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松下等离子电视42PV60C 42PV65C 42PA60C电源板电路分与维修
作者：吴善龙142PV60C\42PV600\42PV65\42PA60C 电源板电路分与维修作者：吴善龙 松下公司生产的 60 系列等离子电视机，在 2006 年上市，当时销量很大，性价比很高。到现在已经使用 5 年了，已经到了维修期了，因此，笔者写成此文，供大家在 维修中参考使用。希望此文能给大家带来帮助。 一、电源板（P 板）电路简介：42PV60C 的电源板电路图与 42PA60C 相同。电源板电路主要由待机电源电路：standby power circuit、PFC 电路:PFC circuit、低压电源也 叫 ACFB 电源及 Vlow circuit、微处理器电路（IC501） 。见下图所示：电源插头输入来自市电的 220V 交流电，进入电源板（简称为 P 板）后，先经过保险丝 FUSE，向右分成两路，第一路向右加到待机电源电路，第二种向下加到 PFC 电路。 待机电源电路先用 D404 把输入的交流 220V 电压整流，再加到开关电源变压器 T410 初级，并通过初级线圈加到 IC409，待机电源振荡 IC409 开始工作，产生宽度受 控的脉冲电压，经 T410 变压后，输出两路电源电压：待机 5V：STB-5V、STB12V。下面还要仔述这两路电源电压的用途。 进入 P 板的 220V 电源，向下先经电源继电器 RELAY 通、断控制，再加到 D401 整流，整流后的电压加到 PFC 变压器的初级线圈，与此同时，T410 输出的 12V 电 压，在微处理器 IC501：PFC ON/OFF 指令控制下，打开晶体管 TR，把 12V 供电加到 PFC 振荡 IC406 的电源端。PFC 电路开始工作，输出 395V 的 PFC 电压，加到 ACFB 电源变压器 T404 的初级线圈，并通过该线圈加到 ACFB 电源振荡 IC520，同时，IC501 输出的低压电源接通指令 VLOW ON/OFF 加到 IC520，IC520：ACFB 开关电源开始 工作，从 T404 次级输出：+15V 电源、VDA（75V）电源、VSUS（190V）电源。+15V 电源分成两路输出，一路不受控制直接输出。另一路受 IC501：F-STB-ON/OFF 指令 控制，作为 F-STB15V 输出。这是一路受控电源。T401 输出的 VDA、VSUS 电源，都是受控电源，受 IC501 输出的 VSUS ON/OFF 指令控制。只有当开机启动完成、马上 显示图像时，VDA、VSUS 才会受控输出。在开机的启动阶段时，不输出这两路电压。 二、待机电源电路：待机电源主要为电视机的微处理器供电。 （一）开机时序：本机共有三个微处理器：电源板微处理器、DG 板微处理器、D 板微处理器。这三块微处理器之间的控制关系见下图所示：只要插上电源插头，待机电源就开始工作，因此待机电源是不受控电源。输出的 STB5V 电压为三个微处理器供电：P 板的 IC501、D 板内的微处理器、DG 板内的 微处理器。其 DG 板内的微处理器是主控微处理器，控制另二片微处理器的工作。 待机电源输出的 12V 电压，经 SS 板加到面板上的电源开关 POWER SW，开关输出的电源开关信号 STB-PS：12V 电压，加到 P 板内 IC501 的输入脚，据此 IC501 判断收到了开机信号，等待 DG 板内微处理器发来的开机指令。DG 板微处理器上电后，接受遥控器的开机指令，输出开机指令：F-STB-ON，送到 P 板微处理器 IC501 的输入端，IC501 输出继电器吸合指令：RELAY ON，电源继电器吸合，把交流电加到 PFC 电路，PFC 电路开始工作。同时，IC501 还输出 VLOW ON（低压电源接通） 指令，加到 ACFB 开关电源，该电源工作，输出+15V 电源、VDA 电源、VSUS 电源，后两路电源因为此时相对应的开关管没有导通，因此并不从 P 板输出，后面的屏 驱动电路板收不到这两路电压。与此同时，IC501 还输出 F-STB-ON 指令到变换器电路，该电路输出 15V 电源电压，输出到 PA 板。DG 板微处理器输出电视主开 TV-MAIN-ON 指令到 PA 板内，控制输出主 5V、主 9V，付 5V、付 9V 电源。 上述电路把指令执行完成后，DG 板微处理器输出 PANEL STB ON 指令，加到 D 板微处理器输入端，该微处理器输出输出：屏主开 PANEL MAIN ON 指令，加到 IC501 输入端，该 IC 输出 VSUS 接通指令，加到 ACFB 后面的开关 SW 管控制端，两个开关 SW 开始输出 VSUS、VDA 电压到屏驱动电路。下图是整机开关机时序图：第 1 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙2通过这个时序图，可以很清楚的了解开机的顺序。下面按上图的顺序解释一下开机时序的意义。维修故障时，可以按照这个顺序来检测和判断故障部位。 第一行时序：用户插上电源插头，交流电压进入电视机，交流电从（低）跳到有高。 第二行时序：待机电源开始输出 STB5V、STB12V 电源电压。加到 P 板、D 板、DG 板微处理器，为之供电。 第三行时序：P 板、D 板、DG 板内的 CPU 开始工作（上电后激活） 。 第四行时序：用户按下面板上的电源开关。开关“通”信息加到 P 板内微处理器的输入端。 第五行时序：电源板微处理器输出电源继电器吸合指令，加到继电器驱动电路。 第六行时序：电源继电器立即吸合。 第七行时序：DG 板微处理器输出 F-STB-ON 接通指令。送到电源（P）板微处理器。 第八行时序：P 板微处理器输出 PFC 接通指令 PFC-ON。加到 PFC 电路。 第九行时序：PFC 电路立即被激活，马上输出 PFC 电压。 第十行时序：P 板微处理器输出 VLOW ON 指令，加到 ACFB 电源。 第十一行时序：ACFB 开关电源马上开始工作，立即输出电压。 第十二行时序：P 板微处理器输出 F-STB-ON 指令，加到开关管 Q556， 第十三行时序：Q556 输出 F-STB14V。 第十四行时序：DG 板微处理器输出屏 PANEL-STB-ON 指令。加到 D 板微处理器。 第十五行时序：D 板微处理器输出 PANEL-MAIN-ON 指令。加到 P 板微处理器。 第十六行时序：P 板微处理器输出 VSUS-ON 指令，加到 SW1。 第十七行时序：SW1 输出 VSUS 电压。SW1 同时输出正偏置电压加到 SW2。 第十八行时序：SW2 输出 VDA 电压。 待机电源产生两路供电电压：1 是 5V 供电。2 是 12V 供电。待机 5V 给三块 CPU 供电，待机 12V 分成两路：一是直接给面板上电源开关供电，二是经 Q554 开/关 控制后给 ACFB 电源振荡 IC 供电。 （二） 、待机电源的构成：开关电源变压器 T410、开关电源振荡 IC409、误差放大 IC504。有关电路图见下图所示：第 2 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙31、开关电源振荡 IC409（MIP2G4）简介：下图是该 IC 内部的方框图2、IC409 各脚的名称：第 3 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙41、VDD 电源端：其电压来自于 IC 内部的 VCC 电压。正常工作时：5.77V 2、误差电压反馈端 FB：来自于输出电压经取样、误差电压放大后，从此脚输入 IC。正常工作时：1.6V 3、变压器电流检测输入端。来自于变压器互感线圈的输出。正常工作时：1.16V 、 4、VCC 电源端。由外部电路供电。正常工作时：14V 5、外接大功率 MOS 管的 D 极。正常工作时：285V。 6、空脚。 7、开关管 S 极。接地。 8、开关管 S 极。接地。 3、IC409 典型应用电路：下图是 MIP2G4 的应用电路,与 42PA60C: P 板只是零件位号不同,实际电路是一样的，用它来讲解待机电源的电路，便于讲解、便于理解。上图中的黑色方框是 MIP2G4 集成电路。引脚 D：是 IC 内大功率开关管漏极：DRAIN。 引脚 S 是 IC 内大功率管开关管源极：SOURCE。 开关电源变压器 T1 共有 3 个线圈，与 IC：引脚 D 相连的是初级线圈。与 D201 相连的是次级线圈，也叫负载线圈。与 D103 相连的是辅助线圈。辅助线圈用于给 IC 自馈电，同时整流产生负载，经 检测变压器电流的大小。加到 IC 的 CL 引脚。 4、待机开关电源的启动： 220V 交流电经桥式整流----------大电解电容滤波-------------------得到大约 300VDC 的脉动直流电压-----------------加到 T1 初级线圈------------且经 过初级线圈下端加到 IC409 的 5 脚： 端---------------在 IC 内部 D （见上图 IC 内部电路） 脚 DRAIN 输入的电压---------经过向左的电流源-------------虚线框内上部的开关--------5 经 4 脚外的 R102------------向电容 C104 充电-----------产生 VCC：12V 电压------- ----在 4 脚内 VCC 经向右的电流源----------虚线框内左部的开关-------向 VDD 端（1 脚）外的 电容 C105 充电--------在 1 脚产生 5.77V 的 VDD 电压---------向 IC 内各电路单元供电------------IC 启动工作----------IC 内大功率 MOS 开关管导通。这一路是刚通电后的启动供 电。 5、变压器的充磁： 当 MOS 开关管导通时，流过变压器的电流如下：电流从整流桥正端出发------------T1 初级上端----------下端（同名端）----------IC 的 D 端--------------S 端-----------整流桥负端------------电流构成回路。上述电流把市电的电能，转化成磁能，储存在变压器内。并且同名端（标黑点）脉冲电压为负，而个次级的同名端（标黑点） 也是负电压，D103、D201 截止。即此时 T 的次级不向负载输出电能。MOS 开关管导通，内阻几乎为 0 欧，流过 T 初级线圈的电流，因为变压器的电感的感抗作用，只能 从 0 逐渐增大，正向锯齿波形电流形状。这是一个对变压器充磁的电流。 6、 变压器的退磁：当 IC 内的 MOS 管截止时，T 初级的电流要突然消失，但因为 T 的电感量作用，要产生一个感应电压以阻止充磁电流的突然消失，这个脉冲电压的 极性是下正（同名端为正）上负，因为变压器次级线圈与初级线圈的互感作用，在两个次级线圈产生同名端为正的脉冲电压。右边的次级：负载线圈产生的正脉冲电压，使 D201 导通，向负载供电。开关管截止时，变压器把储存的磁能变成电能向负载供电，这一过程称为退磁。 7、自馈电：在开关管截止时，辅助线圈产生的正脉冲电压，使 D103 导通，并向 C104 充电，产生 14V 电压，通过 R102 向 IC 的 VCC 端 4 脚供电。这一路是正常工作时 的供电，因为是开关电源向自身的振荡电路供电，因此称为自馈电。 8、IC 内的控制电路：见 IC 内部方框图。在方框图的顶部，有一个虚线方框，内部有两个开关，有 3 个比较器控制这两个开关的动作。这 3 个比较器分别是： VCC 欠压比较器：VCC UV。当 IC：4 脚电压高于 12V 时，该比较器输出高电平，断开虚线框内顶部的开关，停止 DRAIN 引脚（1）对 VCC 电压的充电。此时，对 VCC 电压的充电改由 T1 辅助线圈------D103 整流----------经 R102 向 VCC 引脚供电。 这是正常工作时的自馈电。 