ST R —G5653／8656 开 关 电源 原 理 与检 修 由ST R—G5653／8656组成的开关 电源 具有 结构 简单 、稳 压范 围宽 ( 1 3 0 ～ 260V )、工作稳定等优点 ，广泛用于长虹 C N一1 8 机 心 和康 佳超级 芯片彩 电 中。 STR —G5653 与STR—G8656 的内部结构相 同，引脚功能也完全一样 ，但输出功率不 同。STR—G5653 的输 出功率为 120W 左 右 ，而STR—G8656的输 出功率为200W左 右 ，所 以STR —G5653常用于小屏幕彩电 ， 而 STR—G8656 常用于大屏幕彩电。 S T R —G5653／8656 介绍 ST R—G5653／8656是 13 本三肯公 司推 出的电源厚膜集成块 ，属于 STR —G56 X X ／86 X X 家族 中的一员。STR —G5653／ 8656采用5脚封装方式 ，其内部结构如图 1所示 。由图可知 ，它由启动器 、振荡器 、 · 王 忠诚 · ( OV P )、过热保护 ( TSD ) 等。 电 源 电路 分 析 因STR —G5653和ST R—G8656的外部 电路相同，工作原理也完全一样 ，这里仅 以长虹SF2591E 大屏幕彩电所用 的ST R— G8656 为例来分析这种电源电路 的工作 情况 ，参考图2。 1．整流、滤波过程 220V 交流市电经桥式整流电路整流 后变成脉动直流电压 ，再 由 RT801防浪 涌和 C805 滤波 ，在 C 805上产生 300V 左 右 的直流 电压。R T801 是一负温度系数 热敏电阻 ，刚开机时，其阻值为4．7n ，可 以限制开机瞬间的浪涌电流 。当有电流 流过RT801时 ，其温度会上升 ，阻值会减 小。当机器进入正常工作状态后 ，RT80 1 聚 — -I-— l 振荡 士 ^] 上 2 图 1 驱动器 、场效应开关管、比较器、或 门电 路及一系列保护 电路组成 ，具有如下一 些主要特点 ：( 1 ) 具有准谐振和 PRC 两 种工作模式。在 PR C 模式下，通过调节 导通脉冲宽度来控制输出电压。( 2 ) 采用 最新叠层结构 ( ship On ship ) 制造工艺 ， 使其体积进一步缩小 ，电路成本进一步 下降，电路性能进一步提高。( 3 ) 起动电 流小 ，小于 100 A 。( 4 ) 待机功耗小 ，待 机状态下 ，工作稳定 。( 5 ) 具有多种保护 功能 ，如过流保护 ( OC P )、过压保护 的阻值减 小到接 近 0 n ，从而 可降低 RT 801上的能量损耗 ： 2．启动 过程 C805 上的 300V 电压一方面经开关 变压器 T 801初级绕组加至 N801 ( ST R— G8656 )的1脚( 即场效应开关管的漏极 )， 另一方面经启动电阻 R802对4 脚外部的 电容C802充 电，C802上的电压按指数规 律上升。当上升至 16V 时，N801内部振 荡器开始工作 ，并输出振荡脉冲 ，使场效 应开关管也进入工作状态。N80 1转入正 · 5 8 · 电子世界2005 年5 期 常工作状态后 ，4 脚索取的电流会增大 ， 此时 ，由启动电阻 R802所提供 的电流无 法继续满足4脚的需要 ，从而使4 脚电压 有下降的趋势。为了避免这种现象 的产 生 ，在正常工作状态下 ，将 由开关变压器 6脚上的脉冲电压经R804限流 、VD803整 流 和 C802 滤波后 ，产生 32V 电压来给 N801的4 脚供 电，从而使 N801的4脚电 压 稳定 在 32V 上 ： 3．各路直流 电压输出过程 开关电源工作后 ，开关变压器初级 绕组会不断产生脉 冲电压 ，各次级绕组 也会不断感应 出脉 冲电压 ，这些脉 冲电 压经整流 、滤波后 ，转化为本机所需的各 路直流 电压。 开关变压器 12脚输出的脉冲电压经 R872 限流、VD874 整流、C878 滤波后 ， 得到 16V 直流电压 ( 用 +16V C 表示 )。该 电压一方面经 N871稳压成 +5V 电压 ( 即 +5V 一1 ) ，给超级芯 片微处理器部分供 电；另一方面经V 801、V D875 、V D876所 组 成的稳压 电路稳 压成 +9V 电压 ( 即 +9V一1)，作为超级芯片的行启动 电源。 开关变压器 13脚输出的脉冲电压经 R871 限流 、VD873 整流 、C876 滤波后 ， 得到 16V 直流电压 ( 用 +16VH 表示 )，给 行推动电路供 电。 