聯(lián)想L197型液晶電源電路
一、TEA1530AT介紹
TEA1530AT是飛利浦公司推出的綠色電源控制集成塊,負(fù)責(zé)產(chǎn)生開關(guān)脈沖(PWM脈沖),完成穩(wěn)壓控制及各種保護等任務(wù),待機功耗僅0.3W.該器件可用于打印機、液晶彩顯、液晶彩電、電源適配器等場合,能組成輸出功率達65W的開關(guān)電源。TEA1530AT內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示,它適應(yīng)于70~276V的交流電源;正常運行頻率固定為65kHz,待機運行時頻率很低(小于lOkHz);內(nèi)置啟動電流源,啟動電流為1.2mA,且具有軟啟動模式;還有低壓保護,過流保護,過熱保護(140℃)功能。
圖1 TEA1530AT內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
二、電路分析
由TEA1530AT構(gòu)成的電源電路如圖2所示,圖2中標(biāo)有"NC"的元件在實際電路中未裝(點擊放大)。
圖2 由TEA1530AT構(gòu)成的電源電路圖
1、啟動過程
220V交流市電經(jīng)BD901整流,C905、C938濾波后,在C905上形成近300V的直流電壓。該電壓一方面經(jīng)開關(guān)變壓器的初級統(tǒng)組(④-⑥繞組)加至開關(guān)管Q903的漏極;另一方面經(jīng)啟動電阻R904、R932、R933加至IC901的⑧腳,使內(nèi)部建立起啟動電流源,該電流源對①腳外部電容C908充電,C908兩端電壓上升。當(dāng)C908上的電壓上升至11V時,IC901內(nèi)部電路啟動,并進人工作狀態(tài),從⑥腳輸出開關(guān)脈沖,開關(guān)管Q903進入開關(guān)工作狀態(tài),開關(guān)變壓器T901的初級繞組上產(chǎn)生脈沖電壓,各次級繞組上也感應(yīng)出脈沖電壓。
一旦IC901工作,其①腳的電流會上升,此時,內(nèi)部電流源所提供的電流將不足以滿足①腳的需要,所以由①-③繞組上的脈沖電壓經(jīng)R909限流,D901整流,C908濾波后所產(chǎn)生的直流電壓來給①腳供電,以繼續(xù)滿足①腳的需求。
2.各路電壓輸出過程
開關(guān)變壓器有兩個帶中心抽頭的繞組,這兩個繞組采用并聯(lián)連接。它們的上端接地,下端并聯(lián)后作為12V繞組的輸出端,中心抽頭并聯(lián)后作為5V繞組的輸出端。
電路工作后,12V繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)D906(兩個并聯(lián)二極管)整流,C917、C918、L904、C922濾波后,產(chǎn)生+12V的直流電壓,給逆變器及主板供電。
5V繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)D907整流,C939、L903、C915濾波后,產(chǎn)生+5V直流電壓,給主板供電。
+12V和+5V電壓由接插件CN902送至主板,給各自負(fù)載供電。
3.穩(wěn)壓過程
該電源是通過調(diào)整開關(guān)脈沖的占空比來實現(xiàn)穩(wěn)壓控制的,穩(wěn)壓主取樣點設(shè)在+5V輸出端,輔助取樣點設(shè)在+12V輸出端。當(dāng)某種原因(如電網(wǎng)電壓上升,負(fù)載變輕等)引起各路輸出電壓上升時,+5V電壓也必上升,經(jīng)R927、R930分壓后,送至IC904控制腳的電壓也上升,從而使IC904導(dǎo)通加強,IC903中的發(fā)光二極管和光電三極管導(dǎo)通也增強,IC901的④腳電壓上升,經(jīng)內(nèi)部電路調(diào)節(jié)后,其⑥腳輸出的脈沖寬度變窄(占空比減小),Q903飽和時間縮短,各路輸出電壓下降。