在刚开机时， 因为 T1 还没有工作， VCC 引脚电压为零， VCC UV 比较器输出低电平，虚线框内顶部的开关闭合，此时，DRAIN 引脚的电压，经向左的电流源向虚线框内顶部开关，向 IC：VCC 引脚外的电容 C104 充电。供给 IC 内电 路供电。 在工作中中因某种原因造成 VCC 脚电压下降低于 9V 时， 该比较器输出低电平， 又接通虚线框内顶部的开关， DRAIN 引脚的外来电源， 又经过开关开始对 VCC 端充电。 VDD 欠压比较器：VDD UV。当 IC：1 脚 VDD 端电压低于 4.7V 时，该比较器输出低电平，1 是关断虚线框内的左部开关，使 VCC 电压不能通过开关加到 VDD 端为 IC 内电路供电，使 IC 内各电路单元停止工作。2 是向下加到定时器、间歇动作电路，切断驱动脉冲的输出，使开关电源停止工作。当 VDD 端电压达到 5.7V 时，该比较器 输出高电平，接通虚线框内左部的开关，VCC 电压通过导通的开关向 VDD 端供电。第 4 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙55.7V 电压比较器： 脚 VDD 端的电压向右加到 IC 内电路图右上角的 5.7V 比较器负输入端， VDD 端电压高于 5.7V 时,该比较器输出低电平,断开虚线框内左部的开关, 1 当 以切断在 IC 内由 VCC 脚向 VDD 脚供电的通路，防止 VDD 端电压过高。当 VDD 端电压低于 5.7V 时，该比较器输出高电平，接通虚线框内左部的开关，此时 VCC 电压 通过导通的开关向 VDD 端充电。因此这实际上是一个稳压电路，通过控制充电开关的通和断，保持 VDD 端的电压为 9、变压器电流限制电路 CL：流过变压器初级线圈的电流过大，必定会烧坏 MOS 开关管，因此要采取办法限制变压器的电流即 MOS 开关管的电流。当 MOS 管导通时， 在 T 的初级产生上端为正下端为负（标黑点的同名端为负）的脉冲电压，此时，在初级正下方的辅助线圈产生的脉冲电压，按照变压器同名端的标称，是下端为正，上端为 负。该电压正好使 D104 导通，给 C108 充电，充得的电压是下正上负，这个负电压经 RCL 电阻，加到 IC 的 LC 端与地间。当开关导通宽度过度，变压器初级的电流过大时， 或是开关电源输入的交流电压升高时，C108 两端的负压增大，在 IC 内部，CL 端标示是电流限制端。该电压使加到开关管 G 极的脉冲宽度变窄，以限制开关管的电流。 10、稳压反馈电路：变压器次级的脉冲电压，经 D201 整流、C201 滤波，在 C201 上产生的输出电压，经 L201 输出，R203、R204、R205 是分压取样电路，R205 产生 的压降，作为误差电压，加到误差放大 IC201 的输出端，经放大倒相后控制光耦 PC301 的发光强度，PC301 内的光敏三极管 CE 极间的内阻发生变化，控制 IC：2 脚 FB 端 电压的高低，以控制 IC 开关管导通的宽度，从而达到控制输出电压的目的。当开关电源的输出电压升高时---------- R205 上的取样电压同步升高----------IC201 输入电压升高 ----------IC201 输出电流上升----------PC301 发光变强-----------光敏三极管内阻下降----------------IC：2 脚电压下降-----------------开关管导通宽度变窄------------开关电源输出电压 保持不变。 在刚接电源开关后，开关电源开始工作之前，IC：4 脚的 VCC 电压，在 IC 内由 5 脚提供。当开关电源工作之后，IC：4 脚的 VCC 电压，由 4 脚外的辅助绕组供电。 这 个切换过程由 IC 内电路自动切换。 11、实际的待机电源电路：见下图。实际的待机电源电路图见上图所示：C515 上的电压是待机开关电源输出的 STB5V 电压，该电压向下经 D595 后，加到取样电路：R921、R530，R530 上的电压就是取 样电压，加到误差放大 IC504 的输入端 1 脚，经放大倒相后从 3 脚输出，控制光耦 IC408 内发光管的发光强度，光敏三极管的内阻随之变化，当输出电压升高时，取样电压 升高，IC：1 脚电压升高，3 脚电压下降，发光管发光变强，光敏三极管内阻变小，IC：2 脚电压下降，IC 内开关管的导通宽度变窄，以消降输出电压上升的趋势。 IC504 各脚电压：1 脚 2.5v 3 脚 3.8v IC408 各脚电压：1 脚 4.5V 2 脚 3.8V 3 脚 0V 4 脚 1.43V 变压器辅绕组 5-------4 产生的脉冲电压有两个作用，一是经 D441 整流，C497 滤波，产生 14V 电压，加到 IC 的 4 脚 VCC 端，为 IC 供电。二是 D412 整流，C494 波滤， 得到负 61V 电压，经 R422、R432 加降压，加到 IC：3 脚的电压是 1.16V。对开关管电流进行限制，以保护开关管不受过流损坏。 12、待机电源电路向 PFC 电路振荡 IC 供电：变压器辅助绕组 1------2 产生的脉冲电压，经 D444 整流，C493 滤波，得到 13V 电压，为 PFC 电路的振荡电路芯片提供电 源电压。由此可见，如果待机电源不工作，PFC 电路是不可能工作的。 13：待机电源的过压保护：D563、光耦 IC410 是过压保护电路。上图中，D509 整流输出的 STB5V 电压，加到 D563 的负极，这是一个 6.2V 的稳压管,当 STB5V 正常时, 该稳压管截止，光耦 IC410 也不导通，对电路的正常工作没有影响。当 STB5V 输出电压异常升高大于 6.2V 时,D563 导通，从正极输出高电平经 R544 加到光耦内 LED 正极， 该 LED 发光，同壳内的光敏三极管导通，该光耦 4 脚加的是 D441 整流输出的 14V 电压，光耦导通，4 脚的 14V 电压经 3 脚输出，经 R420、R404、D430 加到 IC409 的 1 脚：VDD 端，1 脚的正常工作电压是 5.77V,当该脚异常升高时，会引起该脚内部过压保护电路动作，关闭开关电源，以防损坏零件。 IC410 各脚电压: 1 脚 0V 2 脚 0V 4 脚 14V 为了保护 IC 不受损坏，在 IC 的各脚外接了保护二极管，如 1 脚到地外接了两个二极管：D438、D432。D438 是 20V 稳压管，用于防止 1 脚过压击穿，D432 是普通二 极管，用于防止 1 脚到地出现负压。2 脚到地接了 D437：20V 的稳压管，防止该脚过压击穿。3 脚到地接了 20V 的稳压管 D436，防止过压击穿。4 脚到地接了 36V 的稳压 管 D445，防止过压击穿。 14、待机电源电压的输出控制： 当按下面板上的电源开关时，STB12V 经过电源开关加到下图 7.5V 稳压管 D555 的负极，该管导通，把高电平加到 Q535 基极，该管导 通，把 IC501：7 脚拉到 0V，IC501 据此指令进入电源开程序，并从 9 脚输出 L 电平：STB5V ON 低电平指令，加到下图右下角 R539 的右端------加到 Q521：G 极，该管截第 5 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙6止，不影响 Q537 的导通状态。同时，面板开关输出的 12V 电压，也加到下图 12 号线，为 Q537、Q521 的 G 极提供上拉电压。该 12V 电压经 R677 加到 Q537：G 极，该管 导通，把 D509 整流输出的 STB5V 电压，从 S 极输出，送往 DG 板 CPU、D 板 CPU 去。 正常工作时，Q521：G 极 0V D 极 9.6V Q537: D 极 5V S 极 5V G 极 9.6V Q535:G 极电压:0.6V C 极电压 0V.(三)AC 检测电路：在工作中，IC501 不间断的对交流电源电压进行检测，如果发现交流电源电压异常，会及时关闭电源板的工作，防止损坏电路。见下图：T410：4 脚的脉冲电压，经 D441 整流 C497 滤波，得到 14V 电压，加到下图中光耦 IC412：4 脚。用户按下面板上的电源开关后，STB12V 电压，经过电源开关，加到 下图右下角，该电压分两路：一路加到 Q512：G 极，该管导通，为两个光耦内 IC412 IC405 的 LED 管提供到地的电流通路。另一路经两个电阻 R678\R630 加到光耦 IC405： 1 脚，为两个光耦内的 LED 管正极提供电源供电。两个光耦内的 LED 管发光，IC412 内的光敏管导通，把 4 脚输入的 14V 电压，从 3 脚输出，加到上图中 Q434：G 极，该 管导通，交流电整流桥 D404 正端输出整流后的正向正弦半波电压，向下经 R407、R427、R435、导通的 Q434、并联的 R425/R459 到地，在 R425 上端到地分得的正弦正半 周电压波形，加到 IC411 的输入端 1 脚，经过 IC 内部放大、倒相后，从 3 脚输出倒相后的方波，向下输出，加到下图中 IC403：2 脚，待机电源变压器 T410：4 脚脉冲电压，第 6 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙7经 D441 整流后变成 14V 直流电压，加到 IC403：1 脚，为内部的发光管供电。IC403 内的发光管，在 IC411：3 脚输出的方波电压作用下闪烁发光，IC403 内光敏管同步导 通，4 脚输出 AC 检测脉冲电压，输入到 IC501 的 21 脚：AC 检测输入端。CPU 据此判断交流电源正常。IC411 各脚电压: 1 脚 2.26V. 4 脚 4.1V 2 脚接地. Q434 电压: G 极 14V D 极 2.26V S 极 2.26V IC412 各脚电压: 1 脚 1.1V 2 脚 0V 3 脚 14V 4 脚 14V IC403 各脚电压: 1 脚 14V 2 脚 13V 3 脚 0V 4 脚 0.8V IC405 各脚电压: 1 脚 2.2V 2 脚 1.1V 3 脚 0V 4 脚 0V Q512 电压: G 极 8V D 极 0V S 极 0V ECO(节能)工作模式启动：当 D 板内的 CPU 输出 ECO(节能)工作模式时，加到 P 板 P25：15 为高电平，加到下图中的 36 号线，加到 Q558：基极，该管导通，C 极为低 电平，经过 R609、上图中的 R714，把 IC501：21 脚拉低，解除 IC501 对交流电源的检测。Q558 各脚电压(正常收看模式,节能模式关闭)基极 0VC 极 0.8VE 极接地.:三、电源继电器的驱动电路：见下图。 共有两个电源继电器：RL403 是防冲击（防浪涌）继电器，RL402 是主继电器。在开机前，因为机内电源部份的大电解电容 上电压为零，因此，在刚开机时，会对大电解电容充电，产生很大的开机冲击电流。这会损坏有关的零件。为此，设置了防开机冲击继电器。在刚开机的 1 秒内,防冲击继电 器吸合导通,过 1 秒后,主继电器吸合,为全机供电,与此同时,防冲击继电器断开。 1、两个电源继电器（RL402、RL403）线包的供电：待机电源 D511 负极输出的 STB12V 电压，经过插座 P12：8 脚，加到 SS 板，在 SS 板内转接后，加到面板上 的电源开关输入脚，当电源开关闭合时，这个 12V 电压经过闭合的电源开关返回到 P 板插座 P12 的 10 脚，在 P 板内接到两个电源继电器线包供电引脚：3 脚。为继电器线 包供电. 2、IC501 的供电：待机电源电路 D509 负极输出的 STB5V 电压，加到下图右上角 D505 的正极，经过该二极管导通降压 0.5V 后,加到 P 板 CPU:IC501 的电源脚:1 脚.。第 7 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙8因此，IC501: 1 脚的电源电压并不是 5V，而是 4.5V。 