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TCL背投彩电RPT4302电源原理分析

发布日期：2004-7-23 20:41:55 作者：TCL 出处：TCL

TCL背投彩电RPT4302电源原理分析

随着人生活质量的提高，更多有条件的人愿意购买大屏幕的背投电视，我们公司也在去年推陈出新，向市场推出了“玲珑”系列新款背投。
新款背投运用了许多新技术，其中有些还是我公司的专利技术。从新款背投整体电路来看，要数电源部分变化较大，而且电源部分又是有着高电压、大电流的易损坏电路，所以TV售后技术部有必通过本文来介绍下，希望对维修网络的技术人员有所帮助。本着实事求是的研究技术精神，如发本文有不妥之处，恳切地希望读者不吝惜提出宝贵意见！（以下的线路以TPR4302为例）
TPR4302的电源使用两个电源电路，待机电源电路独立，使机器更加有适合环保的意义。为了清楚地地分析电路，特意将电路划分成四个部分（图一），第①部分为交流滤波网络和整流电路部分；第 ②部分为主电源部分；第③部分为主电源开关及保护电路部分、软起动电路和高低压检测切换电路；第④部分为待机电源部分。
第①部分——交流滤波网络和整流电路部分
市电220V 50Hz交流电从P8005接口进入线路板，经过保险丝F8001接到交流滤波网络。交流滤波网络由R8002、C8001、 C8002、C8006、C8007、T8002、T8003等组成， R8002、C8001、 C8002、C8006和C8007主要是滤除市电电网的差模干扰信号，而变压器T8002、T8003主要是滤除市电电网的共模干扰信号。
市电220V 50Hz交流电经交流滤波网络后，分成两路：第一路，由串连电阻R8024、R8026在刚接上电源时起防止电流浪涌作用，之后由D8003桥式整流器件对电源进行整流，由C8018和L8012滤除整流后的交流成分，得到平滑的300V直流电电源；另一路经D8007半波整流和C8011滤波，供待机电源开电路使用。
第②部分——主电源部分
主电源属并联式脉冲宽度调制开关电源。在主电源中应用了新技术。新技术改变了以往的单向脉冲宽度调制的周期利用率被该脉冲占空比所限制，采用双向脉冲，使脉冲周期利用率达到100%，大大提高了电源的效率，（如图二示）。而且开关放大方面使用桥式驱动和放大电路，使供电源电压的利用率又提高了一倍，即使在市电电压较低的情况下，也能让这么大功率的CRT背投电视机正常工作。
主电源部分由几个功能电路：开关式稳压器控制电路、桥式驱动和放大电路、变压和整流电路、误差检测电路。
当主电源开始工作时，开关式稳压器控制器件IC8004（如图三）上电，由IC80004的⑤脚外接定时电容、⑥脚外接定时电容以及IC8004内部的OSC电路组的脉冲发生器产生稳定的脉冲信号。脉冲信号经空载时间控制器和脉冲宽度调制比较器的调制，分成正、向相两路，从IC8004的(8)脚、(11)脚输出。
正、反相两路脉冲信号由两个推挽式电路驱动IC8003（IR211，如图四）和IC8007（IR2112）的(11)、(12)脚输入，经IC8003和IC8007进行整形和放大，在IC8003和IC8007 (1)、(7)脚输出。 IC8003和IC8007将脉冲幅度放大足够后，再由Q8007、Q8008、Q80014和Q8015（四个场效应管型号为IRF1744G）组成的桥式功率放大电路，放大输出到开关变压器T8005的①脚、③脚。
开关变压器输出四组电压：
第一组：T8005的(8)、(9)脚之间的线圈输出，经D8036（型号为：D4BS4）整流器整流，得+7V、-7V两路。
第二组：T8005的(11)、(12)脚之间的线圈输出，经D8037和D8049（型号为： S2L40F整流器整流，得+135V。
第三组：T8005的(14)、(15)脚之间的线圈输出，经D8002（型号为： D4BS4）整流器整流，得+15V和-15V；经D8004（型号为：D10SC5M）整流器整流，得+12V。
第四组：T8005的(17)、(18)脚之间的线圈输出，经D8038（型号为：PBA-406B）整流器整流，得AUDIO+和AUDIO- 。
稳压过程：
IC8008（SE135）通过(1)脚，串一电阻R8060，对135V电压进行取样，取样电压由IC8008的(1)脚输入。IC8008对取样电压进行比较和放大(2)脚输出。放大的误差号经光耦IC8006耦合，送往开关式稳压控制器IC8004的(1)脚和(6)脚，从两个方面来调整，开关变压器电压的输出：
一：开关式稳压控制器IC8004的(1)脚，是其内部电压反馈“误差放大器1”的正相输入端。经“误差放大器1”放大的反馈电压误差信号，将控制开关式稳压控制器IC8004内部的脉冲宽度调制电路（如图五、开关式稳压控制器IC8004 的内部框图），从脉冲宽度调制方面调整开关变压器的输出电压。
二：开关式稳压控制器IC8004的(6)脚为RC振荡式脉冲发生器的定时电阻外接端，由光耦IC8008耦合过来的电压误差信号将会影响RC振荡器的Rt（RT振荡器的总定时电阻值）。即输出的电压误差信号在此将通过影响Rt的值，从而使开关脉冲频率发生变化，从调整脉冲频率方面调节开关变压器的输出电压。

