你的位置:首頁(yè) > 電源管理 > 正文

開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源在彩電中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2012-12-07 責(zé)任編輯:Lynnjiao

【導(dǎo)讀】開(kāi)關(guān)電源使用率高,有串聯(lián)型穩(wěn)壓電源無(wú)法媲美的優(yōu)越性。目前在電器中使用最多的電源就是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源,彩電、平板電視、顯示器、D V D 等等,開(kāi)關(guān)電源的故障率也是很高的,工作在大電流、高電壓、大功率狀態(tài)。

開(kāi)關(guān)電源使用率高,有串聯(lián)型穩(wěn)壓電源無(wú)法媲美的優(yōu)越性

效率高:開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),因此,功耗很小,效率可大大提高,其效率通常可達(dá)80%~90% 左右。

重量輕:開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電源常采用電網(wǎng)輸入的交流電壓直接整流,省去了笨重的工頻變壓器。

穩(wěn)壓范圍寬:輸入交流電壓在80~260V 之間變化時(shí),都能達(dá)到良好的穩(wěn)壓效果,輸出電壓的變化在2% 以下,與此同時(shí)仍保持高效率。

安全可靠:在開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路中,具有各種保護(hù)電路。

濾波電容容量小:由于開(kāi)關(guān)信號(hào)頻率高,濾波電容的容量大大減小。

功耗小,機(jī)內(nèi)溫升低:由于晶體管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),不需采用大散熱器,機(jī)內(nèi)溫升低,因此整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性也得到一定程度提高。

開(kāi)關(guān)電源工作狀態(tài)分析

開(kāi)關(guān)電源按照負(fù)載與儲(chǔ)能電感的連接方式來(lái)分,通常有串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源與并聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源大類(lèi),串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源因電網(wǎng)電壓與主板地線不隔離的缺陷容易發(fā)生觸電事故,故目前絕大多數(shù)用并聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源,并聯(lián)開(kāi)關(guān)電源主板地線不與電網(wǎng)相線相連,習(xí)慣上稱為“冷底盤(pán)電路”或稱為“冷機(jī)心”。目前用得最多的是自激式振蕩開(kāi)關(guān)脈沖調(diào)寬式穩(wěn)壓電源,有些引入了行同步功能。

工作原理示意圖
圖1:工作原理示意圖
 
波形圖
圖2:波形圖

從圖中可以看出只要控制了開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間(也就是脈沖寬度,故叫脈寬調(diào)整)就控制了電感L1 充電時(shí)間,從而控制了負(fù)載的供電量,開(kāi)關(guān)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),開(kāi)關(guān)管在截止時(shí)電感L1會(huì)產(chǎn)生很高的自感電壓,相當(dāng)于電源的整流以后電壓10陪,約有3000V左右,故要求開(kāi)關(guān)管耐壓要高,且要求L1 有合適的RC 放電回路。

前10 年的彩電以三洋公司研發(fā)的A3電源居多,以分立元件為主,但目前的彩電是一塊IC 加一個(gè)開(kāi)關(guān)管的形式,或直接就是一塊IC 厚膜的形式。

圖3是2007 年TCL 公司推出的2188F純平彩電的電源部分,用了一個(gè)IC :

2007年TCL公司的2188F純平彩電的電源部分
圖3: 2007年TCL公司的2188F純平彩電的電源部分

TDA16846 加一個(gè)開(kāi)關(guān)管:場(chǎng)效應(yīng)管BUZ91A 的形式,整個(gè)電路結(jié)構(gòu)顯得比較簡(jiǎn)單,這電路沒(méi)用光電耦合器做反饋。

彩電一般的開(kāi)關(guān)電源是由振蕩電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路三大部分組成。

振蕩電路:開(kāi)關(guān)電源振蕩電路分為晶體管振蕩電路和集成塊振蕩電路,如STR-S??系列IC,TEA2104、TDA4601、TDA4605、TDA2261、TDA16846 等等。

穩(wěn)壓電路:開(kāi)關(guān)電源的穩(wěn)壓原理均采用脈沖調(diào)寬式的穩(wěn)壓方式,即通過(guò)自動(dòng)改變開(kāi)關(guān)功率管的關(guān)閉和導(dǎo)通時(shí)間的比例,或通過(guò)改變振蕩器輸出脈沖的占空比來(lái)達(dá)到穩(wěn)壓的目的。穩(wěn)壓部分的電路由取樣、比較、控制三個(gè)部分組成,很多機(jī)芯此部分電路是采用IC(如SE110 等IC)和光耦件組合而成,而有些機(jī)芯則采用分立元件組成(多為國(guó)產(chǎn)機(jī)),而有些機(jī)芯采用的電源IC本身就集成了這部分電路(如部分串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源IC)。