3、防冲击继电器的驱动：IC501 得到电压作后，先从 12 脚（防浪涌电流）输出高电平，加到 NPN 管 Q502 的基极，该管导通，C 极接地，即把 RL403 线包 1 脚接地， 此时因为线包的另一端已加上 12V 电源电压，因此 RL403 吸合，触点 4、2 脚间闭合。 下图中 P9 是交流 220V 电源输入插座，4 脚是 LIVE：火线，1 脚是 NEUTRAL：零线。零线通过保险丝 F402、两个电感线圈直接接在了 D401 下端的交流输入端。而火 线经过 F401、闭合的 RL403 触点、R410（5W/10 欧电阻） 、两个电感线、加到 D401 上端（交流输入脚） ，因为有这个 10 欧电阻串在交流输入回路中， 因此限制了开机冲 击电流。4、主继电器的驱动：开机过 1 秒后，IC501：11 脚输出高电平，加到 Q501 的基极，该管导通，C 极接地，把 RL402 线包：1 脚接地，该继电器吸合，该继电器的触点 4---2 脚间闭合，把 R410 短路，P9 插座的 4 脚：火线经过 RL402 的触点直接加到 D401 上端：交流输入端。防止在长时间的正常开机中，R401 消耗无用的电能。D401 整流输出 的电压为 PFC 电路供电。 (正常收看模式,并非刚启动阶段) Q501 脚电压基极 0.74V C 极 0V Q502 脚电压而不服 基极 0V C 极 12V第 8 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙9四、PFC 电路：PFC 电路是功率因数校正的缩写，是为了提高用电器的用电效率，降低用电器对电网电源的干扰，减轻用电器对市电 50HZ 波形造成的波形畸变。 （一） 、PFC 电路的组成：由变压器 T401、PFC 振荡 IC406、开关管 Q406 组成。 （二） 、PFC 电路的核心是 PFC 专用集成电路 IC406：L6561。 1、L6561 的内部方框图见下图所示：2、 L6561 各脚功能如下： 8 脚：电源供电端，正常工作时该脚电压 13V。 5 脚：变压器电流过零检测输入端，用于控制开关管导通的时刻。PFC 变压器辅助绕组产生的脉冲电压加到该脚，当变压器内的磁能变成电能向负载释放完毕时刻， 该脚的脉冲电压下跳，当该脚下跳到 1.6V 时,接通 PFC 电路的开关管。正常工作时 3.24V。 3 脚：220V 交流电经桥式整流后，变成 100HZ 的正半周正弦波形，经电阻分压取样后，加到该脚，因此，该脚的波形幅度与输入的交流电压高低成正比。当输入 交流电升高时，该脚波形幅度增大。因为桥式整流输出的电压是 PFC 电路的输入电压，是 PFC 电路的前级电压，把这个电压取样后加到 PFC 专用 IC 的输入端，称为前馈。 前馈的作用是当输入的交流电压在大范围内变化时（70V--------------270V） ，可保持 PFC 电路输出的直流电压稳定不变。正常工作时 2.12V。 4 脚：PFC 电路变压器(即开关管)电流,流过开关管的 S 极电阻,在 S 极电阻上产生由零逐渐增大的锯齿状电压,把这个锯齿波的峰值电压加到 IC 的 4 脚,用于控制 PFC 开关管的关断时刻。正常工作时 0。02V。 7 脚：驱动脉冲输出端，输出的脉冲，去驱动开关管 Q406 的工作。正常工作时 0.89V。 （三）PFC 电路的工作过程：电源继电器吸合之后，整流桥 D401 把交流电整流成单向脉动的电压（正半周正弦波形） ，注意 D401 直流输出端所接的电容 C404 并不是滤 波电容， 因为它的容量很小， 1UF。 仅 不能滤除 50HZ 的纹波， 只能滤除高频干扰波。 整流后的半波正弦脉冲电压， 加到 PFC 变压器 T401 的初级绕组： 2、 4-------------7、 1、 3、 8、9、10，然后加到开关管 Q406 的 D 极，开关管的 S 极通过并联的 R448、R449 接整流桥的负端。见下图所示：第 9 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙101、 变压器的充磁： 当开关管 Q406 在 L6561 送来的正脉冲驱动下导通时， 产生如下的电流： 电流从整流桥的正端出发-------------T401 初级绕组--------------Q406： 极-----------S D 极------------------R448/R449----------返回整流桥的负端。上述电流流过变压器初级绕组，把市电来的电能转化成磁能，储存在变压器内。这一过程称为充磁。在开关管突然导 通时，流过变压器的充磁电流由无到有，但因为变压器初级电感量很大，流过变压器的充磁电流只能逐渐增大，这是一个随时间按线性规律上升的电流，这个电流增长的斜 率与变压器的电感量成反比，与交流电整流后的脉动电压值成正比。 2、变压器的退磁：当开关管 Q406 在 L6561 的驱动下突然截止时，T401 初级绕组产生右正左负的感应电压，该脉冲电压与整流桥输出的电压相串联，加到 D417、D419、 D420 的正极，三个 D 导通，一方面向电容 C446、C447 充电，同时向负载供电。此时，变压器把内部储存的磁能转化成电能向负载供电。随着磁逐渐转化成电能并逐渐被 负载消耗，变压器内的磁能越来越少，直至为零。这个过程称为变压器的退磁。退磁电流的大小与负载的轻重有关，当负载重时，负载电流大，退磁速度快。负载轻时，负 载电流小，退磁速度慢。 3、变压器退磁零电流的检测：IC6561 内部的核心是有一个 Q 触发器，有两个输入端：R、S。都是低电平输入时有效，R 输入端称为置零端，即当 R 端为低电平时，输 出端 Q 下跳到 0V。 端称为置 1 端， S 端为低电平时， S 当 输出端 Q 上跳到高电平。 IC： 脚内(见下图)， 在 5 是一个过零电流比较器。 该比较器负输入端接的基准电压是 2.3/1.8V。 它的含义是：当 5 脚的脉冲电压下跳到 1.8V 以下时,过零比较器输出低电平,经过或门输出低电平,加到 Q 触发器 S 输入端，从而把 Q 输出端置 1（高电平） ，经过驱动器，使 IC： 脚为高电平， 7 接通外部的开关管。 IC： 脚的输入电压大于 2.3V 以上时,过零比较器输出高电平,经过或门加到 Q 触发器的 S 输入端,Q 输出端保持状态(低电平)不变.。 当 5 在开关管截止时，变压器向负载供电形成退磁电流，当退磁电流恰好降为零时，如果这时让开关管导通，则开关管的开启损耗最小，开关电源的效率最高。因此，在 PFC 变压器内设置了一个辅助绕组，用于检测变压器退磁电流的零点。见上图中 T401 的 16、17--------------12、13、14 绕组，T401：16、17 脚的脉冲电压，经 R414、R436、R437 加到 L6561：5 脚。当开关管截止，T401 向负载释放电能/退磁过程期间，该脚产生的脉冲电压为正，为 5VP，该正脉冲电压加到 L6561：5 脚（见下图：IC 内电路） ，过零 比较器输出高电平，加到 S 端，因为 S 端低电平有效，现在加的是高电平，是无效电平，因此 Q 输出端保持以前的状态（L 电平）不变，确保 IC：7 脚输出 0 电平--------外接的开关管截止。当变压器中的磁能全部向负载释放完毕时，退磁电流减小到 0，此时变压器加到 L6561：5 脚的电压也下降到最低点：1.8VP.，5 脚这一下跳沿脉冲电压， 在 IC 内加到过零比较器正输入端，比较器输出端下跳到低电平，加到 S 输入端，这是有效电平，将触发 IC 内的 Q 触发器翻转到 H 电平，从而使 7 脚上跳到高电平，接通 外部的开关管。使 T401 又开始下一周期的充磁。 4、变压器充磁峰值电流的检测：IC 内有一个电流比较器，正输入端加的是基准电压，负输入端加的是 IC：4 脚输入的与变压器充磁电流成正比的开关管 S 极锯齿状电 压波形，在开关管导通前期，由于锯齿电流值较小，开关管 S 极锯齿电压值低，此时比较器正端电压高于负端电压，比较器输出高电平，由于 Q 触发器 S 输入端是低电平 有效，因此，此时的高电平输入，对触发器的工作没有影响，Q 输出端仍保持以前的状态不变（高电平） ，经驱动器 DRIVER，使 IC：7 脚保持高电平输出，开关管持继导 通。开关管导通时，由市电整流输出的电压产生电流，从整流桥正端出发----------流经变压器初级绕组----------------开关管 D 极----------S 极--------R448/R449--------返回到整流 桥负端，给变压器充磁。上述充磁电流由于受到变压器线圈电感的阻抗，电流呈上升的锯齿状增大，经 R448/R449 变换成锯齿波电压，加到 IC：4 脚。在 IC 内，与基准电 压进行比较，当 4 脚的锯齿波电压峰值达到基准电压值时，比较器输出端翻转，输出端由高电平下跳到低电平，加到 R 输入端，下跳沿的脉冲电压是有效电平，使 Q 输出 端下跳到 0，经 IC：7 脚输出，关断外部的开关管。开关管导通的宽度宽时，T401 内充磁量大。开关管关断时，T401 向负载释放电能时，输出的电能多，开关电源输出的 电压就升高。反之，输出的电压就降低。因此，合理的控制开关管的导通宽度，就能稳定开关电源的输出电压。因为开关管的锯齿波电流峰值与开关管的导通宽度成正比， 因此，控制开关管导通电流的峰值大小，就等于控制了开关管的宽度。也就控制了开关电源输出电压的高低。从上面的介绍中可以看出：电流比较器正输入端的基准电压高 低，决定电流比较器的翻转时刻，也就决定了开关管的电流峰值，因此，稳压的关键是如何调节电流比较器的基准电压。见下图： IC：4 脚输入的锯齿波电压， 加到电流比较器的负输入端。比较器的正输入端电压与 IC 的 2 脚和 3 脚输入的电压有关。 5、前馈电路：把 PFC 电路输入端的电压经分压取样后加到 PFC 电路的稳压输入端，称为前馈。3 脚电压是前馈电压输入引脚，与桥式整流器输出的市电整流电压成正第 10 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙11比。PFC 电路输出的电压，经过取样放大后，加到 IC 的 1 脚，1 脚是放大器的反相输入端，2 脚是放大器的输出端，放大器的正输入端接一个 2.5V 的基准电压.，IC 的 1 脚 和 2 脚之间,外接有 R、C 反馈网络。2 脚的误差电压与 3 脚输入的前馈电压进行乘法运算后，其输出电压向下加到电流比较器的正输入端，作为电流比较器的基准电压。该 电压的数值，决定了开关管电流峰值的大小，也就决定了开关管导通的宽度--------决定了 PFC 电路输出电压的高低。由此可见，调节 1 脚和 3 脚电压的高低，均可调节 PFC 输出电压的高低。3 脚电压的高低，由前馈电路决定：R417、R430、R462、R433，当 3 脚外接的分压电阻确定以后，3 脚电压的高低随市电的升降而同步变化，当市电升高 时，3 脚电压也升高，经过乘法器相乘输出到电流比较器正端的电压降低，这将使开关管电流峰值降低---------IC：7 脚输出的脉冲宽度变窄，以保持在市电升高的情况下， PFC 输出的电压保持不变。 下图给出 L6561：3 脚的前馈电压、4 脚开关管峰值电流、5 脚过零电流检测、7 脚输出驱动脉冲这几个波形间的相位关系：这是理论上的波形，实际上的波形比理论的 波形不规则。从上图中可见；3 脚的波形就是 50HZ 交流电的正半周，正弦波形的瞬时电压值，决定了电流比较器的峰值设定电压---------决定了开关管导通电流的峰值大小---------决定了开关管的导通宽度。在正弦波正半周（IC：3 脚）起始阶段和后期阶段，电压幅值低，在正半周的峰值时，IC：3 脚电压峰值高，但 IC：7 脚输出驱动正脉冲的宽度 是相同的。但因为正弦波起始阶段和后期终止阶段，因为正弦波电压瞬时值低，因此变压器充的磁能少，因此退磁时间短，即开关管截止时间短。在正弦波峰值时，电压幅 度高，变压器充的磁能多，因此退磁时间长，开关管截止时间长。 