用于液晶电视的台达电源电路分析与维修
台达电源是台达电子集团公司生产的电源板的简称。该公司于1971年创立,是全球颇具影响的电脑电源厂商,生产有多种型号的电源电路。液晶彩电常用的台达电源采用DIA001+ICE3B1065+UCC28051组合方案。该电源分为三部分:一是以驱动控制厚膜电路ICE3B1065 (IC901)为核心组成的副电源,为主板微处理控制系统供电;二是以驱动控制电路UCC28051(IC1)和大功率MOS-FET开关管Q1、Q9为核心组成的PFC(功率因数校正)电路;三是以驱动控制电路DLADO1(IC3)和大功率MOSFETGET管Q3、Q4组成的主开关电源,向负载电路提供+24V和+12V电源。
通电后副电源首先启动工作,为主电路板微处理器控制系统提供+5V的工作电压;二次开机后,副电源为UCC28051和DLAOO1提供vCC-ON供电,主开关电源启动工作,向主板及背光驱动电路提供+24V和+12V电压。
待机时,开/待机控制电路切断UCC28051和DLA001的VCC-ON供电,主电源停止工作。该电源板设有以晶闸管为核心的过流、过压保护电路,当开关电源发生过流、过压故障时,晶闸管触发导通,保护电路启动,与待机控制一样,切断UCC28051和DLAOO1的VCC-ON供电,主电源停止工作。
一、副开关电源
台达电源板中的副电源电路如图1所示,由内含振荡、稳压、驱动和MOSFET大功率开关管的厚膜电路IC901( ICE3B1065)和开关变压器T901-4组成。T901-4在冷端和热端共有两组电压输出,在冷接地端的输出,为主板上的微处理器控制系统提供+5VSB电压;在热接地端的输出,既为主开关电源厚膜电路IC901的⑦脚提供VCC工作电压,也为PFC电路IC1和PWM主开关电源驱动控制电路IC3提供14.6V工作电压。
1. ICE3B1065简介
ICE3B1065是一款高集成度、高性能的PWM+MOSFET二合一电流型离线式开关电源控制器,内含67kHz振荡电路、误差放大电路、驱动电路大功率MOSFET开关管和带有PWM调节功能的DC/DC模块,并且具有以下特点:
(1)低内阻电流和工作电流。
(2)内置前沿消隐(LEB )电路。
(3)内置峰值电流补偿和同步斜坡补偿电路。
(4)内置固定振荡频率电路,具有抖频功能,可以降低EMI(电磁干扰)。
(5 )逐周期限制电流,性能可靠稳定,外围电路结构简单。
(6)在空载或轻载时,工作于降频和跳周期工作模式,待机功率低;待机时进入跳频周期模式,空载损耗低于0.3W,效率高于80%(满载),符合“能源之星”等待机功耗国际标准要求。
(7)具有完善的保护功能:过载保护(过流保护、过压保护)、欠压保护、过温保护开环保护、输出短路保护等。华帝400电话
ICE3B1065采用DIP8封装无需加装散热器便可输出16W左右的功率,现已广泛用于机顶盒、DVD/EVD、电源适配器及液晶彩电的副开关电源电路中,其引脚功能与实测电压见表1。
2.启动过程
接通电源开关后,AC220V市电经保险丝F1-1和由CX1、FL1-2、CX2、CY3、F12-1、L1抗干扰电路滤除干扰后,由BD1桥式整流、C1、L2、C2滤波后,得到100Hz约+300V脉动直流电压,该电压再经PFC电路斩波储能电感和D1、C3整流滤波产生稳定的320V左右的+B电压(该电压在PFC电路工作后.上升到380V左右),+B电压经过开关变压器T901-4初级线圈加到IC901的⑤脚,此IC内部恒流源通过⑤脚对①脚外接电容C904充电,当C904上的电压达到4.4V时,内部电路启动,振荡电路产生脉冲驱动,经内部电路处理后,驱动⑤脚内部MOSFET开关管工作于开关状态,T901-4次级线圈中产生感应电压。
T901-4次级有两组线圈。冷地端的一组线圈感应电压经过D951、C951、C952、L951、C953整流滤波,得到5V直流电压(+5VSB),经连接器CN201的①脚输出,向主电路板的微处理器控制系统供电。T901-4次级热地端的①-②绕组感应电压经D905.c902整流,得到15.5V左右的直流电压,一方面通过ZD903、ZD904分压稳压,给IC901的⑦脚提供13V工作电源,以代替IC901内部启动电源;另一方面送到开/待机控制管Q902的e极,经待机电路控制后,由ZD901、Q901 稳压产生14.6V电压,为PFC校正电路和主电源驱动IC提供vCC-ON电源。
3.稳压控制
稳压控制电路由取样电路R953、R956,误差放大电路IC951 (APL431),光电耦合器IC902(PC123Y82)和IC901的②脚内部电路组成,调整IC901输出的功率管激励信号的脉宽,输出电压稳定在5V。
当电网电压升高或负载变轻引起+5VSB电压升高时,经R953、R956分压取样后,加到误差放大电路IC951R端的电压升高,导致K端电压下降,光电耦合器IC902 内发光二极管电流增大,发光加强,IC902内光敏三极管电流增大,将IC901的②脚电压拉低,经IC901内部电路比较控制后,开关管驱动脉冲宽度变窄,内部MOSFET开关管导通时间缩短,T901-4各绕组的感应电压降低,其次级绕组整流滤波后输出的+5VSB电压降低到正常值。若5VSB端电压下降,则稳压过程与上述相反。
4.市电欠压保护电路
