GP02開關(guān)電源的電路分析

GP02開關(guān)電源屬于自激間歇振蕩電源，該電源采用三肯公司生產(chǎn)的開關(guān)電源專用集成電路 STR - X6759N 和STR-V152。該系列集成電路組成的開關(guān)電源具有電源電壓適應(yīng)范圍寬，能在 150V~260V交流電壓范圍內(nèi)正常工作。輸出功率大，可提供 150W以上的功率。該開關(guān)電源設(shè)計(jì)有過流、過熱、過壓保護(hù)電路，一旦開關(guān)電源穩(wěn)壓電路中的取樣放大電路出故障，造成輸出電壓過高，或負(fù)載過重導(dǎo)致開關(guān)電源過流，設(shè)計(jì)在集成塊內(nèi)部的過壓、過流保護(hù)電路便會(huì)立即啟動(dòng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，使開關(guān)電源停止工作，有效避免故障范圍擴(kuò)大。

根據(jù)電路結(jié)構(gòu)和作用，該開關(guān)電源可分為進(jìn)線濾波和整流濾波電路、主開關(guān)電源電路、副開關(guān)電源電路三大部分。

1.進(jìn)線濾波和整流濾波電路

長(zhǎng)虹GP02開關(guān)電源采用三級(jí)進(jìn)線濾波器。第一級(jí)進(jìn)線濾波器由L801 、C860、C861、C862,組成。交流 220V電壓經(jīng)延遲保險(xiǎn)絲FU801加在第一級(jí)進(jìn)線濾波器上。在第一級(jí)進(jìn)線濾波器中， L801 的作用是對(duì)電網(wǎng)中的對(duì)稱性干擾進(jìn)行濾波。由于L801兩個(gè)繞組方向相同，流入兩個(gè)繞組的電流方向始終相反，故由市電進(jìn)入的對(duì)稱干擾產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向始終相反，互相抵消。對(duì)于非對(duì)稱干擾，則由接在 L801兩端的電容 C860、C861、C862與 L801組成的兩個(gè)л型低通濾波器進(jìn)行濾除。

220V 交流電經(jīng)第一級(jí)進(jìn)線濾波器濾除通過電網(wǎng)串入的對(duì)稱性和非對(duì)稱性干擾后，再進(jìn)入由 C863、C8864、L802 組成的第二級(jí)進(jìn)線濾波器進(jìn)行濾波。第二級(jí)進(jìn)線濾波器的電路結(jié)構(gòu)與第一級(jí)完全相同。第三極濾波由T804、T805組成。GP0開關(guān)電源設(shè)計(jì)多級(jí)進(jìn)線濾波器的目的是增強(qiáng)開關(guān)電源的抗干擾能力，提高電視機(jī)的電磁兼容性。

在進(jìn)線濾波器中， C860、C861 串聯(lián)后，中點(diǎn)接在冷地上，目的是使電視機(jī)開關(guān)電源第一級(jí)進(jìn)線濾波器的高頻地電位與整機(jī)冷地高頻地電位相等，防止電視機(jī)中的高頻脈沖信號(hào)通過接地回路對(duì)電視機(jī)本身造成干擾。

進(jìn)線濾波電路中的RP801為壓敏電阻，其特性是當(dāng)加在電阻兩端的電壓高到一定程度時(shí)，電阻就會(huì)擊穿短路，電阻擊穿短路后，接在電阻前面的保險(xiǎn)絲FU801就會(huì)熔斷，從而有效避免市電過高導(dǎo)致開關(guān)電源過壓損壞。所以，在電路中，通常將RP801稱之為過壓保護(hù)電阻。

從電路結(jié)構(gòu)上看，進(jìn)線濾波器的第一、二級(jí)接在保險(xiǎn)絲FU801的后面，橋式整流濾波電路中的前面。220V交流電通過保險(xiǎn)絲FU801、第一、二級(jí)進(jìn)線濾波器輸往橋式整流濾波電路。因此，進(jìn)線濾波器出故障，應(yīng)當(dāng)有三種故障表現(xiàn)形式：一是電視屏幕上出現(xiàn)高頻干擾;二是電視機(jī)在使用過程中，對(duì)其它電器設(shè)備造成干擾;三是造成電源保險(xiǎn)絲FU801熔斷。所以，檢修GP02開關(guān)電源故障時(shí)，只有出現(xiàn)FU801熔斷故障，才對(duì)進(jìn)線濾波電路進(jìn)行檢查。

橋式整流濾波電路由BD801、C800等元件組成。橋式整流濾波電路的作用是對(duì)交流220V電壓進(jìn)行整流濾波。在圖1所示電路中，電源開關(guān)一旦接通，交流220V電壓經(jīng)進(jìn)線濾波器處理后，直接加到由BD801組成的橋式整流電路上，由橋式整流電路進(jìn)行整流，C800濾波得到約296V左右的直流電壓，然后分成兩路，一路經(jīng)T801(1)-(3)繞組和T802(1)-(3)繞組加到IC801的(1)腳，作為IC801內(nèi)部開關(guān)管的工作電壓;另一路經(jīng)T806(1)-(3)繞組加在IC800(1)腳，作為IC800內(nèi)部開關(guān)管的工作電壓。

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(lái)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(wú)電流而處于截止?fàn)顟B(tài)，主開關(guān)電源中IC801無(wú)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。