第③ 部分待机、开机、保护、复位、软起动和高低压检测及工作方式切换电路

一：开机
开机时，是由CPU的P.CONT（电源控制信号）发出高电平开机控制信号，高电平P.CONT从接口P8008的③脚进入电源电路，控制Q8010导通，驱动光耦IC8005使其(3)脚和(4)脚之间导通。
光耦IC8005 (3)脚和(4)脚之间导通， (3)脚变为高电平，信号加到Q8003、Q8003、D8018、D8014、R8027、R8034和C8021组成的软启动电路，使电源开始启动，解除对开关式稳压器控制器IC8004的脉冲的封锁。（软起动电路主要是将RC振荡器的RC时间常数，从而将开关式稳压器控制器IC8004的开关脉冲进行封锁的）
同时，又因光耦IC8005 (3)脚和(4)脚之间导通，使得Q8009导通，使得待机开关电源可以通过Q8009的ce对开关式稳压控制器IC8004、推挽式驱动IC8007和IC8003部分电路、复位电路、软起动电路、欠压保护电路和高低压检测切换电路供电。之后主电源就开始正常工作。
二：待机
待机时，正好与开机动作相反CPU的P.CONT（电源控制）信号为低电平，高电平P.CONT从接口P8008的③脚进入电源电路，使Q8010截止，驱动光耦IC8005③、④脚之间截止。由于光耦IC8005③、④脚之间，Q8009的ce极之间截止，断开了开关式稳压控制器IC8004、推挽式驱动IC8007和IC8003部分电路、复位电路、软起动电路、欠压保护电路和高低压检测切换电路供电，使主电源进入待机状态。
三：保护电路
背投电视高档产品，而且线路和结构都较复杂，所以本型号机器的电源方面用了较多保护电路：
1、其它电路过来的保护信号。
其它电路来的保护，通过CPU的PROT信号从接口P8008的(4)脚进入电源电路。高电平的保护信号PROT通过R8059加到由Q8011、Q8012、R8056、R8057和R8058组成的自锁电路，自锁电路将保持保护信号。保护信号由自锁电路通过D8012加到待机电路，使主电源进入保护状态，即锁定在待机状态。
2、135V的电源过流、过压保护。
主电源输出的135V经电容C8044滤波后，串电阻R8066，电流流过RR8066在其两端产生压降。当135V过流时，R8066两端产生的压降将会升高，分别通过电阻R8062和R8070加到Q8013的eb极，使到Q8013的ec之间导通。Q8013导通后，将高电平的保护信号通过R8065加到接口P8008的(4)脚保护信号PROT输入端，使主电源进入保护状态。
135V的过压检测，是由R8072和RR8071分压取样，压取样电压与稳压二极管D8048进行比较。当135V过压时，取样电压将高于稳压管D8048的稳压值，稳压管被击穿，将高电平的保护信号加到接口P8008的(4)脚保护信号PROT输入端，使主电源进入保护状态。
3、+15V的过压保护
+15V过压由R8007进行取样，稳压二极管D8001对取样电压进行比较，由Q8016放大。当+15V过压时D8001被击穿，使Q8016导通，驱动继电器RY8003吸合。因RY8003的吸合，C8014在正常工作时所充得的电量会通过二极管D8010、电阻R8023和Q8004的be极进行放电。放电使Q8004ce极之间导通，将开关式稳压控制器IC8004的(2)脚，即“误差放大1” （如图三示）反相输入端EAMP1- 变为低电平，使开关式稳压控制器IC8004脉冲被封锁，进入保护状态。这个保护过程只是为暂态。
