工程師不可不知的開關(guān)電源關(guān)鍵設(shè)計(jì)（一）

2.副開關(guān)電源電路

副開關(guān)電源主要由IC800、T806、IC805、IC808、Q804等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+5V直流工作電壓。

IC800的(1)腳為內(nèi)部開關(guān)管的“D”極，(3)腳為過流保護(hù)檢測(cè)端，(4)腳為電源端，(6)腳為過載保護(hù)和穩(wěn)壓信號(hào)輸入端，(8)腳為啟動(dòng)電壓。副開關(guān)電源的振蕩電路完全由IC800內(nèi)部相關(guān)電路組成。電源開關(guān)接通后，整流濾波電路產(chǎn)生的296V左右直流電壓經(jīng)經(jīng)D808加到IC800的(8)腳，經(jīng)集成塊內(nèi)部二次穩(wěn)壓后作為振蕩電路的啟動(dòng)電壓，振蕩電路得電后開始振蕩，振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部相關(guān)電路(門限電路、驅(qū)動(dòng)器等)處理后，直接輸往開關(guān)管的控制極。

集成塊IC800內(nèi)部的開關(guān)管為脈沖放大管，其作用是對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸來的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大。開關(guān)管的漏極電壓由交流220V整流濾波電路提供。

開關(guān)管在驅(qū)動(dòng)電路輸出的脈沖信號(hào)作用下，進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài)，在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過開關(guān)變壓器T806的(1)-(3)繞組，在T806(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場(chǎng)，此變化磁場(chǎng)通過變壓器T801的互感作用，在開關(guān)變壓器的次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開關(guān)變壓器次級(jí)的整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后，形成+5V整機(jī)所需要的+5V直流電壓。

開關(guān)電源振蕩電路由開始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后，以IC805、IC808為主組成的穩(wěn)壓電路啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，對(duì)由整流濾波電路D815、C823、C825、C837整流濾波后形成的+5V直流電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。

D817、C813組成的整流濾波電路對(duì)T806(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波，得到約20V左右的直流電壓。該電壓分為兩路，一路直接加到IC800的(4)腳，作為IC800穩(wěn)定工作時(shí)的供電電壓;另一路經(jīng)D819、R817A送往Q801的發(fā)射極，既作為IC801進(jìn)入工作狀態(tài)的啟動(dòng)電壓，又作為Q801兩路供電電壓中的一路。

副開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC800內(nèi)部相關(guān)電路和IC 808、IC805等元件組成。IC805為取樣放大專用組件，該組件等效于一個(gè)接有固定偏置的單管取樣放大電路;IC 808為光耦合器。在開關(guān)電源中，使用光耦合器能將開關(guān)電源的熱地和信號(hào)處理及行場(chǎng)掃描電路中的冷地進(jìn)行隔離。

穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)由于某種原因引起開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí)，取樣組件IC805(1)腳電壓和光耦合器IC 808初級(jí)二極管正端電壓將同步上升，IC805(1)腳電壓上升后，通過IC805內(nèi)部電路的作用，使IC805(2)腳電壓下降，也意為著IC808初級(jí)二極管的負(fù)極電壓下降。此時(shí)，光耦合器IC808導(dǎo)通增強(qiáng)，由光耦合器輸往集成塊IC800(6)腳的電流增加，(6)腳輸入電流的增加量通過集成塊IC800內(nèi)部比較放大電路處理后，形成控制電壓加在振蕩電路上，對(duì)決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制，使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，開關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。

開關(guān)電源輸出電壓下降時(shí)，取樣組件IC805的(2)腳電壓和光耦合器初級(jí)二極管正端電壓將同步下降，IC805的(2)腳電壓上升，此時(shí)，光耦合器導(dǎo)通減弱，由光耦合器次級(jí)注入集成塊IC800(5)腳的電流減少，(5)腳注入電流減少后，經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用，使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng)，開關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。

待機(jī)控制電路由Q804、IC804、Q801組成。本開關(guān)電源中的待機(jī)控制電路僅對(duì)主開關(guān)電源工作狀態(tài)進(jìn)行控制。在電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，使主開關(guān)電源停止工作。待機(jī)控制電路中的IC804、R809組成Q801的基極偏置電路。電視機(jī)工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，液晶電視主信號(hào)電路板中的控制系統(tǒng)電路輸出的“POWER”控制電壓為低電平“0V”，Q804截止，光耦合器IC804截止，此時(shí)，Q801基極因無電流而處于截止?fàn)顟B(tài)，主開關(guān)電源中IC801無工作電壓停止工作。用遙控器或本機(jī)二次開機(jī)鍵開機(jī)，電視機(jī)由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常工作后，主信號(hào)處理板輸出的“POWER”端電壓由低電平變?yōu)楦唠娖?約4.8V)，Q804飽和導(dǎo)通，IC804導(dǎo)通。IC804導(dǎo)通后，次級(jí)極間電阻成為Q801基極的偏置電阻，Q801因基極得到正常偏置電壓?jiǎn)?dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。

3.主開關(guān)電源電路

主開關(guān)電源主要由IC801、T801、T802、IC807、IC803、Q801等元件組成。該部分電路的作用是為整機(jī)提供+12V、+24V直流工作電壓。

IC801為主開關(guān)電源的核心電路，集成塊內(nèi)置振蕩、驅(qū)動(dòng)放大、比較器、過流、過壓、過熱保護(hù)等電路。IC801(1)腳為內(nèi)接開關(guān)管的“D”極，(2)腳為內(nèi)接開關(guān)管的源極/地，(4)腳為電源端，(5)腳為軟啟動(dòng)/過載檢測(cè)，(6)腳為穩(wěn)壓控制輸入，(7)腳為過流保護(hù)檢測(cè)端。

