TCL-AT2970彩色电视机开关电源以新型厚膜电路IC801(STR-F6656)为核心构成,是典型的并联他激式开关电源,电路如图1所示。
图1TB1251N单片机芯彩电电源电路图
1.STR-F6656简介
STR-F6656是三肯公司推出的STR-F系列厚膜集成电路,与STR-F6656功能类似的还有STR-F6653/F6654/F6658等。该系列厚膜块内含有大功率场效应开关管、启动电路、振荡电路、锁存器、驱动电路及过流(OCp)、过压(OVp)及过热(TSD)保护电路。STR-F6656内部电路框图如图2所示,引脚功能和实测数据如表1所示。
表1STR-F6656开关电源电路引脚功能和实测数据
图2STR-F6656内部电路框图[page]
2.启动和振荡电路
接通电源开关后,220V交流电压经互感滤波器T801、C801、C802、C812、C813滤除交流电压中的高频干扰后,经D801整流、R802限流、C806滤波后,在C806两端出现约300V的直流电压,经开关变压器T802的③~①绕组加到STR-F6656的③脚。
重点提示:R802为负温度系数热敏电阻(NTC),其特点是:在工作温度范围内电阻值随温度的升高而降低,重要起限流用途。因为在开机瞬间,电容器对电源几乎呈短路状态,其冲击电流很大,容易造成变压器、整流堆或保险管的过载。串接R802后,在开机瞬间,电容器的充电电流便受到R802的限制。在14~60s之后,R802升温相对稳定,其上的分压也逐步降至零点几伏。这样小的压降,可视此种元件在完成软启动功能后为短接状态,不会影响电器的正常工作。假如不接此电阻,有可能造成开机时损坏整流二极管的故障。
另外,市电220V交流电压还经整流桥D801的一只二极管进行半波整流、R803、R804降压,加到STR-F6656的④脚,并对电容C809充电。当C809上充得的电压上升到16V时,STR-F6656(IC801)内部电路开始启动。
电源启动后,STR-F6656内部的振荡电路开始工作,其振荡频率和脉冲宽度由STR-F6656内的电容C1和IC801①脚的正反馈电压决定。当场效应开关管导通时,C1被快速充电至6.5V,开关管源极(STR-F6656的②脚)的锯齿波电流流过R807,在R807上出现锯齿波电压,经R808反馈至STR-F6656的①脚。当①脚电压上升到门限电压(约0.7V)时,STR-F6656内部的比较器1翻转,控制振荡器输出低电平,场效应开关管截止。开关管截止后,C1通过R1放电,当C1两端电压下降到3.7V时,振荡器输出高电平,场效应开关管又导通,于是,振荡器开始下一周期的工作,C1的放电快慢决定了开关管截止时间的长短,而①脚电压上升的快慢决定了开关管导通时间的长短(参见图2)。
提示与引导:电源启动后,开关变压器T802的⑨~⑥绕组出现的脉冲电压,经D803整流、C808滤波,再由Q801、D807组成的稳压器稳压后,得到约17V电压,向STR-F6656的④脚供应工作电压。这种供电方式有时也称为自馈电。
3.稳压控制电路
稳压控制电路是以固定开关管的截止时间,调节开关管的导通时间来进行控制的。具体控制过程是:
当某种原因使+B(140V)电压上升时,则误差取样放大电路IC831的①脚电压上升,IC831的②脚电压下降,使光电耦合器IC802内部发光二极管发光强度增强,内部光敏接收管输出电流增大,控制STR-F6656的①脚电流增大,内部开关管导通时间减小,+B电压下降。反之亦然。
4.保护电路
(1)过流保护电路
当电源或负载短路而出现较大过流时,STR-F6656的②脚内部开关管源极电流增大,R807两端压降随之增大,经R808反馈到STR-F6656的①脚,STR-F6656内部振荡电路迅速翻转,使开关管导通时间迅速缩短,则开关管源极电流迅速下降,从而保护了开关管不被过流损坏。
(2)过热保护电路
当芯片中的铜基板温度超过140℃时,芯片内部振荡器将输出保持在低电平,从而使开关管截止,开关电源电路停止工作,起到保护用途。
(3)过压保护电路
当市电电压升高时,通过启动电阻R803、R804送入STR-F6656的④脚的电压也会升高。当该电压超过22.5V时,过压保护电路开始动作,即芯片内部振荡器也将输出保持在低电平,从而使开关管截止,开关电源停止工作。
5.待机控制和交流关机电路
(1)待机控制电路
正常工作时,CpU的辇輮讹脚输出低电平,使稳压二极管D841的负极被D842钳位在0.6V左右,Q831截止,其集电极输出高电平,控制Q830、D843截止,对稳压控制电路没有影响,电视机处于正常工作状态。
待机时,CpU的辇輮讹脚输出高电平,开关变压器T802的⑩脚输出的脉冲电压经D832整流、C838滤波后,出现的直流电压使稳压二极管D840、D841导通,三极管Q831导通,其集电极输出低电平,使光电耦合器IC802的②脚电压降低,IC802内部发光二极管发光强度增强,内部光敏接收管输出电流增大,控制STR-F6656的①脚电流增大,内部开关管导通时间减小,使+B电压下降。
在待机状态下,电源电路输出的+12V电压由于下降较多,使三端稳压器IC851(7809)无+9V电压输出,TBl251N的輧辑讹脚因失去HVcc供电电压,使行扫描电路停止工作。
提示与引导:电源电路输出的+12VA电压经Q062、Q061、D061稳压后,重要用于为CpU供应+5V电压和复位电压。待机时,由于开关电源各路电压均下降较多,但此时,开关变压器T802的⑩脚输出的脉冲电压经D832整流、C838滤波后,出现的直流电压经导通的Q830加到+12VA输出端,经稳压控制后,仍可保持CpU正常工作。
(2).交流关机电路
当按下电源开关后,S801的锁钩使交流触点接通后,开关电源因有市电输入而处于正常工作状态,同时,CpU的辊輶讹脚输出高电平,控制Q871、Q872截止,继电器内的线圈因不能形成回路而没有电流流过。交流关机时,CpU的辊輶讹脚输出低电平,+12VA电压经R872、D872、R032分压后,加到Q871的基极,控制Q871导通,Q871导通后,其集电极输出高电平,使Q872导通,于是,12VA电压经D871、继电器线圈、Q872的c-e极形成回路,继电器线圈中有电流流过而出现磁场,强迫交流触点的锁钩动作,触点因失锁而复位,切断220V交流电源,达到了交流关机的目的(参见图1)。