微處理器芯片、XV信號處理芯片、開關穩壓電源和顯像術是新型彩色電視機的核心組成。采用I2C總線控製的康佳新型彩色電視機選用了包含許多新技術的竹信號處理芯片和微處理器芯片。顯像技術也從超平麵發展到高清晰的純平鏡麵。近年新型彩色電視機的開關穩壓電源也逐步由分立組件為主體發展到以集成電路為核心配合少量外圍組件完成穩定的大功率電流、電壓輸出。以集成電路為核心的彩色電視機新型開關穩壓電源具有所用外圍組件少,控製輸出功率較大,適應交流電源波動範圍寬,具有過壓、過流自身保護功能等特點。以集成電路為核心的新型開關穩壓電源為提高彩色電視機的穩定性、可靠性、安全性,提供了良好的技術保障。
在世紀之交出品的康佳I2C總線控製彩色電視機的開關穩壓電源主要由三大類組成:第一類是以集成電路配合大功率場效應管為核心組成的開關穩壓電源,應用於康佳30餘種大、中、小屏幕機型;第二類是以混合集成電路為核心組成,應用於康佳等10餘種中、小屏幕機型;第三類是以混合集成電路為核心組成,應用於康佳30餘種大屏幕機型中。本章將結合典型機型的應用電路,分別介紹以上各類開關穩壓電源的基本結構、原理以及故障檢修方法。
6.1以TDA4605-3為核心的開關穩壓電源精解精修
TDA4605-3集成電路是20世紀90年代中期德國西門子公司開發生產的新型集成電路,它集開關穩壓電源的各種控製、保護功能於一體配合大功率的場效應管,組成輸出功率較大(設計輸出功率可達200雙左右)的開關穩壓電源。由於集成電路具有結構簡單、體積小、工作穩定、故障率低等優點,因而廣泛應用於國內外新型彩色電視機電源電路。
20世紀90年代中期康佳集團公司將設計應用於雙掃描場頻彩色電視機開關穩壓電源電路,取得良好的經濟效益。90年代後期和新世紀伊始,康佳集團公司再次將開發應用於新一代I2C總線控製的大、中、小屏幕彩色電視機的開關穩壓電源電路,同樣取得了良好的使用效果。
采用集成電路配合大功率場效應管為核心的開關穩壓電源的彩色電視也型號雖然較多,但其開關穩壓電源的結構、原理基本相同,這既有利於大批量的生產,也為售後技術服務提供了方便。采用TDA4605-3集成電路的開關穩壓電源,不論是“E”係列、“C”係列或是係列機型隻要屏幕尺寸大小相同,其開關穩壓電源所用元器件規格完全相同,其組件位號也基本相同,可以通用代換。不同屏幕規格的機型,隻是在場效應管、開關變壓器等關鍵組件上有所變動,而大部分組件可以通用代換。中、小屏幕開關變壓器三組次級整流輸出電壓分別為+108V、+25V、+15V,其變壓器引出腳位完全相同,大屏幕機型開關變壓器三組次級整流輸出電壓分別為+130V、+20V、+157V,其變壓器引出腳位不同。由於諸多型號彩電的開關電源的原理、結構基本相同,因此可以選擇典型機型進行分析,在檢修類似結構的開關穩壓電源時,典型機型的各項數據均可作為檢修參考。
6.1.1TDA4605-3集成電路基本結構與功能分析
1.TDA4605-3集成電路的基本結構
集成電路內部包含穩壓取樣電壓比較放大電路,初級欠壓檢測、邏輯保護電路,軟啟動控製電路,供電電壓監測電路,輸出級和電流驅動控製電路等。其工作原理將結合實用電路予以介紹。
2.引腳功能分析
次級電壓信息輸入腳,也就是穩壓取樣電壓輸入端。的輸入電壓與內部的基準電壓由誤差比較放大器(即控製與過載放大器)進行比較放大,誤差放大器的輸出電壓加到停止比較器。當電壓升高時,將使等次級電壓降低,反之當電壓降低時,將使等次級電壓升高。如果的電壓太低,這時由電流源加進一個額外電流,這個外加電流的大小由軟啟動控製。
初級電流信息輸入端,外接財:電路。在開關管飽和導通期間,初級300V電壓經外接電阻給外接電容充電,當電壓超過誤差放大器的輸出電壓時,停止比較器的輸出使邏輯電路將降為低電位。在開關管截止期間,外接電容經內部很快地放電,故該腳也是初級電流過流保護腳。
初級欠壓保護檢測輸入腳。在正常情況下,300V電壓經電阻分壓加到以判斷是否欠壓。電壓與內部^基準電壓相比較,當欠壓情況出現時,電壓將低於內部^基準電壓,此時初級電壓檢測電路使邏輯電路中斷的輸出。此外,電壓還用於內部折返點校正。
激勵脈衝輸出腳,內部為推挽電路驅動方式,輸出級和電流控製電路將由邏輯電路輸出的信號放大後才能適用於驅動大功率場效應開關管工作。
電源供電腳。啟動時由外電路整流、濾波取得。該腳正常供電電壓約為內部電路將產生V基準電壓,其他基準電壓、均由產生。還具有電源電壓監視功能,當電壓大於時,則就加不上去。
外接軟啟動電容。內部通過內接電阻與誤差放大器輸出端相連,如果電壓接近於則誤差放大器具有比例積分響應特性,響應時間常數由外接的電容及內部電阻來決定。如果剛開機時的取樣電壓為零,誤差放大器利用上的電容充電來產生一個鋸齒上升電壓,從而實現軟啟動控製。
3.保護功能分析
本身具有較完善的保護功能:
(1)過低壓保護與過載保護
220V交流市電經橋式整流、濾波後得約300^的直流電壓,通過電阻組成的分壓電路,在上得到約3V的直流電壓,若市電電壓過低.使低於門限值時,將停止輸出激勵脈衝,開關穩壓電源將停止工作。
有些機型的待機控製電路,就是通過光電耦合器中的光敏三極管控製TDA4605-3的電壓來實現控製的,在待機狀態或保護關機狀態,電壓小於1V,因而使停止輸出激勵脈衝。
(2)過壓保護與空載保護
由於交流市電電壓過高或電路元器件故障,而使電壓高於6V時,便進入保護狀態,邏輯電路將使停止輸出激勵脈衝,因為電壓是由開關變壓器繞組經整流、濾波取得,如穩壓係統有故障,開關變壓器副方空栽時,電壓會上升,則電壓也會上升,當電壓超過6V時,則便停止輸出激勵脈衝,這樣就保證開關穩壓電源在空載情況下的安全。
(3)過熱保護
當芯片結溫超過150時,其即停止輸出激勵脈衝。
當保護功能生效時,其電位會降低到0.4左右。在正常工作狀態下電壓為4.5(用數字萬用表電壓檔測),由於外接分壓電阻阻值較大,其內阻也較大,因此用普通磁電式指針萬用表測電壓約2.4,與實際電壓相差較大。
6.1.2TDA4605-3應用電路原理分析
現以康佳型機為例,分析在康佳新型中、小屏幕彩電開關穩壓電源電路中的工作原理。
1.康佳1906型機開關電源啟動工作過程
開機後,交流220V經低通濾波,再經橋式整流,在上建立未穩定的約300V直流電壓。該直流電壓再經開關變壓器繞組加到場效應開關管的漏極。同時在開機瞬間交流220的正半周期還充電,負端接熱地,與整流橋堆的一隻二極管流向交流電源的負端,形成半波整流。