创维５Ｄ６０机心彩电开关电源原理与维修思路

    创维５Ｄ６０机心彩电是上市不久的较高档次新机型，其电源部分采用了日本三肯公司开发的内藏功率ＭＯＳＦＥＴ管（金属氧化场效应管）的开关电源厚膜集成电路ＳＴＲ－Ｆ６６５６，减少了开关电源的元件数量，简化电路设计，实现电源的小型化。本文简要分析该开关电源的工作原理及维修思路。
    一、开关电源工作原理
　　１．ＳＴＲ－Ｆ６６５６内部框图及引脚功能
　　这种厚膜电路的内部框图见图１，包含有过压保护、过热保护、过流检测与保护、保护信号锁存、振荡与充放电阻容元件、驱动电路以及ＭＯＳＦＥＴ功率管等。共有５只引脚，其中{1}脚是过流及稳压控制信号输入端，{2}、{3}脚分别是ＭＯＳＦＥＴ管的源极和漏极，{4}脚是工作电源输入端子，该输入电压同时用于过压检测，{5}脚是接地端。该厚膜电路的起始工作电压典型值为１６Ｖ。
　　２．启动与振荡电路
　　参见图２，当电视机接通电源后，２２０Ｖ交流电经整流桥ＢＲ６０１整流、Ｃ６０９滤波，得到约３００Ｖ的直流脉动电压，通过开关变压器Ｔ６０１{1}－{9}绕组加到ＩＣ６０１{3}脚漏极。交流电还经Ｄ６０１整流、Ｒ６０３降压对Ｃ６１１充电，使ＩＣ６０１{4}脚电压达到１６Ｖ（典型值）后，内部的启动电路开始工作，振荡器起振，振荡信号经驱动电路送到场效应管的控制栅极，开关电源进入工作状态。电路起振后，ＩＣ６０１{4}脚另有如下两路供电电源，一是Ｔ６０１{5}脚经Ｄ６０３整流所得的电压，二是Ｔ６０１{4}脚经Ｄ６２１整流并稳压获得的电压，这两路电源可保证ＩＣ６０１在正常收看和待机状态均能可靠稳定的工作。
　　在ＩＣ６０１内部场效应管导通时，内部电容Ｃ１被充电到约６．５Ｖ，另一方面场效应管逐渐增大的漏源电流经过Ｒ６１４时形成的电压会同步抬高{1}脚的电位，当其达到{1}脚内部比较器１的门槛电压０．７３Ｖ时，比较器１翻转，关断场效应管，此时Ｃ１的充电条件被解除，Ｃ１开始经Ｒ１放电，当Ｃ１上的电压下降到３．７Ｖ以下时，场效应管再次导通，Ｃ１又快速充电到６．５Ｖ，如此循环反复，振荡得以继续下去。
　　在ＩＣ６０１{3}脚漏极与地之间接有电容Ｃ６１４，{1}脚与Ｔ６０１{5}脚间接有Ｄ６０４、Ｒ６１７、Ｄ６０５、Ｃ６１２等元件组成的延时电路，它们可使场效应管导通时功耗最小。
　　３．稳压过程
　　稳压控制是通过调整光耦ＩＣ６０３的反馈电流来实现的。当输出电压升高时，取样放大电路ＩＣ６０２{2}脚电位变低，光耦内二极管及三极管电流增大，其中三极管部分增大的电流在Ｒ６１３和Ｒ６１４上形成的电压，使ＩＣ６０１{1}脚电位更早地达到门槛电压０．７３Ｖ，场效应管较早关断，导通时间减小，Ｔ６０１线圈的储能减少，所以降低了输出电压；输出电压较低时，则延长场效应管的导通时间，达到提升电压的目的。
　　４．过流保护电路
　　过流保护，是通过检测每个振荡周期场效应管的漏极电流峰值进行控制的。当出现过流时，场效应管源极端子与地之间的Ｒ６１４上压降增大，该电压经Ｒ６１３反馈到{1}脚，当数值达到０．７３Ｖ时，场效应管截止，起到保护作用。Ｒ６１３和Ｃ６１２，是用来防止场效应管的导通噪声引起误动作而设置的滤波器。