开关变压器 16脚输出的脉冲电压经 R870 限流 、VD872 整流、C874 滤波后 ， 得到 16V 直流电压 ( 用 +16VB 表示 )，给 伴音功放 电路供电。 开关变压器 17脚输 出的脉冲电压经 V D871整流 、C889 滤波 ，产生 + 135V 直 流电压( 即+B电压 )给行输出电路供 电。 为了保护整流二极管 ，在各整流二 极管上串有 电感 ，在二极管和 电感串联 电路上还并有高频电容 ，这样可减小开 关脉冲的跳变沿对整流二极管 的冲击 ， 能有效防止整流二极管被击穿。 4．稳压过程 由于开关管的截止时间是 由N801内 部电容C 1的放电时间决定的 ，而C 1的放 电时间常数是一定的，故开关管的截止 时间基本不变 ，因此 ，只要控制开关管的 饱和时间 ，就能完成稳压控制。例如 ，当 某种原因引起各路输 出电压升高时，开 维普资讯 http://www.cqvip.com RT 80 l c 80 8 VD80 7 Vu u __1}__H 卜 C809 上 C806 R8 02 220 k _~ C805 C8 04 ‘ l 000 P 2k V R803 8 20k VD8 01 ． WO5 Z6．8 B AU0 1Z D8 05 R805 O5 z l R80 6 4．7 k I 68 0 I 暑8 l op R80 l 39 k C80 2 l 00 -[ _ 热地 冷地 关变压器6脚上的脉冲电压也必升高 ，经 V D803 整流、C802 滤波后的直流电压也 升高 ，从而使N801的4脚电压也升高( 高 于 32V )，经内部误差放大器处理后 ，输 出的误差电流会增大 ，该 电流经5脚外部 电阻转化为 电压 ，从而使 5 脚 电压也上 升 ，并超过 0．73V ( 5脚 内部比较器的门 限电压 )，内部振荡器提前翻转 ，开关管 提前截止。由于开关管提前截止 ，缩短 了 饱和时间 ，各路输 出电压 自动下降，从而 达到稳压 的目的。当某种原因引起各路 输 出电压下降时，则稳压过程与上述过 程相反 。可见 ，该电源是以 N801的4脚 电压为取样点 ，它最终将4脚电压稳定在 32V 上 ，此时，+B 电压稳定在 +135V 上。 5．保护过程 过流保护：R808 用来检测开关管的 饱和电流 ，当某种原因引起流过开关管 的饱和电流过大时 ，R 808 上的电压必升 高 ，该电压经 R807 反馈至 5 脚，使 5 脚 电压达到 0．73V ，振荡器 的工作状 态翻 转 ，开关管截止。从而使开关管不会受大 电流的冲击而损坏 ，实现过流保护。过流 保护还会牵制输 出电压 的升高 ，防止负 载受损。 过压保护 ：当某种原因引起输出电 压过 高时 ，开关变压器6脚输 出的脉冲电 压也增高 ，经V D803整流 、C802滤波后 ， 图 2 ‘ 。‘ 。。。。一 N80 2 C 803 PC8 17 l 500 P ． ．． ．． ．． ．． ．． ． ．．． ．． ． ．． ． ．． ． ．．． ． ．． ． ．． ．． 0 L8 7l V 087 l 盯 ～-1- 黜 C889 C8 73 I I 470 P 丽 。v品{2 l 5 14 220 P C 889 l 3 一 ÷ V D873 C 874 2200 R8 7 ——[ l L-----一 0 27 C8 75 L 876 v 【 J = C876 工 1000 u C 877 470 P T~ 4 C 7 8 0 36 R8 79 - L 2 5V l k 待 机控制 R883 l k — J = (’ 878 工 470 u l 6 VH 16 VC L 7 8 0 5 sv—t r一直 _二[_一 工 220 I 而 T 8829 N2l 0 64 聪 得到的直流电压会超过37．5V ，该 电压送 至 N801的 4脚 ，从而使内部过压保护 电 路动作。持续 8 s后 ，内部锁存器工作 ， 电路进入锁存状态。此时，振荡器停止振 荡 ，开关管始终截止 ，整机三无 ，4脚 电 压在 11—16V 之间波动 过热保 当N801基板温度超过140 ℃时 ，内部过热保护电路动作 。持续 8 ¨ s后 ，内部锁存器工作 ，电路进入锁存状 态 ，整机三无 。 6．待机控制 正常工作时，超级芯片N210送来 的 待机电压为低电平 ，V 802 和 V 803均截 止 ，对电路不产生影响。