當(dāng)某種原因引起各路輸出電壓下降時,則穩(wěn)壓過程與上述相反。
值得注意的是,當(dāng)只設(shè)主取樣點時,+5V電壓大約為6.2V左右,+12V電壓大約為15V左右;當(dāng)主取樣點和輔助取樣點同時存在時,+5V和+12V輸出才正常。也就是說,主取樣點起粗調(diào)作用,它能將輸出電壓穩(wěn)定在正常值的附近;輔助取樣點起細(xì)調(diào)作用,在它的配合下,才能將輸出電壓穩(wěn)定在正常值上。設(shè)置兩個取樣點的目的是為了提高電路的可靠性,提高穩(wěn)壓精度。另外,當(dāng)+12V電壓達到14V,+5V電壓達到6V時,ZD921、D915、R942、ZD922、D916等元件也會參與穩(wěn)壓作用,以加大穩(wěn)壓環(huán)路的調(diào)節(jié)力度。
4、保護過程
(1)開關(guān)管防擊穿保護
開關(guān)變壓器初級繞組上接有反峰吸收網(wǎng)絡(luò),由D9(X、C906和R908組成,該網(wǎng)絡(luò)能吸收初級繞組上的反峰脈沖,保護開關(guān)管。
(2)過流保護
當(dāng)某種原因(如負(fù)載短路、穩(wěn)壓環(huán)路故障等)引起開關(guān)管Q903的電流增大時,R914上的電壓也必升高,該電壓經(jīng)R912、R917送至IC901的⑤腳,只要⑤腳電壓超過0.52V,并持續(xù)140ns時,內(nèi)部過流保護電路動作,從而使⑥腳停止脈沖的輸出,電源停止工作,實現(xiàn)過流保護。
(3)欠壓保護
欠壓保護是由IC901的①腳內(nèi)部電路來完成的。開機后,C908被充電,若C908上的電壓不能達到11V,說明市電太低,IC901不會工作,處于欠壓保護狀態(tài)。一旦電路工作后,IC901的①腳電壓只需維持在8.7~11V之間即可,如果某種原因使得C908兩端電壓下降至8.7V以下時,IC901的⑥腳就立即停止脈沖的輸出,進入欠壓保護狀態(tài)。
(4)過壓保護
當(dāng)穩(wěn)壓環(huán)路開路,各路輸出電壓大幅上升時,IC901的④腳電壓會低于0.63V,內(nèi)部電路執(zhí)行過壓保護動作。同時,①腳電壓也會大幅上升,并引起③腳電壓達到3V以卜,內(nèi)部電路也將進入過壓保護狀態(tài)。
當(dāng)IC901進入保護狀態(tài)后,其狀態(tài)自動鎖存,不能自行解除。若要解除保護狀態(tài),必須要求①腳電壓低于4.5V才行(需重新通電)。
三、關(guān)鍵檢測點
該電源有一個目擊檢測點和三個關(guān)鍵檢測點。
1.目擊檢測點
保險管F901是目擊檢測點,通過觀察或測量F901是否燒斷,可以判斷故障的性質(zhì)。當(dāng)F901燒斷時,說明電源中有短路故障存在,短路部位一般發(fā)生在整流橋堆(BD901)、濾波電容(C938、C905)或開關(guān)管(Q901)。
2.第一關(guān)鍵檢測點
C905上的電壓是第一關(guān)鍵檢測點,通過檢測此點電壓可以判斷故障部位。例如,當(dāng)電源不工作時,若測得C905上的電壓為ov,說明故障在交流輸入電路或整流電路上;若C905E有300V電壓,說明故障部位在C905之后的電路中。
3.第二關(guān)鍵檢測點
IC9018腳是第二關(guān)鍵檢測點,當(dāng)該腳電壓低于100V時,①腳就無法建立11V以上的啟動電壓,從而導(dǎo)致電路不能啟動。當(dāng)③腳電壓低于100V時,一般是外部電阻開路或變值引起的。
4.第三關(guān)鍵檢測點
IC901①腳是第三關(guān)鍵檢測點,當(dāng)電源不工作時,通過測量該點電壓可以縮小故障部位。若①腳電壓達不到11V,說明啟動電壓過低,故障部位一般在①腳或⑧腳外部電路。若①腳電壓大幅度波動,說明電路進入保護狀態(tài)。
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