PFC 电路实际的电压波形见下图所示：第 11 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙126、后馈电路：把 PFC 电路的输出电压经分压取样电路后，加到 PFC 电路的稳压输入端，称为后馈。PFC 输出的电压，经过分压取样：R441、R442、R475、R455、R444、 R443，在 R444 上端分得的电压，加到 IC：1 脚，当 PFC 输出电压升高时，加到 IC：1 脚的取样电压也升高，在 IC 内经过倒相放大，在 2 脚得到的电压降低，经过乘法器 的运算，加到电流比较器正输入端的电压降低，这将使开关管电流峰值降低，使 IC：7 脚输出的脉冲宽度变窄，以保持 PFC 电路输出电压不升高。 调节 R443 的阻值，可以调节 PFC 输出电压的高低。第 12 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙137、IC 的内部电源供电：IC 的 8 脚是电源输入端 VCC，在 IC 内，8 脚输入的电压分成四路：第一路直接加到 7 脚内上端输出管的 C 极。第二路加到电压稳压电压，输出 内部 7V 稳压电源，为 IC 内各个单元电路供电。第三路产生 2.5V 基准电压,加到 1 脚内放大器的正输入端。第四路加到 R1、R2 分压器，分得的电压加到欠压比较器 UVLO 的输入端，该比较器的另一个输入端加的是基准电压 VREF2，当 8 脚的输入电压低到一定值时，欠压比较器输出高电平，加到或门输入端，或门输出高电平，加到驱动器 DRIVER 输入端，关闭 IC：7 脚的脉冲输出。以防电压过低时损坏零件。 8、启动电路（STARTER） ：在电视机电源继电器接通后，整流桥把交流电整流后加到 PFC 电路的输入端，此时，IC 内的启动器工作，输出启动脉冲，经过或门加到触发 器的 S 输入端，使输出端 Q 输出高电平，IC：7 脚随之输出高电平，接通 IC 外部的大功率开关管，开始对变压器进行充磁，PFC 电路进入工作状态。 9、去能电路（DISABLE） ：当 PFC 电路的负载存在短路时，IC：5 脚电压会下降到 0.2V 以下,5 脚内的去能电路将启动,输出低电平,关断驱动器,关断 IC：7 脚输出的脉冲 电压。防止损坏零件。随后，启动器工作，从 IC：7 脚输出高电平，对变压器充磁，PFC 电路进入工作状态。如果短路仍存在，去能电路又会启动关闭开关管。如此，就会 形成打嗝现象，PFC 电路进入间歇工作状态，发出间歇的吱吱响声。因为打嗝时开关管电流很小，因此不会损坏零件。因此，这实际上是过流保护。 10、IC 供电的过压保护：在 IC：8 脚内，有一个 20V 稳压管，当输入的 VCC 电压过高大于 20V 时，该稳压管击穿，把 8 脚的电源电压拉低，以保护 IC 不受损坏。 11、IC 内对 PFC 电路输出电压的过压保护：见下图。 为了解说下图电路过压保护的原理，先介绍一下运算放大器的特性：1、运算放大器的输入端阻抗极高，输入电流极小，可以认为是零。输出端阻抗极低。 2、运算放大器同相输入端的电压等于反相输入端的电压。 下图中，1、2 脚间是误差电压放大器，核心是一个运算放大器。1 脚是运算放大器的反相输入端，运放的同相输入端接的是一个 2.5V 的基准电压，运放输出的电压 向右加到乘法器-------------脉冲宽度调制电路 PWM-------------驱动器 DRIVER----------。运放的输出电压还向下加到一个比较器的反相输入端，该比较器是输出电压静态过压 比较器。该比较器的同相输入端接基准电压：2.5V.，比较器的输出向右加到或门电路，去控制驱动器的输出。 1 脚内运放的电流向下流出，流入一个比较器的输入端。这个比较器称为 PFC 输出电压动态过压比较器。该比较器下边的输入端接一个 40UA 电流源。当 PFC 电路输出的 电压 VO 突然升高时，这个向上突跳的电压值，经过 R1 加到运放反相输入端，因为运放的同相输入端电压接一固定的 2.5V 电压,因此，反相输入端电压也被钳位在 2.5V.， 流过 R2 的电流等于 2.5V 除以 R2，因此流过 R2 的电流是一个固定值，不随 VO 电压的上跳而增大，当 VO 电压上跳时，上跳电压引起流过 R1 的电流增加SI1，该SI1 不 能流过 R2（因为运放负输入端电压等于运放正输入端电压，正输入端电压是固定的 2.5V 因此负输入端即 1 脚电压也被固定在 2.5V.因此流过 R2 的电流是固定值=2.5V/R2） ， 也不能流入运放反相输入端(运放输入端的阻抗极高,输入电流为 0)，只能流过 IC：1 和 2 脚间外接的电容----------流入 IC 的 2 脚---------并流入运放输出端(运放输出端阻抗极 低)，然后，从运放的下端流出（SI1） ，流入 PFC 动态过压比较器的上端（同相输入端） ，该比较器的下输入端（反相端）接一个 40UA 电流源，当 VO 上跳，导致SI1 大 于 40UA 时，该动态过压比较器输出高电平，经过或门，关断驱动器，使 IC：7 脚输出脉冲被关断。因此,当开关电源的输出电压过压时,IC 内部驱动电路停止工作。 当 VO 上跳电压加到 IC：1 脚时，上跳电压给 IC：1、2 脚外接的电容 CCOMP 充电，因为 R1、C 的取值较大，因此这个电路的时间常数也较大，C 的充电速度慢，1 脚 电压上升速度慢，经运放的倒相放大，2 脚电压下降速度也慢。过一段时间后，如果 VO 的上跳电压仍持续存在，即 1 脚的上跳电压持续存在，C 上充电电压上升，1 脚电 压随之上升，引起 2 脚电压下降，2 脚下降的电压向下加到 PFC 静态过压比较器的反相输入端，当这个电压下降到 2.25V 以下时,该比较器输出高电平，经或门输出，关断驱 动器，关闭 PFC 电路的输出电压，防止损坏零件。由上看出，是动态过压保护先动作，静态过压保护后动作。IC: 2 脚电压下跳时,可以启动 IC 内部的过压保护电路. 有关电 路的电压波形见下图所示：第 13 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙14（四） 、PFC 输出电压的过压保护：C446/C447 上输出的 PFC 电压值，正常时应当是 395V。该电压加到下面的分压取样电路：R472、R473、R465、R464，在 R464 上端的 压降，加到 8.2V 稳压管 D418 负极,PFC 输出电压正常时，该压降小于 8.2V，D418 截止，对电路工作没有影响。当 PFC 输出电压升高太多时，该压降大于 8.2V，D418 导致 把高电平加到 Q407 的左管基极，Q407 是双三极管，左管是 NPN 管，右管是 PNP 管。左、右管接成正反馈，构成可控硅电路。左管基极是高电平时，左管的 C 极为 L 电 平，加到右管的基极，右管导通，C 极输出高电平，加到左管基极，维持左管导通-----------维持右管导通-----------左右管自锁在导通状态。只有当电源供电下降到 0 时，Q407 才会退出导通状态。Q407 右管 C 极输出的高电平，加到 Q422：基极，该管导通，把 IC：2 脚拉低到 0V，这将启动 IC 内的过压保护电路，关断 IC：7 脚输出的脉冲。关断 PFC 电路的工作。正常工作时，Q407 各脚电压：左管基极 0V，左管 C 极 13V，右管 C 极 13V，右管基极 13V，右管 C 极 0V。 （五） 、电源板 CPU 对 PFC 电压的监测：在电视机工作中，电源板 CPU 要随时对 PFC 电压进行监测，如发现异常，应及时关断电源板的工作，防止故障扩大。PFC 电路 输出的电压，由上面的分压电路取样：R494、R495、R496、R497、R480，在 R497 上端的取样电压，PFC 输出电压正常时是 2.5V，加到下图中 IC402 的 1 脚，这是一个误 差放大 IC：TL431，见下图：此时，IC402 内部电路导通，3 脚输出低电平，经 R487 加到 IC404：2 脚，2 脚内 LED 发光，光敏三极管也导通，IC404：4 脚为 0V，使 IC501 的 8 脚为 0V，IC501 据此判断 PFC 电压正常。当 PFC 输出电压过高时，Q407 右管 C 极输出高电平，加到 Q421：基极，该管导能，Q421：C 极（R497 上端）下跳到 0V， 加到 IC402：1 脚，该 IC 内部截止，3 脚为高电平，IC404 内发光管截止，光敏管也截止，IC404：4 脚上跳到高电平，加到 IC501：8 脚，CPU 据此判断 PFC 输出过压，关第 14 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙15机保护。以防损坏其它零件。 IC402 脚电压 1 脚 2.5V2 脚接地3 脚 3.9VIC404 脚电压: 1 脚 3.83V2 脚:2.9V3 脚接地4 脚 0VIC404： 脚的供电电路： 1 当用户按下面板上的电源开关时， STB12V 电压经过开关加到下图中右下角输入， 该电压分成两路： 一路经 R678、 R630， 为两个光耦 IC405、 IC412 内的发光管供电，另一路经 R558、R950 分压，再经 R557 加到 N 沟道 Q512 的 G 极，Q512 导通，两个光耦内的发光管发光，IC405 内光敏管导通，4 脚电压被下拉 到低电平，加到 P 沟道 Q568：G 极，该管导通，该管 S 极加的是来自待机电源 D444 输出的 13V 电压，经 Q568：D 极输出，加到光耦 IC401：1 脚，为之供电。第 15 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙16Q512 脚电压: G 极 8V D 极 0V Q568 脚电压: G 极 8.8V S 极 13V D 极 13V 松下 PDP 电视机都有一个省电工作模式：ECO，在正常工作时，省电模式关闭。当进入省电模式时，D 板内 CPU 输出 ECO-ON 高电平，经过 P 板 P25：15 脚，加到 下图中的 36 号线： 经 R580 把这个高电平加到 Q561：B 极，该管导通，C 极拉低到 0V，经 R546 把上图中的 Q512 关断------IC405 内发光管停止发光--------------3、4 脚内的光敏管截止-----------Q568 截止----切断 IC404 内发光管 1 脚的供电------IC404 停止工作------------IC501 解除对 PFC 电压进行检测。正常收看模式(并非节能模式)Q561 脚电压:基极 0VC 极 8VE 极接地.Q558 脚电压: 基极 0VC 极 0.8VE 极接地.（六）IC406 的供电：是否给 IC406 供电，受 IC501：16 脚输出的 PFC ON 控制（见下图）:第 16 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙17当该脚输出 0V（PFC ON）时，加到 IC401：2 脚，内部的发光管发光，光敏管导通，IC401：4 脚变为 0V，该控制电压加到下图中 P 沟道管 Q401：G 极，该管导通，该管 的 S 极，加的是从待机电源变压器 T410：1---------2 绕组产生的 13V 电源供电。从 Q401：D 极输出 13V 电压，加到 IC406：8 脚供电。 在 PFC 正常工作时，若 IC501 收到用户的关机指令，从 16 脚输出高电平，IC401 截止，IC401：4 为高电平，该高电平一方面经 R421 加到 Q401；G 极(见下图)， 使 Q401 截止，停止对 IC406：8 脚的供电。但由于 Q401 的关断速度慢，且 IC：8 脚接有大电容，8 脚的供电是缓慢消失的，因此，IC406：7 脚输出的驱动脉冲也是呈阻尼 衰减状消失，这将损坏 PFC 开关管。另一方面该高电平也加到 R401，向下加到 Q402：G 极，Q402 导通，把 Q401：D 极仍有的电压，通过 Q402、R402、D407，加到 IC406： 4 脚，以快速关断 IC：7 脚的驱动脉冲输出。