開關(guān)電源的振蕩電路完全由IC801內(nèi)部相關(guān)電路組成。用遙控器或本機(jī)鍵開機(jī)，副電源中的Q804、IC804飽和導(dǎo)通，Q801因基極獲得正常偏置電壓?jiǎn)?dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，副電源中D817負(fù)端輸出的20.85V電壓經(jīng)D819、R817A、Q801加到IC801的(4)腳，當(dāng)(4)腳電壓達(dá)到18V以上時(shí)，集成塊內(nèi)部振蕩電路開始振蕩，振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部門限電路、驅(qū)動(dòng)器等處理后，直接輸往開關(guān)管的控制極。

開關(guān)管在驅(qū)動(dòng)電路送來的脈沖信號(hào)作用下進(jìn)入開關(guān)工作狀態(tài)，在漏極和源極之間形成變化電流。該變化電流流過開關(guān)變壓器T801和T802的(1)-(3)繞組，在(1)-(3)繞組中產(chǎn)生周期性的變化磁場(chǎng)，此變化磁場(chǎng)通過變壓器T801、T802的互感作用，在開關(guān)變壓器的次級(jí)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)接在開關(guān)變壓器次級(jí)的整流濾波電路D811、D812、C810、C812、D840、D841、C819 C811、C821整流濾波后，形成壓路機(jī)所需要的+12V、+24V直流電壓。

開關(guān)電源振蕩電路由開始振蕩進(jìn)入穩(wěn)定振蕩狀態(tài)后，以IC807、IC803為主組成的穩(wěn)壓電路啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，對(duì)由整流濾波電路形成的+12V、+24V電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。

D807、C805組成的整流濾波電路對(duì)T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓進(jìn)行整流濾波，得到約20V左右的直流電壓加在Q801的發(fā)射極，作為Q801的工作電壓。Q801組成的電路為單管穩(wěn)壓電路，該穩(wěn)壓電路的供電采用雙電源供電，目的有兩個(gè)，一是降低電源的內(nèi)阻。二是增大單管穩(wěn)壓電路的注入電流，保證主開關(guān)電源振蕩電路穩(wěn)定工作時(shí)獲得足夠的電流。

主開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路由集成塊IC801內(nèi)部相關(guān)電路和IC 807、IC803等元件組成。IC807為取樣放大專用組件，IC803為光耦合器。穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)由于某種原因引起開關(guān)電源輸出電壓升高時(shí)，取樣組件IC807(1)腳電壓和光耦合器IC 803初級(jí)二極管正端電壓將同步上升，IC807(1)腳電壓上升后，通過IC807內(nèi)部電路的作用，使IC807(2)腳電壓下降，光耦合器IC803導(dǎo)通增強(qiáng)，由光耦合器輸往集成塊IC801(6)腳的電流增加，(6)腳輸入電流的增加量通過集成塊IC801內(nèi)部比較放大電路處理后，形成控制電壓加在振蕩電路上，對(duì)決定振蕩脈沖頻率的RC時(shí)間常數(shù)的充放電時(shí)間進(jìn)行控制，使振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖頻率降低，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間縮短，開關(guān)電源的輸出電壓下降恢復(fù)到正常值。

開關(guān)電源輸出電壓下降時(shí)，取樣組件IC807的(2)腳電壓和光耦合器初級(jí)二極管正端電壓將同步下降，IC807的(2)腳電壓上升，此時(shí)，光耦合器導(dǎo)通減弱，由光耦合器次級(jí)注入集成塊IC801(6)腳的電流減少，(6)腳注入電流減少后，經(jīng)集成塊內(nèi)部電路的作用，使振蕩電路的振蕩脈沖頻率升高，開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間延長(zhǎng)，開關(guān)電源輸出電壓上升達(dá)到正常值。

開關(guān)電源中的D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路，既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。

D805、D804、D802、R804A、C801、R807A、R805A、R802A與集成塊內(nèi)部相關(guān)電路組成過流保護(hù)電路。該電源的過流保護(hù)采用負(fù)電壓檢測(cè)型，過流保護(hù)門坎電平為-0.95V。D805、R807A、D806、C803、R802A組成的電路，既為IC801(7)腳提供0.75V的固定偏置電壓。又組成IC801內(nèi)部開關(guān)管的導(dǎo)通延遲電路。

T801和T802(4)-(6)繞組輸出的脈沖電壓，R802A、R804A、C801組成電源輸出端負(fù)載出現(xiàn)短路，或整流濾波電路有元件擊穿導(dǎo)致電源輸出電流過大時(shí)，電源輸出端電壓

從對(duì)開關(guān)電源穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路的分析，可以得出如下結(jié)論：

待機(jī)控制電路是開關(guān)電源中的輔助電路，穩(wěn)壓電路才是開關(guān)電源中的主要電路。待機(jī)控制電路是為了改變電源工作狀態(tài)設(shè)計(jì)的，待機(jī)控制電路對(duì)相關(guān)電路的控制結(jié)果是促使開關(guān)電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，輸出電壓下降;穩(wěn)壓電路則是為了保證開關(guān)電源有穩(wěn)定的輸出電壓設(shè)計(jì)的。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路不僅在開關(guān)電源中所發(fā)揮的作用正好相反，而且工作狀態(tài)也是相反的。待機(jī)控制電路工作時(shí)，穩(wěn)壓電路不工作;穩(wěn)壓電路工作時(shí)，待機(jī)控制電路不工作。穩(wěn)壓電路和待機(jī)控制電路在開關(guān)電源中的這種特性，決定了兩種電路處于不同工作狀態(tài)或出故障時(shí)，對(duì)開關(guān)電源輸出電壓的影響。