應(yīng)用SMR60000系列設(shè)計彩色電視機(jī)開關(guān)電源

摘要：介紹SAMSUNG公司的電源混合ICSMR60000/62000A的原理和應(yīng)用。作為實例，詳細(xì)介紹了利用該類型IC設(shè)計制作14″～21″以及25″～29″兩個系列的彩電用開關(guān)電源。關(guān)鍵詞：彩色電視機(jī)；開關(guān)電源；混合功率模塊OnDesignofColorTVSwitchModePowerSupplyUsedSMR60000Series

圖1開關(guān)電源等效電路

圖2開關(guān)電源框圖

1引言

SAMSUNG電源ICSMR60000/62000A是一個內(nèi)含功率MOSFET(6A/700V和12A/700V)的開關(guān)電源混合模塊。它們分別適用于輸入功率為65～120W以及120～150W兩個檔次的彩電用開關(guān)電源。

SMR60000系列具有第二代開關(guān)電源IC的共同特點，即次級采樣和光耦控制；準(zhǔn)諧振工作方式；高的AC/DC轉(zhuǎn)換效率；寬闊的輸入電壓范圍和良好的穩(wěn)壓特性；有多種電路保護(hù)以及成本較低等。其性能價格比較為符合我國市場需求，因此近年來國內(nèi)已有一些廠家采用。 本文在扼要介紹該IC工作原理的基礎(chǔ)上，著重介紹如何應(yīng)用它去設(shè)計制作14″～21″以及25″～29″二款電視機(jī)電源。給出了火牛的設(shè)計以及滿意的實驗結(jié)果。2SMR60000系列的等效電路及方框圖

圖1示出該IC的等效電路，圖2示出了以它為核心的開關(guān)電源方框圖。這是一個變壓器耦合的反激型AC/DC變換器，其開關(guān)頻率在70－120kHz之間。穩(wěn)壓過程是由次級輸出中采樣，經(jīng)過一個三端可調(diào)節(jié)的穩(wěn)壓ICNJM431，與預(yù)定的基準(zhǔn)電壓作比較得出誤差信號送入光耦，再經(jīng)光耦以電流控制方式傳至SMR60000/62000A的控制輸入端，用以改變開關(guān)的

ton，toff，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

該電源除含主ICSMR60000/62000A及取樣穩(wěn)壓電路以外，還含有啟動電路，過流保護(hù)電路，準(zhǔn)諧振電路，Standby控制電路，過壓和欠壓保護(hù)電路等單元。

3單元電路簡述

31啟動電路

啟動電路由圖3中的R1、R2、R3和DZ1組成，它的作用是在開機(jī)時提供一定的DC偏置給MOSFET柵極，使其能正常起振。因為MOSFET是電壓驅(qū)動器件。如果有過量的電流和電壓加入柵極，這將會引起MOSFET漏極和源極之間擊穿。因此使用穩(wěn)壓二極管DZ1(6.5～7.5V)用以防止偏置過大而造成MOSFET損壞。

圖3啟動電路

32過流保護(hù)電路

過流保護(hù)電路如圖4所示。因為MOSFET的源極電流從腳4流出，在R1上有一電壓降。V4≈IpR1，如果初級電流Ip過大，使V4達(dá)到晶體管Q1的基極導(dǎo)通電壓0.6V，則Q1由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。旁路了MOSFET的柵極，使電路停振，保護(hù)了MOSFET。

由于該IC具有“輸出功率限定”功能，這使高壓輸入端(AC264V）的Ip并不是最大的，最大峰值Ip通常發(fā)生在AC輸入電壓最低（90V）的時候，所以設(shè)計R1時，應(yīng)取AC90V輸入時對應(yīng)的Ipmax作為限流起始點計算。

圖4過流保護(hù)電路

33輸出功率限定電路

圖5輸出功率限定電路

圖6輸出功率限定電路（局部）

輸出功率限定電路如圖5、圖6所示。

該IC的腳1起著輸出功率限定的作用。即當(dāng)Vin升高時，Vp′會升高，直到使C1上充電電壓VBE令Q2導(dǎo)通，從而使MOSFET截止。限制了Ip也就是限制了輸出功率在高壓端的進(jìn)一步提高。

34穩(wěn)壓反饋電路

圖7穩(wěn)壓反饋電路

穩(wěn)壓反饋電路如圖7所示。

該IC的腳5被用作反饋電壓輸入腳，由光耦合器和三端可變穩(wěn)壓器NJM431完成穩(wěn)壓過程。當(dāng)流過R1上的電流為恒定時，輸出電壓就保持恒定。

35準(zhǔn)諧振運用

如圖8所示，準(zhǔn)諧振工作方式是由輸入腳2的延遲電路和腳3的吸收電路組成的。其波形見圖9。由于延時的引入，使MOSFET在VDS的最低處才導(dǎo)通。這樣可減少開關(guān)電應(yīng)力和噪聲。同時可得到高的效率。

36Standby控制電路 如圖10所示，當(dāng)TV在正常接收圖象時，一個0V低電平通過R6進(jìn)入Q2基極，使得Q2截止,Q3導(dǎo)通，Q3的E極經(jīng)過120Ω電阻提供一個6.3V電壓至下一級作為行頻起振的VCC之用。與此同時Q1和ZD1截

圖8準(zhǔn)諧振電路

圖9準(zhǔn)諧振波形

圖10待機(jī)控制電路