防止损坏开关管 Q406。IC401 脚电压: 1 脚 4.48V 2 脚 3.36V 3 脚接地, 4 脚 0V Q401 脚电压: G 极 7.77V S 极端 13V D 极 13V Q402 脚电压: G 极 0V D 极 13V S 极 0V 五、主开关电源（ACFB） ：由 T404、T407、T402、IC520 等零件构成。 （一）IC520（LSSK0062）的方框图：见下图。 IC520 各脚功能介绍： 2 脚：CTR，控制 IC520 内部功能的停止与工作。该脚在 1---2.5V 范围内时,IC 正常工作。正常工作时 1.46V 4 脚：FB，稳压反馈输入端。正常工作时 4V 5 脚：LPF，低通滤波器，用于降低噪声。正常工作时 6.5V 6 脚：REF，基准电压输出：5V 8 脚：F SET，设定振荡器的频率，正常工作时 3.25V 12\13 脚：P-OUT，开关脉冲输出。正常工作时 7.4V 15/16 脚：电源供电。正常工作时 15V。该脚在 8.4-----------24V 之内,IC 都可以正常工作.第 17 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙18(二)、IC520 的供电： 1、主开关电源启动时 IC520 的供电：待机电源变压器 T410：15 脚的脉冲电压经 D511 整流产生 STB12V 电压，加到上图中 Q554：S 极，该管是给 IC520 供电的开关管。DG 板 CPU 产生的 F-STBY-ON 高电平指令 2.6V 经 P25 插座的 13 脚加到上图中 35 号线，D 板 CPU 产生的屏主开 PANEL-MAIN-ON 高电平指令 3.2V，经 P25：17 脚加到上图中 38 号线，这两个高电平指 令分别经 D512、D513 加到 Q553 基极，这两个指令，只要有一个是高电平，都会使 Q553 基极是高电平，Q553 导通把 Q554：G 极拉成低电平，Q554 导通，把 S 极的 12V 电压从 D 极输出。加到下图中右下角 R563 右端，向左经 D521 加到 IC520 的确 5、16 脚。这是在主开关电源工作前，由待机电源向 IC520 供电。2、主开关电源工作后 IC520 的供电：主开关电源工作后，主开关电源变压器 T404 次级绕组产生的脉冲电压，经上图中双二极管 D536 全波整流，经 C556、C557 滤波， 输出 15V 电压，经上图中右下角 D535、PR509 输出，加到 IC520：15、16 脚。为之供电。因为这一路供电电压高于 STB12V，因此，此时 D521 自动截止。IC520 的供电， 自动切换成由 15V 供电。因为 15V 是本级开关电源产生的，因此是自馈电。 （三） CPU： IC501 对 IC520 的控制： VLOW -ON。 因为主开关电源输出的电压是多路低压电源， 因此也称为 VLOW 电源， IC501： 脚输出低压电源接通指令 VLOW-ON 15 高电平（4.4V）,加到下图中 R922 右端,然后加到 IC520 的 2 脚,正常工作时该脚电压是 1.46V。如果 2 脚的电压在 1---2.5V 内,IC520 都可以正常工作，如果在这个范围之外，第 18 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙19即小于 1V 或大于 2.5V 时,IC520 将停止工作.。（四） 、IC520 产生的驱动脉冲：IC520 得电工作后，从 12、13 脚输出驱动脉冲，见下图：T402 是驱动变压器，T404 是主开关电源输出变压器，Q412、Q413 是推挽输出开关管。C457 与 T404 初级线圈构成串联谐振电路，这是频率谐振型开关电源的核心。 IC520：12、13 脚是推挽输出脚，当 13 脚是高电平时，12 脚肯定是低电平，当 13 脚是低电平时，12 脚肯定是高电平。 当 13 脚输出高电平、12 脚输出低电平时，T402 次级 9 脚为高电平，5 脚为低电平。高电平加到 P 沟道 Q408：G 极，Q408 截止。高电平通过 D423 加到 N 沟道 Q412： G 极，Q412 导通。T402：5 脚输出的低电平，加到 P 沟道 Q409：G 极，Q409 导通，把 N 沟道 Q413 的 G、S 极间短路，Q413 截止。Q412 导通、Q413 截止的结果，产生 上图中红色线 3 所示的电流。该电流的回路是：来自 PFC 电路 394V 电源产生的电流------------PR401-----------Q412-----------C457-----T404 初级线圈-----地。上述电流给 C457 充电，左正右负。 当 IC520：12 脚输出高电平，13 脚输出低电平时，T402 次级 5 脚为高电平，9 脚为低电平，引起 Q412 截止，Q413 导通，此时产生的电流如上图中线 4 所示：此时 C457 通过 Q413、T404 初级线圈放电。从上图中可见：流过变压器初级线圈的电流方向，在 C457 充电和放电时，方向是相反的。 上图中各电路点的理论波形见下图所示：第 19 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙20上图中各电路点的实测电压波形见下图所示：IC520 各脚名称及电压值，见下图所示：第 20 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙21（五） 、T404 次级电压的输出：见下图所示。1、243V 整流电路：T404：10--------9 绕组产生的脉冲电压，加到倍压整流电路：D539、C604 和 D540、C605。倍压整流电路输出 243V(实测是 254V)电压，去加到 后面的 VSUS 稳压电路。VSUS 稳压电路在后面还要专门讲述。 2、VDA 电压整流电路：T404：次级 4----6-----3 绕组产生的脉冲电压，加到全波整流电路：双二极管 D531、C520。输出 76.7V(实测是 80V)电压,加到 VDA 调整管 Q527： D 极。VSUS 稳压电路输出的 192V 电压，加到 R631 的上端，经过 R631、R674、R676 加到 Q527：G 极，为 Q527：G 极提供偏置电压。Q527：S 极输出的 VDA 电压，加 到分压取样电路：R662、R669、R664、R665，在 R664 上端产生的取样电压，加到误差放大 IC512 的：1 脚，经过放大和倒相后，从 3 脚输出，经过 D545、D544、R542、 R632 加到 Q527：G 极。当输出的 VDA 电压升高时，加到 IC512：1 脚的取样电压也同比例升高，3 脚输出的电压下降，引起 Q527：G 极电压下降，Q527 管压降升高，Q527： S 极输出的 VDA 电压保持不变。R655 用于调节 VDA 电压的高低。从上面的分析可看出：只有当 VSUS 输出电压正常时，Q527：G 极才会有正常的偏置电压，才会有正常 的 VDA 电压输出。当 VSUS 电压没有输出时，VDA 电压就不会有输出。 Q527 脚电压: D 极 80V G 极 71.3V S 极 70V IC512 脚电压: 1 脚 2.2V 2 脚接地 3 脚 8.3V3、VSUS 偏置电压的输出：T404 次级 7---------8 绕组产生的脉冲电压，经 D586 整流、C603 滤波，得到 267V 电压。去送往 VSUS 稳压电路调整管，提供偏置电压。 4、15V 整流电路：T404 次级 1----------5----------2 绕组产生的脉冲电压，加到双二极管 D536、C556 整流滤波，得到 15V 电压，加到开关管 Q555、Q556：D 极。 5、F-STB-15V、L-15V 的输出控制：见下图。第 21 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙22N 沟道管 Q556 是 F-STB-15V 输出开关，N 沟道管 Q555 是 L-15V 输出开关。T404 次级 D536 整流输出的 15V 电压，加到这两个开关管的 D 极。同时 T404 次级经 D531 整流输出的 76.7V 电压,加到 Q555、Q556 两个管子的 G 极，为这两个管子的 G 极提供偏置电压。 F-STB-15V 的输出控制：当 IC501：18 脚输出 F-15V-ON 低电平指令时，加到 Q524：G 极，该管截止，D 极为高电平，N 沟道管 Q556：4 随之变为高电平，Q556 导通，从 S 极输出 F-STB-15V 电压。 L-15V 输出电压的控制：当 IC501：10 脚输出 L-15V-ON 高电平指令时，加到 Q569 的 S 极，该管的 D 极同步变为高电平，加到 Q555：G 极，N 沟道管 Q555 导通， 从 S 极输出 L-15V 电压。第 22 页 共 46 页 吴善龙7/25/2013作者：吴善龙23上图中，来自 D509 的 5V 电压，经电阻 R541 加到 Q524 的 G 极，经 R546 加到 Q569：G 极，如果 IC501：18 脚输出高电平，Q524 就会导通，C 极为低电平，关断 Q556，关断 F-STB-15V 的输出。当 IC501：10 脚输出低电平时，加到 Q569：S 极，该管导通，其 D 极输出低电平，关断 Q555，关断 L-15V 的输出。 Q555 脚电压（正常开机状态） ：1、2、3 脚到地 15V Q556 脚电压（正常开机状态） ：1、2、3 脚到地 15V 5、6、7、8 脚到地 15V 5、6、7、8 脚到地 15V 4 脚到地 23V 4 脚到地 23V6、主开关电源的稳压：主开关电源 T404 共输出三路电源电压：未稳压的 VSUS 电源电压、VDA 电源电压、15V 电源电压。在本电路中，采用把输出的 15V 电源 电压作为稳压取样的对象，因此，主开关电源输出的三路电压中，仅对输出的 15V 电压有稳压功能，当 15V 的电源负载轻重变化时，可以通过稳压环路，把输出的 15V 电 压稳定。而当输出的 VDA、VSUS 电压负载电流发生变化时，会引起输出的 VDA 电压及 VSUS 电压发生变化。即对 T404 输出的 VDA、VSUS 电压没有稳压作用。为此， T404 输出的 VDA 电压和 VSUS 电压，在整流后，又设置了第二次稳压电路。从上图中可以看到主开关电源的稳压环路：在 T404 次级，D536 整流输出的 15V 电压，加到取样电路：R659、R660、R661，在 R660 上端的取样电压，加到双三极管 Q509 右管的基极，当 15V 输出电压升高时--------取样电压升高----------Q509 右管基极升高-----------E 极电压升高---------通过左右半管 E 极间的耦合------------Q509 左管 C 极 升高------------Q541：G 极升高----------Q541 内阻变小---------------IC520：4 电压下降----------IC520 振荡频率上升----------T404 频率上升-----------次级输出电压下降-------15V 输 出电压保持不变。调节 R661 的阻值，改变 Q509 右管基极分压比，达到调节 T404 输出 15V 电压高低的作用。 Q509 脚电压：右管 B 极 5V Q541 脚电压：G 极 3.8v 右管 E 极 5.6V D 极 4V 右管 C 极接地 左管 B 极：5V 左管 E 极 5.6V 左管 C 极 3.8vS 极 2.52v7、 主开关电源的过流保护： IC520： 脚输出基准 5V 电压， 6 经过 R596 加到 R593 的下端， 在主开关电源变压器的初级回路中， 串有电流互感器 T407 初级线圈 1--------2 绕组，互感器次级 4------6 绕组上产生的感应电压与初级线圈流过的电流成正比。