　　５．过热、过压保护和锁定电路
　　当ＩＣ６０１中的温度检测元件检测到基板温度超过１４０℃，或{4}脚电压超过２２．５Ｖ时，内部锁定电路延时８μｓ后动作，振荡器停振，起到过热或过压保护作用。为了防止锁定电路受干扰而误动作，厚膜块内部设有定时器，只有当过热或电路动作持续８μｓ以上时，锁定电路才开始工作，使电源电路停止工作。异常情况消失后，重新开机可解除锁定状态。
　　６．待机控制电路
　　ＣＰＵ待机控制脚为高电平时，电视机处于正常使用状态。这时三极管Ｑ６０４导通，Ｑ６０３和Ｑ６０２均截止，开关电源输出正常收看所需的各路电压。当ＣＰＵ待机控制脚为低电平时，电视机进入待机状态，这时Ｑ６０４截止，Ｑ６０３导通，光耦ＩＣ６０３中的发光二极管经Ｄ６１６和Ｑ６０３ ｃ、ｅ极到地形成通路，电流增大，由上述稳压原理可知，该电流增大将使场效应管导通时间减小，这样Ｔ６０１{1}－{9}绕组上的储能减少，次级感应的电压相应较低。另外，Ｑ６０３导通后，Ｑ６０２也随即导通，这样开关电源输出电压与正常开机时相比要低得多，以上两种控制机理共同作用实现了待机控制。
　　７．消磁电路
　　创维５Ｄ６０机心彩电的消磁电路仅在开机后的短时间内工作，之后就将消磁线圈与电源完全断开，可防止消磁回路的寄生振荡产生干扰，同时也能减小功耗。开机瞬间，Ｄ６１１整流输出的＋１２Ｖ电压一路经Ｒ６０４和继电器ＲＡＬ６０１到达Ｑ６０６ ｃ极，另一路经ＺＤ６０３给Ｃ６３３充电，再经Ｒ６３３对Ｃ６３４充电，送到Ｑ６０６ ｂ极，当Ｃ６３４充电到一定数值时Ｑ６０６导通，继电器吸合，消磁电路通电工作。当Ｃ６３４上的电压因经Ｑ６０６的发射结放电而不足以维持Ｑ６０６导通时，继电器和消磁电路先后断电，停止工作。由于电路设计使得Ｃ６３４的充电电压比Ｑ６０６的发射结导通电压高出不多，且有ＺＤ６０３和Ｄ６０９的作用，因此，Ｃ６３４放电后，能稳定一定电压不会再次形成充电过程，继电器也不会重新吸合。
　　二、检修思路
　　当开关电源没有电压输出时，首先要检查市电经整流滤波后的３００Ｖ电压是否已送达ＩＣ６０１{3}脚，接着检查{4}的１６Ｖ启动电压，都正常时则应检查保护电路是否动作。当Ｒ６１４变值增大时，过流保护会误动作，应更换。测量{4}脚电压若达到２２．５Ｖ，则说明过压保护，这时应检查市电输入电压是否过高，稳压管ＺＤ６０５是否开路，三极管Ｑ６０１ ｃ、ｅ极是否击穿短路，也可断开Ｄ６０３、Ｄ６０６试验判断。ＩＣ６０１内场效应管的电流通路应通畅，若Ｒ６１４开路则电源不能工作。
　　如果开关电源输出电压过高，查取样放大电路ＩＣ６０２、光耦ＩＣ６０３和ＩＣ６０１的反馈稳压回路元件是否异常，ＩＣ６０２和ＩＣ６０３是否性能变劣，可更换试之。开关电源输出电压较低时，则应重点检查ＩＣ６０１、ＩＣ６０２和Ｒ６１４等元件。

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