2008-10-14 GP03 GP03开关电源分析 开关电源分析 黑龙江服务中心培训组：王勇 黑龙江服务中心培训组：王勇 2008-10-14 一．GP03电源概述 二. STR-E1565混合开关电源部分 １．PFC控制电路 ２．DC/DC变换器 三．STR－T2268开关电源部分 2008-10-14 一、GP03电源概述 GP03开关电源是适应37“～42”液晶电视的开 关电源。 该开关电源引用两块（STR-E1565及STR- T2268）日本三肯公司开发的电源专用模块，利 用该两块电源模块组成一个组合型开关电源组 件，该组合型开关电源组件具有输出功率大、带 负载能力强、保护功能完善、待机功耗小等优点。 对应外购电源型号：FSP242-4F01/FSP241- 4F01/FSP277-4F01 2008-10-14 同GP02区别 将伴音供电 12V改成24V 26"-32" LS12:LT32600 LT3219P(L04). LS15:LT3212(L01) LT26700 LT32700 STR-X6759 主 STR-V152 副 FSP205-3E01 FSP205-3E01C GP09 同GP04区别 将伴音供电 12V改成24V 46"以上 LS12:LT4619(L04) LT47600 LT47700 LP09:LT4699 STR-E1565 主 STR-T2268 副 FSP368-4F01 GP08 同GP03区别 将伴音供电 12V改成24V 37"-42" LS12:LT37600 LT40600 LT42600 LT37700 LT42700 LT4219P(L04).LP09:LT4099 LT4299 LT4233 LT4266 STR-E1565 主 STR-T2268 副 FSP282-4F01 FSP306-4F01 GP07 46"以上 LP09:LT4619 LT4619P LT4719H. LS08:LT5520 STR-E1565 主 STR-T2268 副 无 GP04 37"-42" LS08:LT3718 LT4018 LT4219B CHD-W370F8 CHD- TD370F8.LS10:LT3712 LT3719P LT3719COM LT4028 LT4019 LT4288 LT4228.LP09:LT4219 LT4219P LT3718H STR-E1565 主 STR-T2268 副 FSP242-4F01 FSP241-4F01 FSP277-4F01 GP03 26"-32" LS07:LT2612 LT2619 LT2712 LT2719 LT2688 LT2788. LS-08:LT2618 LT2728 LT3218 CHD-W260F8 CHD-W320F8 CHD-TD260F8 CHD-TD320F8. LS-10:LT3212 LT3219P LT3288 STR-X6759 主 STR-V152 副 FSP179-4F01 FSP205-4F01 GP02 15"-20" LS07:LT1512 LT1712 LT2012 STR-E1565 单 FSP084- 1CD02C GP01 备注 代表机型 使用模块型号 对应外购电源 (永盛红) 长虹自制 电源 长虹液晶电源统计表 2008-10-14 v STR-E1565简介 v STR-E1565是一个混合开关电源集成电 路，它采用21脚封装，其内含两个变换 器，前端是一个用于消除高次谐波的PFC 控制电路，后端是一个DC/DC变换器. v STR-E1565引脚功能及维修参考数据: 二. STR-E1565混合开关电源部分 2008-10-14 420V 305V 开关管漏极 21 0V 0V 开关管源极 17 小于9.6V截止起控点16.2V大于27.5V保护 21.7V 22.4V 电源供电 15 3.7V 3.7V 误差检测输入 14 大于0.75V保护 0V 0V 过流检测输入 13 1.3V 0.8V 延时导通输入端 12 0V 5.9V PFC关断延时调整端 11 大于4.7V保护 1.8V 2.3V PFC发生器输入端 10 1.6V 0.5V PFC相位补偿端 7 4.3V 3.1V PFC过压.欠压保护端 6 0V 0V PFC过流检测端 5 小于0.6V截止大于6.5V保护 3V 0V PFC过零检测端 4 0.7V 0V PFC控制输出端 3 420V 305V 启动电压输入 1 备注 开机电压 待机电压 功能 引脚 STR-E1565引脚功能及电压 2008-10-14 由STR-E1565的3脚PFC控制输出端. 