待机时，超级芯 片送来 的待机 电压 为高电平 ，V 802 和 V 803均饱和导通。V 802饱和导通 ，会使 V801基极电压接近 0V ，V801无 +9V 电 压输 出。行电路 停止工作 ，整机三无 。 V 803饱和导通 ，会使光耦 N802工作。光 耦工作后 ，C802上的电压会经R 806和光 耦中的光 电三极管而送到5脚 ，使 5脚 电 压高于 0．73V ，振荡器工作状态提前 翻 转 ，开关管提前截止 ，饱和时间大大缩 短 ，各路输出电压大大降低 ，降至正常值 的一半左右。值得注意的是 ，电路 中的光 耦并未参与稳压过程 ，仅起开关作用 。 7．准谐振延迟电路 开关管截止后 ，初级绕组向次级绕 · 59 · 电子世界2005 年5 期 组释放能量 。当能量释放完毕，初级绕组 会与开关 管漏极 电容 C 804 产生谐振 ， C804上会产生谐振电压 。若在C804上 的 谐振电压最／b inJ"，使开关管导通 ，则开关 管的导通损耗将降至最低 ，有利于保护 开关管。为此 ，电路 中专门设了准谐振延 迟电路 ，该电路由VD804、VD805、R805、 C803、V D802、C801等元件组 成。 在开关管截止期 间，开关变压器6脚 输出的脉冲经 VD804 、V D805和 R805对 C803 充电，使 C803 上充有足够的电压 C803上的电压经VD802~11至N801的5脚 ， 使 5脚电压高于0．73V ，开关管维持截止 状态。当开关变压器初级绕组的能量释 放完毕 ，初级绕组 与C804 进行谐振 ，谐 振的前 1／4 个周期 ，C 804 向初级绕组放 电，电流 自下而上流过初级绕组 ，且电流 逐渐增大。这一过程中，开关变压器6脚 仍有正脉冲输出，并经VD804、VD805和 R 805对C803充电 ，充 电电压经V D802~11 至N801的5脚 ，使5脚 电压仍高于0．73V ， 开关管继续维持截止状态。经过 1，4谐振 周期后 ，C804 两端电压为0V ，C804放 电 结束 。由于电感中的电流具有惯性 ，故初 级绕组 中的电流仍保持原来的方向，并 开始对C 804进行反充电。此时 ，6脚输 出 负脉冲，V D804 、VD805 截止，C803 上 的电压飞快下降 ，使 N801的 5脚电压低 董兰 ㈣ 聃。 6 X l 8 ( O G 8 一 N R T S B L三 维普资讯 http://www.cqvip.com 冰箱冰柜电子温控器 原理剖析与变通使用 冰箱冰柜原温控器损坏一时买不到 替用品，或者市电供电不稳 ，频繁停电来 电对压缩机安全造成威胁 ，碰上此类情 况你大可不必烦恼 ，电子市场上随处可 见 的冰箱冰柜延时保护节能温控器会帮 你解决燃眉之急。 目前这类产品不仅品 牌众多，而且价格低廉 ，使用起来也特别 简便。不过 ．说是温控器实际上都不带感 温探头 ，也不会根据冰箱冰柜内的温度 变化去控制开关机 ，它们实质全是开机 、 关机时间独立可调的长时间电子定时开 关 ，通过控制整机电源通断从而间接调 整冰箱冰柜 内的温度 。这种 电子温控器 内部 电路结构大同小异 ，基本上都采用 · 刘 峰 周炳峻 李 晓静 · 了CD4541BE作为核心元件 。本文以江西 利和电器公司生产的LH 一200 型冰箱冰 柜延时保护节能温控器为例 ，阐述其基 本工作原理 ，并简要介绍一下 13 常使用 注意事项及扩展应用 。 了解 电子 温控器 整体 电路 工作原 理 ，第 一步首先需 要 了解 其核心元件 CD4541BE ，这是一 片标准的CMOS 可编 程序振荡 ／计时器集成 电路 ，工作 电压 最高可达 20V ，采用双列直插式 14脚封 装 ，引脚功能及排列如图1所示 ，在欧美 机电设备 自动控制系统 中应用广泛，由 它构成的时间继电器电路 ，外 围元件少 ， 定时精度高 ，定时范围宽 ，使用灵活可 R tc C tc R s 脚 N C A UT O R E S ET Fj 曲 位 M A S r ￡R R E SE T 手动复似 地 V s s V d d B ] 宅时嚣《时 l 妊 蝈 控制 N C 嘟 M O D E Q '0 SEt． EC I 定时糟 出 低 电 选 择 O UT PU T 糟 L U 4 ) 4 l H L 图 l 靠。