姬 —————————一 爹 爹争多 文／王忠诚 谐振 式 电源 以稳压 范围宽 、带 负载 能力 强 效率 高而开始 应用于高档大屏幕 彩电中。 目前 ，东芝 D7ES机芯 及海信 TG—lB机芯彩 电 均使用这 种电源。这种 电源的工作原理 与以往 的开关电源有很大的区别 ，以往的开 关电源 使 用一 个开 关管工 作于开 关状态 来产 生开 关脉 冲 ，再 用半波整流 、滤波电路来获得直流电压 输 出。而谐振式电源使用推挽 电路来激励一个 L C 谐振电路 ，进 而产生开关脉冲，再用全波整 流、滤波电路来获得直流电压 输出。 为了让读者能更好地理解谐振式电源的工 作情况 ，本文 以海信T G- IB机芯电源电路为例 进行分析。海信T G—IB机芯 电源 电路共 由两块 厚 膜集成 电路组 成 ，属谐 振式 电源。S T R — Z4302A 为电源控制电路，担负着电源振荡及 稳压控 制等 任务 ；HIC 1016 ( 或 H IC 1015) 为 保护电路，担负着误差放大及各种保护功能。 该 电源 共 输 出两 路 直 流 电压 ， 一路 为 + 125V (或 + l 15V ) ，给行输出电路供 电；另一 路为 + l9V ，给伴音功放 电路供 电，CP U 所需 要的+SV 电压及行振荡所需的+9V 电压也是由 此路 电压经降压后形成的 。整机所需的其它各 种供 电电压均 由二次 电源来提供 。 STR- Z4302A 的主要功能 sTR —z43o2A 是 日本三肯公司推出的电源 厚膜集成电路 ，内部结构电路如图 l 所示 ，它 包含振荡器 、振荡控制器 、启动 电路、保护 电 路、激励电路及双场效应管推挽输出电路等。 因双场效应管工作于推挽状态，故又有半桥电 路之称 。 ST R - Z4302A 采用 l 5 脚封装形式，各脚 卜 — — — ■ L —▲ 功能如下 ： l 脚：+300V 电压 输入端 ，给场效应推挽 电路供电，上管导通时，该电压向L C 串联谐 振 电路提供高电平激励电压 。 2 脚 ：接地 ( 热地 )。 3 脚 ：空载时间定时 电阻连接端 ，空载时 间是指两管均截止的时间。在上管激励电压由 高电平转化为低电平时，下管激励电压并非立 即由低电平转化为高电平 ，从而出现空载时 间。 4脚：振荡电容连接端，电容的反复充、放 电，形成振荡。外部电容充电和放电的阈值电 压分别为 1．8V 和2．7V 。 5 脚 ：稳压 控制端，从该脚拉 出的 电流越 大，振荡频率就越高 ，输 出电压 就越低。若从 该脚拉 出的电流小于 200 A ，振荡器 的振荡 频率就 不再 发生变化 ，若大于 3．4mA ，振 荡器 会停止工作，推挽电路关闭。 M 毛 电l 2004． 6总第501期 WWW,radio．corn．c13 6 脚 ： 最小频率设 定电 阻连接端。 7 脚 ：软 启动控 制 端 ，振荡器的振荡 频率 受该脚电压的影响，开 机后 ，内部电路 会对 7脚 上的 电容进行 充电 ，7脚 电压 上升 ，振荡器的振 荡频率逐 渐降低 ，并达 到稳定值 ，从而使各路 输出 电压 也上升至稳 定 值。 因而软启动 电路能 防止开机后的瞬间有过 电流 流入 到推挽 电路 ，并减缓输 出电压对负载 的冲击。 8脚 ：门锁电路延迟电容连接端 ，当过压 保护电路动作、过热保护 电路动作 、过流保护 电路 动作或 稳压环路 断开 时， 门锁 电路就工 作 ，并迫使 电源停振。8 脚电容的容量决定门 锁 电路动作的延迟时间 。 9 脚 ：启动供 电端 。当 9 脚 电压上升至 l5．7V 时，内部振荡电路工作，电源启动。若 9脚电压过低 ，小于7．6V ，电路会停止振荡 ，正 常工作时，9 脚电压一般设置在 14V 左右。 l O脚：激励 电源输 出 (DR I · V ) ，由内 部 RE F (基 准稳压器 ) 产生 8．OV 左右的电压 ， 给下激励器供 电。 l l 脚：过流检测端 ，外接过流检测电路 ， 过流检测 电路主要用来检测 L C 谐振回路中的 电流 ，以获得控 制电压 ，通 过 l l 脚 内部 电路来 抑制推挽 电路 的激 励电流 ，防止过流现象的产 生 。 l2 脚 ：推挽 电路接地 (热地 )。 l4脚：推挽输出端，输出的脉冲电压作为 L C 谐振电路的激励源。 l 5脚：激励电源 (V B) 输人，给上激励 器供 电。V B 电压的形成过程 ：在推挽电路 下 管导通时 ，l O脚 电压对 l5脚外部电容充电 ，在 推挽 电路上管导通期间 ，l5脚外部 电容上的电 压作为上激励器的供 电电压 。 工作原理 1．整流．