4脚PFC 过零检测端. 5脚PFC过流检测端．６脚PFC过 压.欠压保护端．７脚PFC相位补偿端.10脚 PFC发生器输入端.11脚PFC关断延时调整端等 管脚同外围元件组成PFC（功率因素校正） 电路. １．PFC（功率因素校正）电路 2008-10-14 PFC部分简化图 2008-10-14 v U806（STR-E1565）（4）脚既是PFC过零 检测端，又是PFC脉冲过压、欠压保护端； v STR-E1565（10）脚既是PFC电路乘法器的 输入端又是外部锁定触发端，如下图所示： v STR-E1565（5）脚为PFC部分MOSFET漏 极电流检测端，以自动调整Q804漏极电流。 2008-10-14 v STR-E1565（6）脚为PFC电路输出过压及欠压 保护输入端，该端用于检测滤波电容C832正端 420V电压。 v STR-E1565（7）脚为PFC误差放大器输出及相 位补偿端，外接相位补偿电容，通过该电容来补 偿PFC控制电路中电流与电压间的相位差。 v STR-E1565（11）脚为PFC电路关断延迟端子 ， 当IC工作在低频振荡时，内部电路向外接电容 C827充电。 2008-10-14 2. STR-E1565 的DC/DC变换器 由 STR-E1565 的(1脚启动电压输入．12脚延时 导通输入端．13脚过流检测输入．14脚误差检测输 入．15脚电源供电．17脚开关管源极．21脚开关管 漏极)等管脚同外围元件组成副开关电源部分. 2008-10-14 DC-DC部分简化图 2008-10-14 （1）STR－E1565电源的启动 PFC电路输出的420V电压分三路，一路直接送到 主开关变压器T803的初级绕组，以产生24V电压； 一路经副开关变压器T804初级绕组加到STR-E1565 （21）脚内部大功率开关管的D极 ；第三路作 为启动电压送到STR-E1565的（1）脚。 送到IC（1）脚的启动电压经内部启动电路输出 5.6mA的额定电流向STR-E1565（15）脚外接电容 C830（35V/100uf）充电，当C830正端即STR- E1565（15）脚电压上升到16.2V时，开关电源启 动。 2008-10-14 （2）STR-E1565的辅助供电 电源启动后，STR-E1565内部大功率MOS开 关管开始导通，开关变压器T804（1）～（3）绕 组有电流流过，在该绕组上将产生自感电压，由 于互感，将在T804（5）～（6）绕组上产生出感 应脉冲电压，该脉冲电压经R850限流、D812整 流、C830滤波得到约22V的电压持续提供给STR- E1565（15）脚，以使STR-E1565能够持续稳定 的工作。 2008-10-14 （3）准谐振及延迟导通电路 延迟导通电路由D811、R842、R840、D808、 C825及STR-E1565（12）脚内部电路构成 ，（12） 脚内部门限电压为0.76V。 （4） STR-E1565的稳压过程 STR-E1565的稳压是通过检测主开关变压器T804 （8）脚输出的5V（MCU）电压来进行的。稳压控制电 路主要由U807、U804及STR-E1565（14）脚内部电路 组成，正常情况下， 5V（MCU）电压一路经R869加到 比较放大器U807（1）脚，另一路经R856、U804（1） （2）脚送到U807（2）脚. 2008-10-14 （5）保护电路 v A．过压保护 STR-E1565（10）脚既是PFC电路乘法器的输入端又 是外部锁定触发端 ，外部锁定触发电压来自两方面： 一是由ZD803、U805、D803等元件组成的5V（MCU） 电压监测电路； 另一方面是由R807、R806、R805、R809、U809、 Q801、D802等元件组成的VIN（420V）电压监测电路 。 v B．过流保护 过流保护电路主要由R844、R843、C831及STR-E1565 （17）、（13）脚内部电路构成 。 v C．过热保护 过热保护电路完全集成在STR-E1565内部，当某种原 因造成STR-E1565内部温度升高到135℃以上时，内部过 热保护电路启动，开关电源停止工作。 2008-10-14 （6）STR-E1565次级整流滤波电路 v 长虹GP03型STR-E1565开关电源输出12V、 5V（signal）、5V（MCU）三组电压，提供 给信号处理电路及CPU电路。 