由IC8004内部“误差放大1”（如图三示）、Q8017、Q8018、D8028待元器件组成一个自锁电路。当+15V过压保护时， “误差放大1” 反相输入端EAMP1- 变为低电平， “误差放大1” 输出端，即开关式稳压控制器IC8004的(3)脚FEEDBACK，将变为高电平。 FEEDBACK输出高电平经由Q8017、Q8018和D8028组成的反相放大器的反相放大，再反馈到开关式稳压控制器IC8004内部的“误差放大1” 反相输入端EAMP1- ，保证了将+15V过压保护时“误差放大1” 反相输入端EAMP1- 的低电平由暂态转为稳态。
4、市电欠压保护
市电电压由R8010、R8009和R8008分压进行取样，取样电压与稳压管D8005进行比较。正常时取样电压高于稳压管D8005稳压值，稳压管D8005被击穿，Q8001导通，软起动复位开关Q8002截止，关掉复位信号。当市电电压欠时，取样电压比稳压管D8005稳压值低，稳压管D8005截止，Q8001截止，软起动复位开关Q8002导通，复位信号使主电源进入复位保护状态。
四：高低压检测及工作方式切换
市电电压经D8003进行整流，由R8006、R8005、R8004和R8003对其分压取样。此取样电压接到双比较器IC8002（如图六示）的(2)脚，即IC8002内部“比较器A”的反相输入端。 “比较器A”的正相输入端——IC8002的(3)脚则是切换工作方式的基准电压，当市电电压较高时，反相输入端的取样电压要高于切换工作方式的基准电压值，使“比较器A”输出端——双比较器IC8002的(1)脚输出低电平。 “比较器A”输出的低电平又从“比较器B”的反相输入端——双比较器IC8002的(6)脚输入，经“比较器B”的反相，使“比较器B”输出端——双比较器IC8002的(7)脚输出高电平。 “比较器A”输出的低电平和“比较器B”输出的高电平，分别使得D8019和D8016导通，加到推挽式驱动电路IC8003的(10)脚HIN和(12)脚LIN两个输入端。由于推挽式驱动电路IC8003的(10)脚HIN输入为低电平，而(12)脚LIN输入为高电平，使得由Q8008和Q8007组成的OTL脉冲放大电路交流对地短路，只剩推挽式电路驱动IC8003和由Q8015和Q8014组成的OTL脉冲放大电路在工作。只有由Q8015和Q8014组成的OTL开关放大电路在工作，比市电电压较低时使用的BTL开关放大电路的电压利用率小了一半，从而达到切换电源工作方式的目的。
第④部分——待机电源部分。
待机电源主要由3端离线脉宽度调制翻转开关IC8001和开关变压器T8004组成。IC8001内部框图如图七，引脚功能如图八。
供电电源经过开关变压器②脚与①脚一组线圈，加到IC8001的⑤脚。供电电源到IC8001的⑤脚在IC内分两路，一路到作开关管的场效应管漏极，另一路到IC的启动电路启动IC开始工作。启动IC开关工作过程中，变压器T8004③、④脚之间的一组线圈通过D8017、D8013和D8051对C8019和C8020进行充电。对C8020充电是供部分保护电路使用。当对C8019充电到一定电压时IC8001内部将启动供电，C8019充电供IC8001正常工作时使用。同时IC8001的④内部还有电压查测功能，开关电源输出电压稳将反映到C8019的充电电压， IC8001的④内部查测到电压变化后会对输出进行调整。
开关电源正常工作，开关变压器T8004⑤、⑦间的一组线圈输出的感应电流经D8025整流和C8026、L8001滤波，向待机电路供电。
这部分线路中的D8008、D8009，用于防止开关变压器T8004②脚与①脚一组线圈反向高压电动势将IC8001击穿。

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发布人：马生	【大中小】·【推荐好友】·【打印】·【顶部】

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2004-07-23