当 T404 初级过流时，T407 次级的感应电压升高，经过 D528、D529 桥式整流，桥式整 流的正端接地，负端输出负压，向下经 R592 加到 10V 稳压管 D530 正极，如果电流过大桥式整流输出负压大于 5V 时，结合 R593 下端的正 5V 基准电压联合作用，两者合 计 10V 电压， 此时 D530 击穿， 此负压加到 P 沟道管 Q510： 极， G Q510 导通， 通过 R614， IC520： 电压拉低， T404 次级输出电压下降， 把 4 使 防止过流损坏。 上图中， IC520： 6 脚输出基准 5V 电压，经 R596 加到 R582 上端，通过该电阻为 Q509 左管基极提供 5V 的偏置电压。 Q510 脚电压：G 极 5V S 极 4V 。第 23 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙248、VDA 电源过流保护：上图中 R680、R698、R655、R587、R711、R679：6 个 0.22 欧电阻并联,串在 VDA 电源负极回路中,Q517 双三极管是 VDA 过流保护检出管。T404 整流输出的 15V 电源，为 Q517 供电。因为 Q517 左管 B、C 电极并联在一起，E 极接地，B 极经电阻 R597 接 15V 电源，因此，左管 B、C 极到地是 0.6V。把这个 0.6V 电压加到右管 B 极,则右管处于微导通状态,右管 C 极电流极小,因此，右管 C 极电压是 4.65V，经 R672 加到上图中 PNP 管 Q565 基极，此时 Q565：E 极电压是 4V。因此该管截止，对电路 工作没有影响。当 VDA 过流时，在 VDA 电流在 6 个 0.22 欧并联电阻上的压降升高，6 个电阻左端的负压升高，加到 Q517 右管 E 极，右管导通电流增大。C 极电压下降到 低电平，加到 Q565 基极，该管导通，把 IC520：4 脚电压拉低，开关电源的振荡频率上升，T404 次级输出的 VDA 电压下降，防止电流增大损坏零件。 . Q517 脚电压：左管 C、B 极到地 0.62v 左管 E 极 0V 右管 C 极 4.65v 右管 B 极 0.62V 右管 E 极 0V Q565 脚电压 B 极 4.25V E 极到地 4V9、15V 电源过流保护：15V 电源过流检测管是 Q520，与 VDA 电源过流检测电路原理一样。Q520 右管 C 极输出的过流检测低电平电压，加到 PNP 管 Q564：B 极， 该管导通时，把 IC520：4 脚电压拉低，启动过流保护功能。但因为过流检测电阻被两个跳线：JS01、JS02 短路，因此，该过流检测实际上是没有使用。 Q520 脚电压：左管 C、B 极到地 0.62V E 极电压 0V 右管 C 极 4.7v 右管 B 极 0.62V 右管 E 极 0V第 24 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙2510、电源板 CPU：IC501 对主开关电源 IC520 的控制：当按下面板上的电源开关时，IC501：10 脚输出开机低电平指令，加到上图中 Q569：G 极，该管截止，D 极为 3.37V,加到下图中 Q538:G 极,该管导通，把 R931 下端接地，此时 R931 与 R613 并联，开关电源的工作频率正好在稳压范围的中心点。 Q569 脚电压：G 极电压 0V D 极电压 3.37v E 极接地。 Q538 脚电压：G 极 3.3V D 极 4V S 极接地。第 25 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙2611、IC520 供电过压保护电路：见下图。IC520 的电源供电 14V，加到上图中 R675、R653 分压电路，D602 是 8.2V 稳压管,供电 14V 电压正常时,D602 负极是 8.4V,经过 D602 降压 8.2V,加到 Q566 基极电 压是 0.2V,该管截止。当 IC520 供电上升到 16V 以上时，D602 负极是 9.6V,经过 D602 降压 8.2V,Q566: B 极是 1.4V,大于 Q566 基极的导通电压，Q566 导通，把下图中 R922 右端接地，从而把 IC520：2 脚拉到 1V 以下，这将引起 IC 内部停止工作。从而保护 IC520 不受损坏。 Q566 脚电压（工作正常时） ：基极 0.33V C 极 1.46V E 极接地。12、T404 输出 15V 电源过压保护：见上图。 T404 次级 D536 整流输出 15V 电源电压，加到上图中 R666 上端，再加到稳压管 D551 负极，15V 正常时，D551 截止， 不影响电路工作。当 15V 过压时，D551 导通，经 R545、D574、R922 加到 IC520：2 脚，这将引起 2 脚上升超过 2.5V,引起 IC 内部保护,停止振荡,关闭 15V 的输出. 13V、VDA 输出过压保护：见上图。 VDA 的正常电压是 75V。上图中 4 个稳压二极管 D569、D570、D571、D572 串联，总的耐压是 96V，因此，4 个稳压管截止， D549、D579 不输出电压，对电路没有影响。当 VDA 输出过压时，4 个稳压管导通，从 D549、R579、D579 负极输出高电平，经过 R922（见下图）加到 IC520：2 脚，使 2 脚电压上升超过 2.5V，IC 内部保护电路启动。IC 停止工作，防止过压 。第 26 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙2714、VLOW 电压检测：T404 是主开关电源，也叫 VLOWZ（低压）电源，IC501 在正常工作中，要随时对 T404 输出的各路电压进行检测。若发现异常，会马上关断电 源，以防故障扩大。上图中 Q508 完成对 VLOW 电压的检测功能。T404 次级输出的 15V 电源电压，经 R584 加到 Q509：E 极，Q509 左管 B 极经 R582 接 IC520：6 脚输出的 5V 基准电压， 因此 Q509 左管导通，从 C 极输出 3.8V 电压,经 R641 加到 Q508 的左管基极,为左管导通提供了条件,Q508 的右管基极通过 R649 接待机电路 STB5V 开关管 Q537:S 极输出的 STB5V 电压,为右管导通提供了条件。Q508 左、右半管是串联的关系。因为左、右半管基极都接了高电平，左、右半管同时导通，因此，Q508 左管 C 极输出低电平，经 R516 接 IC501：22 脚，这是 VLOW 检测输入脚，当 IC501：22 脚为低电平时，CPU 判断 VLOW 电源电压正常。若变成高电平，则立即关断 T404 主开关电源电路的工作。 六、VSUS 电源稳压电路原理：VSUS 电源稳压电路由 IC509、T601、Q507、IC505、IC507 组成。第 27 页 共 46 页 吴善龙7/25/2013作者：吴善龙28（一）IC509 的供电：IC509 的供电由 IC501：14 脚 VSUS-ON-L 指令进行控制。在 14 脚是 0V 电平时，接通 IC509 的电源供电。过程是：IC501：14 脚低电平 0V---------加到 P 沟道 Q551：G 极-----------Q551 导通----------D 极输出低电平-----------加到下图中 IC507：2 脚----------IC507 内发光管发光-----------光敏三极管导通---------IC507：4 低电平------------Q540：G 极低电平------------Q540 导通----------把 S 极输入端的 15V 电源从 D 极输出----------加到 IC509：8 脚-----------为 IC509 供电。 IC507：1 脚的供电：待机电源变压器 T410 次级 D509 整流产生的 STB5V 电压，为 IC507：1 脚内 LED 管供电。 Q540：S 极的 15V 供电：该供电来自于主开关电源变压器 T404 次级脉冲电压，经 D586 整流（见下图） ，C603 滤波，得到 15V 直流电压。C603 的上端即 15V 电压的 正极接 Q540 的 S 极（见下图） ，C603 的下端即 15V 负极，接 IC509：6 脚（电源地） 。这样一来，15V 电源电压，经过导通的 Q540，加到 IC509 电源端 8 脚和接地端 6 脚 之间。Q551 脚电压：G 极 0V IC507 脚电压：1 脚 5.1V第 28 页 共 46 页D 极 4.6v 2 脚 3.9VE 极接地。 3 脚 0V 4 脚 0VQ540 脚电压： S 极 15VD 极 15VG 极 9V7/25/2013吴善龙作者：吴善龙29（二）IC509：L6565N 集成电路介绍。这是一个 8 脚 IC。 1、 L6565N 是准谐振开关电源专用 IC。它的特点： （1） 、当开关电源开关管的电压是 0V、流过开关管的电流是 0 时，接通开关管。这样就可以做到开关管的开启损耗最小，还适合设计成大电流、大功率的开关电源。 （2） 、采用前馈技术，把开关电源输入的电压经过分压取样加到 IC 的前馈输入端，这样，开关电源输入端的电压在大变化范围内变化时，输出电压保持稳定不变。即 稳压范围很宽。 （3） 、采用折迭技术，提高待机时的电源效率。 （4） 、逐个脉冲进行打嗝模式过流保护。 （5） 、超低的启动电流（小于 70UA） ，超低的静态电流：小于 3.5MA. （6） 、利用 z“去能”功能,可对 IC 的工作与否进行控制. （7） 、可输出 400MA 的驱动电流。 2、L6565 内部方框图：3、在轻负载时，这个 IC 能自动的降低开关电源频率，这时仍能保持开关管零电压开启这个特色。这个 IC 的顶视图引脚功能：4、各引脚功能描述： 1 脚：INV，IC 内误差放大器的反相输入端。把开关电源的输出电压，经过取样后，加到该脚输入。 2 脚：COMP，IC 内误差放大器的输出端。在 IC 的 1、2 脚外部，接有负反馈补偿网络，以提高电路的性能。 3 脚：VFF，前馈输放入端。开关电源的输入电压经过分压取样后，加到该脚馈入到 IC 内部。用于改变开关管峰值电流的设定点。3 脚电压高时开关管峰值电流被 控减小，以达到开关电源的输入电压升高时，输出电压稳定不变。 4 脚：CS，把开关电源变压器的初级电流（开关管 S 极电流）通过小阻值电阻转化成电压，加到该脚内部的脉冲宽度调制器 PWM 输入端。与 IC 内的基准电压进行 比较，决定开关管的关断时刻。也就决定了开关管的导通宽度。当该脚输入的电压峰值超过 2VP 时，IC 内电路将进入打嗝过流保护模式。 5 脚：ZCD，用于开关电源准谐振方式工作的变压器退磁检测输入端。交替、同步的输入变压器辅助绕组感应产生的正、负脉冲电压。该脚输入脉冲的下跳沿时，触 发开关管导通。开关管被关断后，为了防止很快又被触发导通，设计了触发消隐电路，开关管关断后，在最短 3.5US 内触发消隐电路工作,以防有短路情况发生时损坏电路零 件,也可以进行频率折叠操作，以提高待机时电源的效率。第 29 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙306 脚：GND，接地端。 7 脚：GD，驱动脉冲输出端，可输出 400MA 的驱动电流。 8 脚：VCC，电源端。 5、准谐振开关电源的关键是变压器退磁完成的瞬间，同步的打开开关管。 通过开关变压器的付绕组产生的下跳沿脉冲能检测变压器的退磁。L6565 有一个专门引脚（5 脚）仅通过一个电阻来检测变压器的退磁。当开关电源的输入电压或输 出电流发生变化时，L6565 将控制开关电源的工作频率同步改变，以此达到稳定输出电压的目的。由 L6565 组成的开关电源，变压器的电流工作在断续导通和连续导通的边 界， 6、L6565 内部供电电路：见下图。