滤波及开机防冲击电路 参 见图 2( 图中元器件符 号同原 厂图纸 ) ， 22OV 交流市电经 L801 电源开关后 ，一方面 ● 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co 田④回团目喃圃固 口D回口目团圆④④ 送至消磁电路，以便每次开机后，能对显像管 进行一次消磁操作。另一方面经R 8l 3、R 8l 2 送至桥式整流电路，经整流后，再由L805 和 C810滤波 ，产生300V 的直流 电压 ，送至 ST R — Z4302A 的 l 脚，作为内部推挽电路的供电电 压 。 R 8l3和R 8l 2具有防冲击作用，每次开机 后的瞬间，因C 810上未建立起电压，故整流电 流最大，也就是说交流市电对桥堆冲击最大， 很有可能损坏桥堆。使用R 813和R 812 后，就 可减小开机瞬间的整流电流，使电路的可靠性 得到提高。当整机正常工作后，行扫描电路产 生+ l2V 的二次电源，使继电器K Bl 吸合，R 8l 3 和 R 812 被短路 ，不再消耗能量 。因此 ，R 813 和R 812仅在开机后瞬间起作用，因而将这一电 路称为开机防冲击电路 L801和 C801等元件构成互感滤波器 ，它 既防止电网中的干扰脉冲进入电源，又可防止 电源振荡脉冲污染电网。 2、电源振荡过程 参 见图 2，桥堆 中的 D4 与 R 85l 、C877等 元件构成半波 整流 、滤 波电路 。开 机后 ，D4将 220V 交流电的正半周进行整流，整流电流经 R 85l 对 C 877 充电，当 C 877 两端 电压上升 至 l5．7V 时，内部振荡器工作，并产生振荡脉冲 ， 振荡脉冲经内部激励电路放大后，送至推挽电 路，使推挽电路进行工作。推挽电路工作后，l4 脚会不断输出脉冲电压，送至由L1 和C 870所 组成的谐振电路，使谐振电路进入工作状态。 当电路进入振荡状态后，9 脚所需的电流 会增大，此时，由R 85l 、C877 所提供的电流 无法再继续满足9脚的需要，因而必须由V 872 来为9 脚供电。电源工作后，L1 上会不断产生 脉冲电压，从而使L 2 上也不断感应出脉冲电 压，该脉冲经 V D864 整流，R 871、C668滤波 后，转 化为直 流电压 ，再 由 V 872 和 V D872进 行稳压，输出+ 14．3V 左右的电压，给9脚供电， 以满足9 脚的需要。 sT R —Z43O2A 工作后，内部基准稳压器会 产生+8V 的电压 (DR I ． ) ，一方面作为内部 下激励器的供电电源，另一方面从 lO脚输出。 在内部推挽电路上管截止、下管导通期间，lO 脚输出的电压经R 862、V D862 对 C863 充电， 使C863上充得近8V 的电压( 极性为右正左负) 。 在推挽电路下管截止、上管导通期间，C863上 的近8V 电压作为内部上激励器的供电电源。 C864 、R 870 组成过 流检测 电路 ，当流 过 L C 谐振电路的电流过大时，C870 上的电压也 会增大，经 C864、R 870检测后，在R 870 上的 电压也增大，该电压经R 866 送至 1l 脚，经内 部电路作用后，减小推挽电流， 防止过流现 象的产生。 电容 C871具有保护作用，当推挽电路处 于空载期间，L1 会产生较高的自感电压，极有 可能击穿推挽电路，有了C871后，L l会经C871 释放能量，从而减小对推挽电路的冲击。 3．各路输出电压形成过程 参见图3。当sT R —Z43O2A 进入正常工作 状态后，U 上不断产生脉冲电压，次级绕组L 3 和L4 也会不断感应出脉冲电压 L3上的脉冲 电压经 V D 885 和 V D 886 全波整流后，再由 R 888、C 889进行滤波，输出+ l9V 的直流电压， 一 方面直接送至伴音功放电路，给伴音功放电 路供电，另一方面送至L 78MR O5的l 脚，再从 5脚输出+5V 电压( +5V - 1) ，给遥控系统供电； 再一方面送至V430的集电极，由V430、V431及 V D43 l 所组成的串联稳压源 稳定成+9V 的电压(H · ) ， 送至小信号处理器TB1227N ， 作为小信号处理器的行启振 电源 。 L4上的脉冲经V D883和 V D884 进行全波整 流，再 由 C 884滤波，产生+ l25V 的直 流电压 ，给行推动电路及行 输出电路供电。 因L l 采用推挽激励方 式，为了确保 sT R —Z43O2A 内部推挽管导通时的电流平 衡性 ，次级绕组一般要采用 全 波整 流 电路 。这 一点是 谐 振 式 电源与 以往单 管开 关电 源所不同的地方，请读者务 必引起注意。 ,t at它 2004．6总第5o1期· WWW．radio．corn．(21"1 胥 维普资讯 http://www.cqvip.com www.520101.co