保護(hù)電路:彩電開(kāi)關(guān)電源都設(shè)有保護(hù)電路,其保護(hù)方式均是使電路停振。有過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)和欠壓保護(hù)(短路保護(hù)),還有過(guò)熱保護(hù)。過(guò)流保護(hù)電路其過(guò)流取樣點(diǎn),大部分電視機(jī)中都是在主振功率管的發(fā)射極電位上。過(guò)壓保護(hù)電路的取樣點(diǎn)一般取自220V交流經(jīng)整流濾波后的電壓或主負(fù)載供電電壓,通過(guò)一個(gè)齊納二極管(穩(wěn)壓管)來(lái)進(jìn)行取樣判別。短路保護(hù)電路的取樣點(diǎn)一般在穩(wěn)壓電源輸出的低壓組電源上,通過(guò)一個(gè)二極管來(lái)進(jìn)行判別取樣,在IC 式開(kāi)關(guān)電源中,有部分機(jī)采用的電源IC內(nèi)部有“閂鎖電路”,這個(gè)“閂鎖電路”實(shí)際上是一個(gè)保護(hù)執(zhí)行電路,各取樣點(diǎn)送來(lái)的信號(hào),通過(guò)它執(zhí)行對(duì)電路的停振控制。

開(kāi)關(guān)電源的檢修

開(kāi)關(guān)電源損壞后,大多都可獨(dú)立進(jìn)行維修,將負(fù)載全部斷開(kāi),在主負(fù)載供電電源上帶一只2 2 V 、1 0 0 W 的燈泡做假負(fù)載,并采用低壓供電安全方式,即將供電電源經(jīng)一自耦式變壓器降至70V 左右進(jìn)行維修,這種維修方法完全避免了因電路存在隱患而再度損壞元件的現(xiàn)象,一般正常的開(kāi)關(guān)電源(并聯(lián)式),在7 0 V 左右的供電電壓就能正常起振工作,慢慢調(diào)整自耦變壓器的輸出電壓,開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓都應(yīng)固定在其預(yù)設(shè)的電壓值上不變,如果開(kāi)關(guān)電源的輸出電壓隨輸入電壓的變化而變化,則表明其穩(wěn)壓部分有問(wèn)題;如果沒(méi)有電壓輸出則表明震蕩電路部分有問(wèn)題。

第一種情況:我們以并聯(lián)型光耦控制穩(wěn)壓式開(kāi)關(guān)電源為例,討論一下其維修方法。當(dāng)開(kāi)關(guān)電源不能正常穩(wěn)壓時(shí),第一步是要確認(rèn)引起故障的部位,簡(jiǎn)單快捷的方法是:將光耦件熱地端的兩控制腳短路,如果電路進(jìn)入停振狀態(tài),則表明故障在取樣比較電路,取樣比較電路有問(wèn)題多半是比較IC 和光耦損壞所致(比較IC損壞多數(shù)會(huì)引起光耦件同時(shí)損壞),如果是控制電路問(wèn)題,如控制晶體管損壞,在晶體管的代換上一定要注意晶體管的參數(shù)。

第二種情況:電路不起振。當(dāng)確信供電電壓正常時(shí),首先檢查啟動(dòng)電阻(即跨接在311V 電源與主振功率管基極之間的電阻)是否開(kāi)路或變值,另外要考慮到不起振是否是由于保護(hù)電路動(dòng)作所引起,如S T R 6 3 0 9 的第6 腳電壓(正常為0 V ),STR50213 的第5 腳(正常時(shí)100V 左右),TEA2261 的第3 腳(正常為0V),TDA4601的第5腳等等,如果是保護(hù)電路引起停振可通過(guò)此點(diǎn)來(lái)進(jìn)行判別,另外當(dāng)控制電路有問(wèn)題(如控制管擊穿)也會(huì)引起電路停振。

其實(shí)開(kāi)關(guān)電源電路是比較簡(jiǎn)單的電路,只要分清主振電路、保護(hù)電路和比較穩(wěn)壓電路三者的連接關(guān)系,維修起來(lái)就容易了。

另外,開(kāi)關(guān)電源的主振功率管因其集電極是感性負(fù)載,所以在主振管工作時(shí),其集電極將要承受8~10 倍于電源的脈沖電壓,為此在電路上加入了吸收電路(并于振蕩變壓器初級(jí)繞組的電容和電阻串聯(lián)支路)和在主振管集電極與地之間并接的電容,這些元件的作用與行輸出級(jí)的逆程電容有相似的作用,當(dāng)這些元件有問(wèn)題時(shí),極易損壞主振功率管,此點(diǎn)需引起注意,本人曾維修過(guò)一臺(tái)日立2518 的彩電,檢查發(fā)現(xiàn)其開(kāi)關(guān)電源吸收電路的電容在溫度升高時(shí),電容值會(huì)變小,從而引起經(jīng)常損壞電源主振功率管的故障,開(kāi)關(guān)管擊穿后通常會(huì)把前面的限流水泥電阻燒斷。

要采購(gòu)開(kāi)關(guān)么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
熱門(mén)搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