路进行了祥细的分析，深入浅出，很清楚。

诚信家维

吴老师图片没有发上来

咔咔咔

非常感谢楼主分享

吴善龙

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