进入 8 脚的电源电压： （1）加到 7V 线性稳压电路（LIN REG） ，输出的 7V 电压，给 IC 内全部电路供电。 （2）上述 7V 电压又加到 2.5V 基准电压产生电路,2.5V 基准电压加到误差放大器的正输入端作为偏置电压。 （3）8 脚的 VCC 电压加到 7 脚内驱动输出管的上管 C 极，以提高驱动能力。 （4）IC 内有一个欠压比较器，当 8 脚输入电压过低时，该比较器的输出去关闭 IC 内的驱动输出电路，防止 VCC 过低情况下工作时损坏开关电源。该比较器负输入 端到地接有一个二极管稳压电路，为负输入端提供一个基准电压，8 脚输入的 VCC 电压，经过一个分压电阻，取样电压加到比较器的正输入端（见下图） 。当 8 脚的 VCC 偏低时，比较器负输入端电压不变（因为有稳压电路） ，而正输入端电压降低。这将使比较器输出端翻转成低电平，该低电平就会关闭 7 脚输出的脉冲，防止损坏零件。 （5）在 8 脚内部到地间，接有一个 20V 稳压管（见下图） ，当 8 脚输入的电压过高时，该管击穿导通拉低 8 脚电压，以防过压时烧坏 IC 内部电路。7、变压器初级绕组零电流检测检测电路：第 30 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙31上图中，Q 是开关电源的开关管，Q 的 D 极连接的是开关电源变压器初级绕组，次级是辅助绕组，通过一个电阻，把辅助绕组的的脉冲电压加到 IC 的 5 脚。在开关 管截止时，辅助绕组加到 IC：5 脚的脉冲电压是正的。此时变压器中的磁能向负载供电，当供电完毕变压器中的磁能降为 0 的瞬间，加到 5 脚的正脉冲电压下跳，当 5 脚下 跳到 1.6V 时,IC 内部电路就会输出正脉冲开启外部的开关管。当开关管截止、变压器中的磁能向负载供电过程中，加到 IC：5 脚的正脉冲电压大于 2.1VP（实际上是 5VP） ， 保证了开关管不会被干扰脉冲误触发导通。提高了电路的抗干扰能力。 上图中辅助绕组用于检测变压器的退磁情况，这是准谐振开关电源必需的工作条件。IC：5 脚的下跳沿脉冲能很好的接通 IC 外部的开关管。在开关管关断之后，IC 内的 开关管触发电路要消隐一段时间，这有两个作用：1 是防止漏感退磁产生的下跳沿脉冲错误的触发开关管导通。2 是实现频率折叠功能。 8、启动电路：在刚通电时，因为 IC：5 脚没有电流过零检测脉冲输入，因此，此时 IC 内的启动电路 STARTER 工作。从 7 脚强制输出一个正脉冲。开启开关管。 9、IC：5 脚内有一个双向钳位器，5 脚内部到地有一个 5.2V 稳压二极管,把 5 脚的脉冲顶部限制在 5.2V，这是顶部钳位。5 脚内三极管基极到地有两个 D，每个 D 的正向 压降是 0.65V,两个是 1.3V。因此这个三极管基极到地是 1.3V。三极管 B、E 极间导通压降是 0.65V,那么 5 脚最低电压是 0.65V。这是下部钳位。也叫底部钳位。5 脚外接的 电阻阻值，用于限定流入 5 脚和流出 5 脚的电流值，使 5 脚的电流在 IC 的额定值之内。 10、IC 内的去能电路：IC：5 脚内部有一个去能比较器：DISABLE。该比较器的正端接基准电压。5 脚输入的电压加到去能比较器的负输入端。当加到 5 脚的电压下降到 0.15V 以下时,去能比较器输出输出高电平，启动了去能电路，关断 IC：7 脚的输出。只能当 5 脚的电压上升到大于 0.3V 时,去能比较器输出端才会翻转到低电平，7 脚又恢 复正常工作。 11、频率折叠功能： 准谐振开关电源有一个固有的缺点，就是当负载很轻时，振荡频率容易达到很的值。为此，设计了频率折叠功能。该功能是通过控制开关管的关断 时间长度（也叫消隐时间宽度）来限制轻载时的频率升高。有了频率折叠功能后，开关电源负载轻重变化时，开关电源的振荡频率变化范围在规定值之内。 下图表示的是准谐振开关电源固有的频率特性：IC：2 脚电压与消隐时间的关系图。横轴是 2 脚的电压值，纵轴是开关管的消隐（截止）时间宽度。当 2 脚电压大于 3.2V 时,再升高 2 脚电压,消隐时间不变.，当 2 脚电压在 2.5V 到 3.2V 之间变化时,消隐时间急剧变化，且二者是反比（函数）关系。即 2 脚电压越低，消隐时间越长。消隐时间也叫开关管的关断时间。 当开关电源的负载很轻时，如待机状态，开关电源的输出电压将升高，取样后加到 IC：1 脚电压升高，经过内部倒相放大后，IC：2 脚的电压降低。经过折叠功能，开 关管的关断时间延长，以消除准谐振开关电源固有的频率升高特性。此时，频率特性见下图所示：第 31 页 共 46 页 7/25/2013 吴善龙作者：吴善龙32上图中，横轴是 IC：2 脚电压值，纵轴是开关电源的振荡频率，左部虚线所示是准谐振开关电源的固有频率特性，锯齿状实线是加入频率折叠功能后的频率曲线。此时， 负载轻重发生变化，导致 IC：2 脚电压高低变化时，开关电源的振荡频率基本不变。 当负载很轻时，开关电源输出电升高，经过取样电路，加到 IC：1 脚的电压升高，经守内部倒相放大器放大后，IC：2 脚电压随之降低，开关管的载止时间也随之增长 （即开关电源的工作频率降低） ，此时开关电源变压器辅助绕组产生的电流过零检测脉冲幅度会降到很低，不能再触发开关管驱动电路。在这种情况下，IC 内的启动电路被 自动激活。导致 IC 进入间歇（突发）工作模式：每隔开关管关断比较长的时间后，才输出一个驱动脉冲。这样，在负载很轻时，开关电源从市电吸少很小的电能，但输出 电压保持不变。 12、前馈电路功能：准谐振开关电源的核心是有一个电流设定点。开关管的峰值电流每达到这个电流点时，开关管就会关闭。这个功能很好的保证：当开关电源的负载轻 重发生变化时，输出电压能被很好的稳住。但当市电交流电压变化引起开关电源输入电压高低发生变化时，上述电路不能有效的保持输出电压稳定不变。为此，在开关电源 中设置了前馈电路。 下图是说明前馈电路功能的曲线图：横轴表示输入电压变化 4 倍。纵轴表示开关电源的输出功率变化倍数。上边的曲线表示的是没有前馈电路的效果，下边的曲线 是有最佳的前馈电路的效果。从上图可看出：没有前馈电路时，开关电源的输出功率与开关电源的输入电压成正比。输入电压升高时，开关电源的输出功率随这升高。这说明稳压效果不良。当设 计的前馈电路最佳时，此时开关电源的输入电压升高了 4 倍，但输出的功率保持不变。这时，电网电压升高时，开关电源能够很好的保持输出电压稳定不变。 下图是前馈电路的电路图：开关电源的输入电压，经过 R1、R2 分压后，加到 IC：3 脚输入，进入前馈电路（VOLTAGE FEED FORWARD） 。开关电源的输出电压经过取 样后加到 IC：1 脚（误差放大器 E/A）输入端，经过倒相放大后，从 2 脚输出，在 IC 内也加到前馈电路。前馈电路的输出，加到脉冲宽度调制器 PWM（也叫电流比较器） 的负输入端。 当开关管导通时，开关电源变压器初级线圈的下端通过导通的开关管接地（开关电源输入电压的负极） ，变压器初级线圈的上端接开关电源的输入电压正极。输入电压 加到了初级线圈的两端，初级线圈电流从无到有，从小逐渐增大（这是因为变压器有有较大的电感量，流过电感的电流不能突变，只能从小逐渐增大。。因此，流过变压器 ） 初级线圈的电流是一个线性增大的锯齿状电流。这个电流流过开关管 S 极（零点几欧）电阻，在 S 极到地产生一个从零逐渐升高的锯齿状电压，加到 IC 的 4 脚。在 IC 内加 到 PWM 调制器的正输入端。在 PWM 右边，有一个 Q 触发器，它有两个输入端：R、S， R 端是复位端也叫清零端，当该脚输入高电平时，输出端 Q 跳变到低电平即零。 S 端是置位端也叫置 1 端，当该脚输入高电平时，输出端 Q 跳变到高电平即 1。Q 端的输出脉冲电压，经过驱动器（DRIVER）从 7 脚输出。加到开关管的 G 极。控制开关 管的导通和关断。 前馈电路的输出电压加到 PWM 比较器的负输入端，这一电压称为脉宽调制器的基准电压 VCSX。第 32 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙33流过开关管的锯齿状电流逐渐上升，IC；4 脚电压同步升高时，若 PWM 正端电压达到与前馈电路输出的电压（PWM 负端）相等时，PWM 输出端翻转到高电平，加到 R 端，使 Q 端因此下跳到 0，IC：7 脚输出 0，关断开关管。由此看出：前馈电路的输出电压（VCSX）决定开关管的峰值电流幅度。而前馈端 3 脚的输入电压与前馈电路输 出电压成反比关系， 前馈电压越高，VCSX 越低，开关管的峰值电流越小，开关电源输出电压越低。见下图所示： 前馈电路的输出电压，就是下图中的 VCSX， 它是下图的纵轴。前馈电路的输入电压 VFF 是下图的横轴。由于 VCSX 加到 PWM 比较器的负输入端，开关管电流产生的锯齿波电压加到 PWM 正输入端，因此，VCSX 决 定开关管电流的峰值，决定开关管的导通宽度，决定开关电源变压器充磁的多少。也就决定了开关电源输出电压的高低。 下图表示：当开关电源的输入电压升高时，经取样后，加到 3 脚的前馈电压 VFF 同比升高，此时，前馈电路输出的 VCSX 电压降低，PWM 负输入端电压降低，开关管 的峰值电流被调低，PWM 输出正方波的宽度变窄，IC：7 脚输出的正方波变窄，开关管导通变窄，变压器充磁变少，开关电源输出电压不随输入电压升高而升高。输出电 压得到了稳压。13、IC 内误差放大器介绍：IC 的 1、2 脚内部是误差放大器。第 33 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙34开关电源的输出电压，经过分压取样后加到误差放大器 TL431 输入端，经过放大后驱动光耦器，误差信号经过光耦加到 IC：1 脚，误差放大器的反相输入端。当开关 电源的输出电压升高时，加到 TL431 输入端的电压升高，TL431 导通电流增大，光耦发光管发光变强，光耦内光敏管内阻变小，光敏管 E 极电压升高，IC：1 脚电压升高， 在 IC 内经反相放大后，IC：2 脚的 VCOMP 电压降低，该电压加到上图内前馈电路输入端，前馈电路输出电压降低，PWM 负输入端电压降低，开关管导通电流峰值变小， 开关管导通变窄，变压器充磁变少，开关电源输出电压不致升高，输出电压保持不变。 14、开关管过流保护：在 IC 的 4 脚内有一个打嗝（HICCUP）比较器，该比较器的负输入端接 2V 固定电平，正输入端接 4 脚输入的锯齿电压。当开关电源的负载有短路（次级整流的二极管、次级绕组短路）时，开关管 S 极的锯齿电流会变 得很大，加到 IC：4 脚的锯齿波电压峰值会升高大于 2V，该比较器输出高电平的去能电压（DISABLE） ，关断 7 脚驱动脉冲的输出（去能） 。防止过流损坏开关管。IC 去能 之后，开关电源停止工作，不能通过辅助绕组再为 IC：8 脚供电，8 脚外接电容上的电压放电，8 脚电压逐步下降，只有当 IC 的 8 脚 VCC 电压下降到欠压保护门限之下， IC 才会被重新启动。如此这样，开关电源就会处在工作------保护停止-----------工作----------保护停止-----------工作----------，这样的状态就像人打嗝一样，以很低的频率间歇工 作。此时开关电源的电流很小，不会对电路造成损坏。因此，打嗝实际上是过流保护。 15、欠压保护电路：欠压保护 UVLO 低电平，加到下图中 NMOS 管的 G 极，该管截止，其 D 极为高电平，加到 NPN 三极管的 B 极，该管导通，把 IC：7 脚拉低到 0V， 关断外部的开关管。第 34 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙35（三） 42PA60C： VSUS 电压的实际稳压过程： 主开关电源变压器 T404： 13----14 绕组产生的脉冲电压， 经整流和滤波得到未稳压的 VSUS 电压， 加到下图中： 开关管 Q507： D 极。 