TB1251N单片机芯彩电电源电路解析

出处:1121 发布于:2011-07-22 10:31:54

  TCL-AT2970 彩色电视机开关电源以新型厚膜电路IC801(STR-F6656)为构成,是典型的并联他激式开关电源,电路如图1 所示。

图1 TB1251N 单片机芯彩电电源电路图

图1 TB1251N 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1 STR-F6656 开关电源电路引脚功能和实测数据

表1 STR-F6656 开关电源电路引脚功能和实测数据

图2 STR-F6656 内部电路框图

图2 STR-F6656 内部电路框图

  2. 启动和振荡电路

  接通电源开关后,220 V 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 两端产生约300 V 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,主要起限流作用。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14~60 s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。如果不接此电阻,有可能造成开机时损坏整流二极管的故障。

  另外,市电220 V 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16 V 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6.5 V,开关管源极(STR-F6656的②脚)的锯齿波电流流过R807,在R807 上产生锯齿波电压,经R808 反馈至STR-F6656 的①脚。当①脚电压上升到门限电压(约0.7 V)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3.7 V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绕组产生的脉冲电压,经D803 整流、C808 滤波,再由Q801、D807 组成的稳压器稳压后,得到约17 V 电压,向STR-F6656 的④脚提供工作电压。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(140 V)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,起到保护作用。

  (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22.5 V 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0.6 V 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,产生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+12 V 电压由于下降较多,使三端稳压器IC851(7809)无+9 V 电压输出,TBl251N 的輧辑讹脚因失去H Vcc 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+12 VA 电压经Q062、Q061、D061 稳压后,主要用于为CPU 提供+5 V 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,产生的直流电压经导通的Q830 加到+12 VA 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,+12 VA 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,12 VA 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产生磁场,强迫交流触点的锁钩动作,触点因失锁而复位,切断220 V交流电源,达到了交流关机的目的(参见图1)。

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