2008-10-14 三.STR－T2268开关电源 2008-10-14 STR-T2268简介 STR-T2268也是三肯公司开发的开关电源模块， 该模块采用21脚封装，内部采用了双（高端与低端） MOSFET管，作为大功率开关管，模块主要应用于 通信机器、办公自动化机器、大屏幕LCD-TV、大屏 幕LCD背投影电视等低电压大电流需求场合，如大屏 幕液晶电视逆变器（24V/12A）、小信号处理电路 （5V/4A、12V/4A）等，若配合三肯公司的STR- E1500系列电源模块，可以实现非常低的待机功耗， 且无需外加待机电源。 STR-T2268引脚功能及维修参考数据： 2008-10-14 480V 305V 下端开关管源极输出 20.21 0V 0V 谷底导通检测输入 16 12.3V 0V 栅极电源驱动端 15 1.6V 0.2V 开关管死区电容端 14 大于0.75V保护 0V 0V 过流保护 13 5.8V 0.4V 软启动输入端 12 2.3V 0V 误差信号输入.过载保护 10 490V 305V 上端开关管栅极启动供电 7 小于10V保护 大于20V 启动 21V 0V 供电.启动脚 5.9 458V 305V 上端开关管漏极 3.4 480V 305V 下端开关管漏极 1 备注 开机电压 待机电压 功能 引脚 STR-T2268引脚功能及电压 2008-10-14 T2268电源简化图 2008-10-14 （1）STR－T2268开关电源的启动 STR－T2268（5）脚为电源启动端，（9）脚为内部控 制电路供电端，启动电压从（5）脚输入，经内部启动电路 后从（9）脚输出，对（9）脚进行充电，当（9）脚电压上 升到20V时，STR-T2268内部振荡、逻辑电路启动，同时输 出开关脉冲经缓冲放大后驱动双MOS管工作在开关状态 。 在本开关电源中，STR-T2268（5）、（9）脚并联， 其工作电压来自两个方面： 待机：电压来自于由R851、D810、C843组成电路； 开机：电压来自于R835、D809、C843组成电路。 2008-10-14 （2）谷底导通检测输入 谷底导通检测电路由STR-T2268（16）脚内 外部电路组成，该电路用于检测C822与开关变压 器T803产生的谐振脉冲波形的下降沿。 （3）STR－T2268开关电源的稳压过程 为保证STR－T2268输出的24V电压稳定， 开关电源中设计了由U802、U808、R819及STR －T2268（10）脚内部组成的稳压控制电路，电 路中R862、R860、R858组成取样电路 。 2008-10-14 （4）STR－T2268开关电源保护电路 A．软启动保护 软启动保护功能由STR－T2268（12）脚内部及外接 电容C817完成，C817为软启动电容，当STR－T2268开 关电源启动时，（12）脚内部电路输出电流对C817充 电，使STR－T2268内部双（高端及低端）MOS开关管导 通时间缩短，限制了漏极电流，实现了软启动。当C817 上充得的电压达到1V时，软启动结束。 B．过压及欠压保护 过压及欠压保护由STR－T2268（9）脚内部电路实现。 2008-10-14 C．过载保护 过载保护电路由STR－T2268（10）脚内部电路及该 脚外接R818、C814构成，当（10）脚电压上升至6V时， 内部电路进入过载保护状态，振荡电路被关断。 D．过流保护 过流保护电路由STR－T2268（13）脚内部及外部电 路构成，STR－T2268过流检测采用负电压检测，内部双 MOS开关管电流从（17）（18）脚输出，经 R834//R833→地→（13）脚，（13）脚外接R836、 C821共同组成RC滤波器，以消除浪涌成分及不稳定现 象，当某种原因造成电源电流增大，使（13）脚电压降为 －0.7V时，过流保护电路启动，电源处于保护状态。 2008-10-14 （5）STR-T2268电源次级整流滤波电路 2008-10-14 （6）.开/待机控制电路 开/待机控制电路由Q807、Q808、Q809、 Q806、Q805、U803、D818、D819等元件构 成，液晶电视正常工作时，从主板组件上CPU送 来控制高电平，该控制电平经JP804（1）脚输入 分两路分别对STR－E1565开关电源及STR－ T2268开关电源进行控制。 对1565开关电源的控制： 对2268开关电源的控制： 2008-10-14 “谢谢”