康佳LC-TM2718型液晶平板电视机开关电源采用TDA16888+LD7550方案,电源电路框图如图5-18所示。电路原理图如图5-29所示。
1.PFC校正电路工作过程
220V交流电(AC100V~AC260V)经BD1桥式整流和CX3滤波后,得到100Hz的脉动电压,其中直流电压210V(交流电为220V时),该电压随输入的交流电电压变化,并通过电感L1和二极管D1或D2传送到PFC端,TDA16888对20脚PFC端电压和1脚HV端电压进行实时检测和比较,无论HV电压的大小,只要PFC电压低于额定值(约380V),TDA16888的8脚将输出频率一定、脉宽可调的激励方波,通过由VT4(NPN)和VT15(PNP)组成的互补跟随器同时驱动两只交联的电子开关(场效应管)VT1、VT2,在正脉冲作用下VT1、VT2导通,HV加在L1的两端(左正右负),D1截止,流进L1的电流将线性增长,并达到电流峰值,随着负脉冲使VT1、VT2的迅速截止,L1两端感应左负右正电压,D1导通,PFC电压升高,直到PFC等于额定电压为止,并随负载电流的变化和HV的变化维持动态的平衡,保持PFC的稳定。有关TDA16888各引脚功能见前面的介绍。
图5-29 康佳LC-TM2718型液晶平板电视机电源电路原理图
另外,TDA16888的3脚对脉动电流和18脚对100Hz的HV脉动电压的检测和相位比较,控制8脚输出开关脉冲的初相位,直到电压与电流的相位差为零,此时功率因素将接近1。
2.开关稳压电源工作电压的形成
本电源由LD7550(U2)、VT7和脉冲变压器T2等元器件组成。它以PFC为输入电源,而输出有以“热”地为参考点的电压VCC(约13.5V),给TDA16888集成电路以及由VT4(NPN)、VT15(PNP)和VT13(NPN)、VT12(PNP)组成的互补跟随器提供电源;还有以“冷”地为参考点的电压5VSB,供给CPU及信号处理电路;30VSB电压供给CPU开/关机控制和过电压、过电流保护等附属电路。
(1)5VSB开关电源电路。该电路如图5-29所示,其中U2采用三洋公司生产的经济型单端PWM电源控制器LD7550B,LD7550B各引脚的功能是:1脚(GND)为控制电路接地端;2脚(FB)为直流电压采样反馈输入端;3脚(RT)为外接定时电阻,决定OSC振荡频率;4脚(CS)为电感电流检测输入端;5脚(VCC)为控制电路电源供电端;6脚(OUT)为栅极驱动脉冲输出端。
LD7550B芯片内部集成有:基准电压源、OSC振荡器,PWM比较器、RS锁存器、频率调整、驱动级、峰值电流限制、过电压保护和欠电压锁定等电路,采用6P-SOP封装形式。
5VSB开关电源为控制系统提供5VSB直流电压,为TDA16888提供14V直流电压,为主副FS高频头提供+30V调谐电压。(www.daowen.com)
(2)12V/24V开关电源电路。12V/24V开关电源由TDA16888内PWM控制器和VT12、VT13、T1、LF5和MOSFET功率开关器件VT3~VT11构成。在U1的10脚PWM脉冲输出电路设置了由VT12~VT13构成的互补推动级,推动放大的PWM脉冲一路直接驱动VT3;另一路由LF5耦合再驱动VT11。电路中两只MOSFET功率管VT3与VT11必须同时导通/截止,电源方可进入振荡供电。其稳压负反馈则由采样电路R53~R55、比较放大器U10、光耦合器U4电路组成。通过R54、R53和R55对输出电压24V与12V的电位采样,经U10的比较放大后控制U4的发光二极管的电流(发光量),U4中光敏晶体管电流在R38上形成的电位差(U1的2脚输出参考电压7.5V),被TDA16888的14脚检测到后,实时调整10脚输出的方波脉宽,确保输出电压不随负载(无论是12V还是24V)变化而变化。
3.开/关机控制与保护电路
开/关机控制电路是由U13(其中另一块比较器用于过电压保护电路)、VT6等有关电路组成。
(1)正常开机过程。接通220V交流电后,经桥式整流滤波后的直流电压HV传输到PFC端,以U2为核心的开关稳压电源开始工作,使附属电路和CPU获工作电源5VSB。CPU发出开机指令(高电位),使U13的2脚电位高于3脚,因此1脚输出低电位,VT6(PNP)导通,获得5VSB电源的U5光敏晶体管导通,VT5导通。VCC电源电压加到TDA16888的供电端9脚,使之开始工作,分别从8脚、10脚输出控制脉冲波形.一方面调整PFC电位,另一方面激励桥式开关稳压电路,产生稳定的12V和24V电压,供给信号处理电路和背光灯逆变器工作电源。如果CPU发出待(关)机指令(低电位),此刻U13的3脚电位高于2脚电位,1脚输出高电位。VT6截止,U5以及VT5截止,TDA16888的9脚无电源而不工作。因为无控制脉冲输出,PFC电压恢复到由交流电决定的数值;半极性开关电源仍在工作,有“热地”电压VCC(13.5V),“冷地”电压5VSB输出;“桥式”电路不工作,没有12V和24V输出。
(2)过电压保护电路。该电路由U13中一块电压比较器和有关电路组成,其反相输入端6脚电压由R30、R31对5VSB的分压产生。由于12V、24V分别经过稳压管ZD3、ZD4降压后的电压低于由R26、R29对5VSB分压后电压(二极管D17截止),即5脚电压低于6脚电压,U13的7脚输出低电位,故D16截止,对后续电路没有影响。如果发生12V或24V过电压现象,D17导通,使5脚电压高于6脚电压,U13的7脚输出高电位,D16导通,使由VT14、VT10组成的“自锁双稳态”电路导通,U5中发光二极管被短路,光敏晶体管截止,VT5截止,TDA16888的9脚失去工作电源VCC,从而出现“待机”工作状态。
(3)过电流保护电路。12V的过电流保护电路和24V过电流保护电路分别由U12中两块电压比较器及其相关电路组成。因为两个电路完全相同,下面仅以12V过电流保护电路为例分析。由于12V的电流是在MR1采样电阻的两端电压中,正常情况下12VCS高于12V电压,过电流意味着这个电压差更大,同时也意味着电压比较器U12要实现翻转。12VCS直接通过R84加在U12的同相输入端5脚。因此在正常情况下,U12的反相输入端6脚电压略高于5脚电压,U12的7脚输出低电位,D21截止,对后续电路没有影响。
该电路利用了30VSB电压,并将比较放大器U11接成稳压管使用方式,使U11负极的电位高于12V的电压值与U2,再适当选择R83、R90与R89的阻值比例,可使6脚电位略高于5脚的电位。一旦过电流现象发生,则5脚电位高于6脚电位,U12翻转,7脚输出高电位,D21导通,触发“自锁双稳态”电路翻转(全导通),光敏晶体管截止,VT5截止,TDA16888的9脚无电压,整机处于保护性“待机”状态。
【小经验】
对于37in以上的液晶电视,在单修电源板开机时将电源板拆下接上假负载(如接上39Ω/5W电阻作假负载,其目的是:如果12V空载,背光灯供电24V是无电压输出的,不加负载并不会引起烧电源的问题,这是与以往电源空载的区别)。必须将5V-M短接一下,增加电路负载,背光灯供电24V才能输出,否则只有5V、12V正常,24V将没有输出。
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