副电源设计有市电欠压和过流保护电路。市电欠压保护由整流分压电路D901、R901~R904和检测控制电路Q903、Q904组成,对IC901的①脚软启动电路进行控制。
当AC220V电压正常时,通过D901半波整流,经R901~R903与R904分压,为Q903基极提供电流,使其导通,后级Q904截止,对IC901的①脚电压不产生影响,副开关电源正常工作;当市电低于AC90V时,上述整流分压电路输出的电压过低,Q903截止,则Q904饱和导通,将IC901的①脚对地短路,IC901停止振荡,关闭输出。Q903 的作用是在Q904截止后,将C904上的电荷通过R906和R904对地泄放,为下次开机软启动做准备。
5.过流保护电路
IC901③脚外接的电阻R912、R913是内部开关管电流负反馈电阻,一旦负载过重,流过内部MOSFET开关管电流增大时,IC901的③脚电压将会升高,IC检测到该电压升高信息后,将改变PMW驱动脉冲的占空比,直到中断输出。
二、开/关机控制电路
开/关机控制电路由冷地端的Q605、Q604、D602 IC903和热地端VCC-ON的控制电路组成,如图2所示,对PFC电路和主开关电源的VCC-ON电压进行控制。
1.开机状态
开机时,主板发出高电平开机信号,经连接器CN201的②脚PS-ON端送到电源板,使开/待机控制电路的Q605导通,Q604导通,经D602使光耦IC903导通,其内部光敏三极管导通,PNP型三极管Q902因基极电压拉低而导通,副电源输出的15.5V电压送到由Q901、ZD901组成的稳压电路中,产生14.6V的VCC-ON电源。VCC-ON电源送到双运放IC2(DAS01A)的⑧脚,如图3所示。hy论坛
IC2得电开始工作,其②脚对Q6传来的信息进行检测,正常情况下从①脚输出低电平使Q5饱和导通,将VCC-ON电压送到PFC电路IC1的⑧脚,PFC电路启动工作,+B电压升到400V左右。此时,IC2通过其⑥脚监测+B电压,PFC电路将+B电压正常提升后,IC2从其⑦脚输出低电平令Q7导通,将VCC-ON电压送到主电源驱动电路IC3的12脚,IC3获得电源而工作,输出12V、24V电压。
综上所述,该电源启动分两步:第一步开机指令控制PFC电路IC供电:第二步是PFC电路将电压提升后,由该电路产生控制信号去控制主开关电源IC的供电。
2.待机状态
遥控关机时,主板发出低电平待机信号,使待机控制电路的Q605、Q604截止,光耦IC903截止,Q902因基极电压升高而截止,切断了vCC-ON电源,IC2、IC1及IC3均停止工作,无12V、24V电源输出,主板和高压板停止工作,整机进人待机状态。
三、PFC电路
该电源板PFC电路由驱动控制电路IC1,激励放大管Q2,MOSFET开关管Q1、Q9和储能电感L3-1整流二极管D1、滤波电容C3组成,对AC220V市电整流滤波后产生的脉动电压进行校正,产生约380V的B+直流电压,经R4限流后为主开关电源和副开关电源提供工作电压。半球冰箱的温度怎么调
1.UCC28051简介
UcC28051是一款具有功率因数校正功能的100W离线AC-DC电压转换器,可在输入电压为AC85V~265V的范围内工作,稳压控制后输出+380V~+400V直流电压。该IC内置启动、振荡、稳压驱动电路,具有过压、过流保护功能,其引脚功能和实测电压见表2。
2.启动过程
二次开机后,待机控制电路Q902导通,IC2的①脚输出低电平,Q5饱和导通,将vCC-ON电压送到IC1的⑧脚,PFC电路工作。由于此时储能电感L3-2绕组中没有感应电流,IC1的⑤脚(ZCD),零电流检测,电压为0V,⑦脚瞬间输出高电平,通过D4加到Q1和Q9的栅极,使之饱和导通,将电感L3-1绕组右端直接接地,则L3-1中电流瞬间加大,此时L3-1上的感应电压是左“+”右次级线圈中感应电流送至IC1的⑤脚,由于感应电流不断加大,则IC1⑤脚电压不断升高,当其增大到超过翻转门限电压时,IC1.⑦脚输出低电平,Q1、Q9截止,此时L3-1上感应电压马上反转,变成左“-”右“+”,此感应电压与桥式整流出来的脉动直流电进行串联叠加,D1正向导通对C3充电,将B+电压提升到400V左右,这时次级感应电流开始变小,当IC1的⑤脚电压小于1.4V时,IC1⑦脚又输出高电平,Q1、Q9导通,重复上述过程。Q2的作用是保证Q1、Q9快速截止。
3.稳压控制
IC1的①脚是PFC输出的+B电压取样端,输出的+B电压通过R20A~R20C和R21降压后送到IC1的①脚;IC1的③脚是市电输人取样端,AC220V市电经R1、R2降压D2整流后,通过R18、R19将直流脉动电压送到IC1的③脚;IC1的④脚是开关管电流检测端,通过R11与末级MOSFET开关管源极电压取样电阻R7~R9相连接;IC1的⑤脚是zCD过零检测信号输入端。若负载发生变化,IC1会根据①脚、③脚、④脚、⑤脚电流和电压反馈情况,自动调整⑦脚的输出脉冲宽度,确保B+电压在动态中保持不变。
4.过流保护电路
IC1的④脚为过流检测控制输人端,内接过流检测电路。④脚输入的过流检测信号来自开关管Q1、Q9的源极。当流过Q1、Q9的电流过大时,在取样电阻R7~R9两端产生的电压降升高,经R11送到IC1的④脚,内部保护电路启动,PFC电路停止工作。