彩电电源原理图如下所示:
市电压经由L1、R1、CX1、LF1、CX2、LF2、CY2、CY4组成的差模共模滤波线路,滤除市电输入交流电压中的杂波和干扰,再经VD1、C3整流滤波后,将市电整流滤波成为一较为稳定的直流高压电流。我们可以看到在输入端还有两个元器件:ZV201为压敏电阻,即在电源电压高于250V时,压敏电阻ZV201就会击穿短路,保险管FU1熔断,这样可避免电网电压波动造成开关电源损坏,从而保护后级电路。
输入电压的变化经R2、R3、R4分压后加到芯片1的第3脚,送到内部乘法器。输出电压的变化经R11、R59、R52、R14分压后由芯片1的第1脚输入,经内部比较放大后,也送到内部乘法器。芯片1的内部乘法器根据输入的这些参数进行对比与运算,确定输出端7脚的脉冲占空比,维持输出电压的稳定。在一定的输出功率下,输入电压降低,芯片1的7脚输出的脉冲占空比变大;输入电压升高,芯片1的7脚输出的脉冲占空比变小。
我们可以从图中看到,驱动管VT1在芯片1的7脚驱动脉冲的控制下工作在开关状态,当VT1导通时,由VD1整流后的电压经电感L3、VT1的D-S极到地,形成回路。当VT1截止时,由VD1整流输出的电压经电感L3、VD2、TH1、C9、C26到地,对C9、C26充电,同时,流过L3的电流呈减小趋势,电感两端必然产生左负右正的感应电压。这一感应电压与VD1整流后的直流分量叠加,在滤波电容C9、C26正端形成400V左右的直流电压,不但提高了电源利用电网的效率,而且使得流过L3的电流波形和输入电压的波形趋于一致,从而达到提高功率因数的目的。
C9、C26两端的400V左右的直流电压经R17加到VT2的漏极,同时经R55、R54、R16加到VT2的栅极,由于稳压管VZ2的稳压值高于芯片2的启动电压,因此,开机后,VT2导通,通过8脚为芯片2的提供启动电压。开关电源工作后,开关变压器T1反馈绕组感应的脉冲电压经VD15整流、R19限流、C15滤波,再经VD14、C14整流滤波,加到芯片2的8脚,取代启动电路,为芯片2提供启动后的工作电压,并使8脚C14两端电压维持在13V左右。同时,芯片2第4脚基准电压由开机时的0V变为5V正常值,使VT3导通→VT2截止,启动电路停止工作,芯片2的供电完全由辅助电源(开关变压器T1的自馈绕组)取代。启动电路停止工作后,整个启动电路只有稳压管VZ2和限流电阻R55、R54、R16支路消耗电能,启动电路本身的耗电非常小。
芯片2启动后,内部振荡电路开始工作,振荡频率由2脚接的R35、C18决定,振荡频率约为14kHz,由内部驱动电路驱动后,从芯片2的10脚输出,经VT8、VT11推挽放大后,驱动双开关管VT4、VT12工作在开关状态。
从上图中,我们可以看到电路稳压电路由取样电路R45、RP1、R48,误差取样放大器TL431,光电耦合器等元器件组成。具体稳压过程是:若开关电源输出的24V电压升高,经R45、RP1、R48分压后的电压升高,即误差取样放大器TL431的R极电压升高,TL431的K端电压下降,流过光电耦合器内部发光二极管的电流加大,光耦中的发光二极管发光增强,光耦中的光电三极管导通增强,芯片2第5脚误差信号输入端电压升高,10脚输出驱动脉冲使开关管VT4、VT12导通时间减小,输出电压下降。
线路的过压保护电路由VT10、VZ4、VZ5、VZ6等配合稳压控制电路完成,具体控制过程是:当24V输出电压超过VZ5、VZ6的稳压值或12V输出电压超过VZ4的稳压值时,VZ5、VZ6或VZ4导通,三极管VT10导通,其集电极为低电平,使光电耦合器内的发光二极管两端电压增大较多,导致电源控制电路芯片2第5脚误差信号输入端电压升高较大,控制芯片2的10脚停止输出,开关管VT4、VT12截止,从而达到过压保护电路的目的。
线路的过流保护电路由开关电源控制电路芯片2的13脚为开关管电流检测端。正常时开关管电流取样电阻R37、R29两端取样最大脉冲电压大约为1V,如开关电源次级负载短路时,电压超过1.2V,芯片2内部的保护电路动作,12脚停止输出,控制开关管VT4、VT12截止,并同时使7脚软启动电容C19放电。C19被放电后,芯片2内电路重新对C19进行充电,直至C19两端电压被充电到5V时,芯片2才重新使开关管VT4、VT12导通。如果过载状态只持续很短时间,保护电路动作后,开关电源会重新进入正常工作状态,不影响电源的正常工作。如果开关管VT4、VT12重新导通后,过载状态仍然存在,这时芯片2将再次控制开关管截止。