特别是改变 12与 13脚所接编程控制 电平组合 ，能很容易地分档调整 内置振 荡 ／计时器的后续延时级数 ，选择需要 的输 出定时范围 ，具体情况参 见表 1，另 外 5、6、9 、10脚也可进行功能控制 ，设 于0．73V ，开关管在内部电路的控制下而 重新饱和导通 。由于开关管 导通瞬间 ， C804两端电压接近 0V ，从而有效减小了 开关管的导通损耗。 8．S T R—G8656 检修数据 STR —G8656 检修数据见附表所示 引 冉 符 号 功 能 红 笔 黑 笔 待 机 开 机 接 地 接 地 1 开 关 臂 漏 极 '29 5 2 95 ∞ S 4 2 开 关 臂 源 极 0 0 o o 3 热 地 o 0 o o 4 启动 电压 及稳压控制 ^ 8 32 ∞ 4 8 5 过 流 检 测 ． 准 谐 振 延 迟 o 3 2 O O 8 o H 电 源 故 障 分 析 1．开机烧保 险 应检查交流输入路径 中有无短路 现 象 ，整流滤波电路中有无元件击穿 ，N801 内部开关管有无击穿，C804有无击穿等。 2 ．开机三无 ，未烧保 险，各路输 出电 压 为 OV 先测 C805两端有无 +300V 电压，若 无 +300V 电压 ，应查 RT 801是否断路 ，交 流输入路径 中有无断路现象 。当RT 801断 路后 ，若找不到原型号电阻 ，可用3．3 Q ／ 7w 或 4．7 Q ／7w 电阻替代 。 若 C805 两端 有 300V 电压 ．则查 N801的4脚 电压。若 4脚 电压为0V ，说 明启 动电路有 问题 ，应查 R 802 、C 802 、 V DS03等元件 ( 由4脚 内部 电路 而引起 4 脚 电压为 0V 的可能性 不大 )。若 4脚 电压 总是低于启动 电压( 16V )，则应查 R 802 阻值是 否变大 ，C802 是否漏 电 ， 光耦 是否漏 电或击穿 ，V D803 是否反 向漏 电等 。若 4脚 电压在 1 1 ～16V 之间 波动 ，说 明保 护 电路动作 应查 R 808 阻值 是否变大或开路 ，+B 电压形成 电 路 ( V D871、C871 、C 889 ) 中有无元 件击 穿 ，+B 电压负载有无短路 ，N80 1 内部 电路是否损坏 等。 3．开机三无 ，各路输 出电压严重下 降，+B 电压只有正常值的一半左右 ，但 稳定 这种故障一般发生在待机控制电路 ， 是 因为待机控制电路误动作而使电源处 于待机工作状态所至 。 检修时，可先测超级芯片N210的64 脚 电压 ，若该脚电压为高电平 ，说明N210 输 出了待机控制电压 ，而使电源进入待 机工作状态。此时应重点检查 N2 10 的工 作情况 ，特别应查其5 ～9脚外部电路。若 N210 的 64 脚为低电平 ，说明 N210输 出 正常 ，此时应重点检查待机控制电路。可 先断开R806，看输出电压是否恢复正常 ， 若恢复正常 ，则查 N802 、V803 等元件。 若断开 R 806 后 ，输出电压仍低 ，则查 R801、VD801等元件 。另外 ，当R808阻 值变大时 ，也会 出现这种现象。 · 6 0 · 电子世界2005 年5 期 4．开机三无 ，输出电压偏低 ，且跳 动不稳 引起这种现象的原 因有两种 ．一是 N801的4脚供 电不正常 ，二是负载过重 ( 主要是行负载过重 )。 检修时 ，町先断开+B电源负载 ( 即 行负载 )，在 +B 电压输 出端接一假负载 ( 100W／220V 照明灯泡 )。若 +B 电压正 常 ，则应查行负载 ，重点检查行输 出变 压器是否匝问击穿，行管及逆程电容是 否漏电或性能变差 ，行频是否偏离正常 值 ，行激励是否不足等。 若接上假负载后 ，+B 电压仍不稳 定 ，且偏低 ，则查 4脚外部的供电电路。 由于电源能工作 ，可见启动电阻R802是 正常的 ，重点应查R 804 、VD803等元件。 排除这些因素后 ，再考虑 NS01本身。 5．值得注意的几点 ◆ 由于该电源的稳压取样点设在 N801的4脚 ，加上N801具有完善的保护 措施 ，所以很少出现输 出电压过高的现 象 。在检修过程中，若碰到输 出电压过 高时，在排除 R804 阻值变大的前提下 ， 应考虑 N801 自身不 良。 ◆ 当碰到经常击穿 N801 内部开关 管 的故障时，应对漏极电容C804及准谐 振延迟电路 ( V D804 、V D805 、R 805、 C803、V D802 等元件 ) 进行检查。◆ 维普资讯 http://www.cqvip.com