Q507 电压：D 极 254V G 极 5.5V. C611\C615 正极上 VSUS 电压 175V极，T404 次级输出的 15V 电压，经 Q540 加到 IC509（L6565）8 脚，T601 是开关电源变压器，初级线圈 9---6 接在开关管 S 极电路中，辅助线圈 5-----4 产生的脉冲电压， 加到 IC509： 脚。 5 开关管 Q507 导通时， 产生的电流如下： T404 输出未稳压的 SUS 电压正极---------Q507： 极----------S 极--------8 个并联的过流取样电阻---------PR601-------D 对 C615/C611 充电--------未稳压 VSUS 电压的负极------电流构成闭合回路。上述电流一方面向电容 C615/C611 充电，另一方面同时向负载供电。同时这个电流给 T601 充磁， 把前级送来的电能转化成磁能存储在 T601 内。称为变压器的充磁。 当开关管 Q507 截止时，在 T601 初级线圈产生右正左负的感应电压，该电压产生如下的电流：T601 初级右端出发-------------向 C615/C611 充电----------阻尼二极管 D501 正极-----------负极------------T601 初级线圈左端--------------电流构成回路。上述电流一方面给电容 C615/C611 充电，另一方面同时向负载供电。此时，T601 内储存的磁能，转 化成电能向负载供电。称为变压器的退磁。 可见：不论当开关管截止时，还是导通时，T601 都向负载供电，都对电容 C611、C615 充电，因此，这样的开关电源，输出电压的纹波极小。输出的 VSUS 电压 175V。 Q507 导通时，流过 Q507 的电流呈锯齿状上升，该电流在 8 个电流取样电阻上产生锯齿状电压，加到 IC：4 脚开关管电流检测输入端。用于控制开关管 Q507 的关断时 刻。 开关管 Q507 截止时，T601 内储存的磁能向负载释放。当磁能释放恰好完毕时，T601 次级产生的脉冲电压也下跳到最低点。加到 IC：5 脚电流过零检测输入端。这一下 跳电压开启开关管，使开关管导通，进入下一周期的充磁。 来自前级 T404 输出的 15V 电压，经 R608、R695、R652、R671 分压取样后，加到 IC：3 脚前馈电压输入端。用于当输入电压变化时，稳定输出电压。 IC509 各脚电压：当测量 1 脚电压时，输出的 VSUS 明显电压下降。 2 脚电压：3.66v 5 脚：2V第 35 页 共 46 页3 脚电压 2.38V4 脚：测量时 VSUS 电压明显下降。6 脚：接地7 脚：5.54v7/25/20138 脚：15V吴善龙作者：吴善龙36T601 输出的经过稳压后的 VSUS 电压，加到下图的分压取样电路：R622、R648、R636、R626、R656、R627、R628。在 R656 上端产生的取样电压，加到 Q505：G 极， R627 上端产生的取样电压加到误差放大 IC506 的输入端 5 脚，经过倒相放大从 3 脚输出，当稳压后的 VSUS 电压升高时，Q505：G 极同比升高，IC506：5 电压也同比升高， 经过倒相放大，3 脚输出降低。综上所述：Q505：G 极电压升高，S 极电压降低，使 Q505 导通加深，D 极电压下降。使 IC505 内发光管负极电压下降，发光变强，光敏三 极管内阻变小，IC505：3 脚电压升高，加到 L6565：1 脚。1 脚升高导致 2 脚下降，导致 IC：7 脚输出的正脉冲宽度变窄，开关管导通宽度变窄，开关电源输出的电压不上 升，保持稳定不变。Q505 脚电压：G 极电压 15.3VS 极 12.8VD 极 125VIC506 脚电压: 3 脚电压 12.8V4 脚接地5 脚 2.2VVSUS 检测：稳压后的 VSUS 电压，加到 VSUS 检测电路。R526、R527、R533 组成 VSUS 电压检测电路的取样电路，取样电压加到 7.5V 稳压管 D585 的负极,当 VSUS 电压正常时，取样电压约等于 6.2V，D585 截止，Q530 也截止，不影响 Q525 的工作状态。R627 上端分得的 2.2V 电压，经过 R658 加到 Q525：G 极，该管导通，C 极为 0V， 加到 IC501：19 脚，这是 VSUS 电压检测输入脚，CPU 据此判断 VSUS 电压正常。如果该脚变成高电平，开机 5 秒后，IC501 会保护关机，电源继电器会断开。 Q530 脚电压: B 极 0V IC505 脚电压: 1 脚 169V IC507 脚电压: 1 脚 5.1V 七、电源板 CPU：IC501 电路。 （一）IC501 的供电：待机电源变压器 T410：13 脚脉冲电压经 D509 整流产生 STB5V 之后，经过 D505 降压，得到 4.5V 电源电压,加到 IC501:1 脚,为 IC501 供电。因此 CPU 的电源供电不是 5V，而是 4.5V。 （二）CPU 的复位电路： C 极 2.24V 2 脚 168V 2 脚 3.9V E 极接地. Q525 脚电压: G 极电压 2.24V 4 脚 15V D 极 0V S 极接地.3 脚: 测量时 VSUS 电压明显下降. 3 脚 0V 4 脚 0VIC502 是复位专用 IC， IC501：1 脚的电源电压，也加到 IC502：2 脚，1 脚输出低电平的复位电压加到 IC501：6 脚。在开机上电时，IC502：1 脚先是输出低电平， 过 1MS 后才输出高电平，1 脚输出高电平的时间，迟后 2 脚大约 1MS，在这 1MS 时间内，IC502：1 脚保持低电平，对 IC501 内部的程序进行复位。如果开机后 IC502：1 脚始终为低电平，则 IC501 就不能工作。如果在开机时 1 脚不能输出低电平的复位脉冲，IC501 就不能复位，开机后会出现紊乱、反常现象。 （三）晶振电路：上图中 IC501：3、4 脚间接晶振及两个电容，与 IC 内电路一起构成晶振电路，产生的振荡波形作为 IC501 的工作时钟。时钟是数字电路工作的血液， 没有时钟，数字电路就一动不动。第 36 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙37（四）电源开关：“开”的检测： 、按下面板上的电源开关时，闭合的电源开关，就会把待机电源输出的 STB12V 加到上图中 7.5V 稳压管 D555 的负极,该管击穿导通,Q535 随之导通,把 IC501:7 脚拉低到 地 0V,CPU 据此判断电源开关已闭合。 （五）PFC 检测：IC501 的 8 脚是 PFC 电压检测输入端，当 PFC 电压正常时，该脚应为 0V。如果开机后该脚不能变成 0V，开机 3 秒后 IC501 就会保护关机，电源继 电器释放。 （六）电源板 STB5V 输出控制：面板上的电源开关按下后，IC501：7 变为 0V，CPU 马上从 9 脚输出低电平，加到 STB5V 开关管 Q521；G 极，Q521、Q537 因此导通， 把电源板产生的 STB5V 输出到 D 板、DG 板，至此整机才能进入工作状态。 （七）+15V 输出控制：在开机时，IC501：10 脚输出低电平 0V，关断 Q563，该管 D 极为高电平，加到+15V 开关管 Q555 的 G 极，该管导通，输出+15V，加到 DG 板 和 D 板，为两块板供电。IC501：10 脚输出的 0V 电平还加到 Q569 的 G 极，关断该管，该管 D 极为高电平，加到主开关电源 Q538：G 极，该管导通，控制 IC520：4 脚的 电压，从而控制主开关电源的振荡频率。控制主开关电源的输出电压。 （八）ALL OFF 输出：IC501 的 13 脚输出 ALL OFF 脉冲，在按下电源开关后，电源板 CPU：IC501 从 13 脚输出一个宽度为 500MS 的高电平脉冲，去加到 DG 板内 CPU 的输入脚，以通知 DG 板 CPU：电源板 CPU 已淮备就绪，正在等待接受开机指令。 （九）VSUS ON 指令：IC501 的 14 脚输出 VSUS：0V 开机指令，加到 Q551：G 极，接通 VSUS 振荡 IC 的供电。 （十）VLOW--ON 指令：IC501：15 脚输出高电平，去加到 IC520：2 脚，控制主开关电源开始工作，输出各路电源电压。 （十一）PFC-ON 指令：IC501：16 脚输出 PFC 电源接通低电平指令，加到 IC401：2 脚。PFC 电路开始工作。输出 390V 电压。供给主开关电源。 （十二）电源板保护信息输出：正常时从 IC501：17 脚输出低电平，去加到 D 板内 CPU。若 D 板有故障，会从该管输出高电平，加到 D 板 CPU，此时，面板上的电源 灯会灯闪 4 下，指示电源板故障。 （十三）F-STB-ON 指令：从 IC501：18 脚输出高电平，经过 Q524，加到 Q556：G 极，Q556 输出 F-STB-14V， 送往 PA 板，然后去给 DG 板和 H 板供电。 （十四）VSUS 电压检测输入：加到 IC501：19 脚。当 VSUS 电压正常时，输入该脚的电压是 0V。如果 VSUS 电压偏低或是没有，该脚将升到高电平，会发生开机 5 秒后保护关机，并且灯闪 4 下。 （十五）TV-ON 指令输入：来自 D 板 CPU 的（PANEL-MAIN-ON）开机指令，加到 P25：17 脚（3.2V） ，进入电源板后,分成二路：一路加到 Q553：B 极，Q553、Q554 随之导通，由 Q554 把 T410 产生的 STB12V 输出，为 IC520（主开关电源振荡 IC）供电。另一路加到 Q557：B 极，该管导通，把 IC501：20 脚拉到 0V，收到这一低电平指 令后，IC501 启动 VLOW（主开关电源）和 VSUS 电源输出、VDA 电源输出。 （十六）交流检测输入：AC 检测电路输出的检测结果，是一个幅度为 3.8vp 宽度为 1.8ms. 周期为 10ms 的正脉冲， ，加到 IC501：21 脚。CPU 据此判断交流电源正常， 如果没有上述波形输入，CPU 将不执行开机指令，不会吸合两个电源继电器。 （十七）VLOW 电源检测：加到 IC501：22 脚。VLOW 开关电源即主开关电源，这个电源的变压器 T404 输出未稳压的 VSUS 电压、VDA 电压、两路 15V 电源。VLOW 开关电源的稳压取样和输出电压检测都是对 T404 次级 D536 整流输出的 15V 电源电压而言的。因此，VLOW 检测实际上就是对 15V 电源电压进行检测。该检测由 Q509 的 左半管、Q508 双三极管组成。第 37 页 共 46 页7/25/2013吴善龙作者：吴善龙38T404 次级：4----5-----6 绕组，产生的感应电压，经双二极管 D536 整流，C556、C557 滤波，得到 15V 电源电压，加到上图中 R584 上端，通过 R584 为 Q509：E 极供电。 同时，IC520：6 脚内部产生的基准 5V 电压，加到上图中 R582 的上端，这两路电压，为 Q509 提供了导通的偏置电压，Q509 左管导通，从 C 极输出 3.8V 电压，加到 Q508 左管基极，因此，左管导通。Q508 右管基极接来自待机电源的 STB5V 电压，因此右管导通。因为 Q508 左管和右管同时导通，左管 C 极为低电平，加到 IC501：22 脚。只 要 IC501：22 脚为低电平 0V，CPU 就判断 VLOW 电源工作正常。如果变为高电平，CPU 就会马上进入开机 5 秒保护状态，关机保护。灯闪 4 下。 （十八）D 板 CPU 发出开机指令 F-STB-ON 高电平指令 2.6v，通过 P25：13 脚加到电源板，分成两路：一路经 D512 加到 Q553：B 极，Q553、Q554 导通，把 T410 产生 的 STB12V 通过导通的 Q554 输出，为 IC520 供电。另一路加到 Q559 基极，该管导通，C 极为低电平，加到 IC501：23 脚，IC501 随后输出电源继}