一、电路简介
电源板电路主要由四部分组成。
1.市电输入电路及整流器滤波电路。
由电感电容组成的低通滤波器组成。
2.功率因数校正(PFC)校正电路。
由彩虹冠电子(Champion)的PFC控制芯片CM6510A组成。
控制电路。这部分电路由三部分组成。
答:辅助电源(5V备用开关稳压电路);由PI公司的TOP253EN组成。
这是反击式电路,TOP253EN集成了开关MOSFET管道,用作集成块。
B: 24V(背光)、24V(半音)、主开关稳压电路。彩虹冠电子(Champion)的同步整流控制芯片CM6900构成四个开关管和两个串联谐振同步整流(SRCSR)电路,分别控制和控制两个电源1/2侧开关。本电机是特有的。
C : 12V DC/DC电压调节控制电路。BCD电子提供的DC/DC控制芯片AP3843GMTR-E1的实现
4.输出端整流器稳压电路。
输出整流电路是由复合二极管和同步整流开关管组成的全波整流电路。和DC/DC开关管组成的降压电路。
5电路信号流程图
二、电路基本工作流程
1.市电是C7/LF1/C4/LF2/C11/C12/RT3/RT4/BD1
PFC电路由U1/L1/L2/Q3等组成,D1整流,C17A/C17B/C17C滤波器输出约为380V-400V直流电压。典型值为390V
2.通过BD2桥接器整流的电压在备用电路上产生5.25伏(大电流负载需要将5伏提高到5,25伏)输出电压。该电压提供液晶电视CPU控制电路、USB电路、IPTV电路和遥控接收器(遥控开关控制、实现待机功能)。
3.主电路输出:同步整流输出24V/6A为基米屏幕Converter,传播整流输出24V为主板半音放大器电路,同步整流输出为DC/DC转换电路(BUCK)输出12V/5A,提供主板和基米屏幕。
1)EMI保护和滤波电路
交流输入和EMI滤波电路基本工作流程是通过整流滤波电路(由C7/LF1/C4/LF2/C11/C12/RT3/RT4/BD1/BD2等组成)将市电转换为脉动直流电压。这个电路的作用是我们常说的EMI抑制电路。
换向后,脉动电压通过BD1和BD2分别传送到两个独立开关电源,通过BD2供应到备用控制电路,即辅助电源电路。通过BD1,主电路(即主电源电路)必须通过PFC电路。PFC电路是整流后将脉动电压转换为380-400V的直流电压。主电路将380V-400V的直流电压转换为主板不同要求的电压。
2)主电源电路(半音24v传播整流,背光24v同步整流)
核心部件是U10(CM6900),使用同步整流控制方法。芯片位于电源板第二侧(第二侧),控制位于一侧的高压MOS(需要隔离开关T6)Q15/Q15和位于第二侧的低压MOSQ14/Q16/Q19/Q20,提供同步整流输出背光+24V。这样可以达到高效率、低辐射的效果,另外,半音+24V仍然采用传统的传播整流方式。在主电路中,变压器T4/T5以一级串行连接、二级并行方式实现。
3)DC/DC BUCK电路(+12V开关稳压电路)
核心部件包括U3(AP3843GMTR-E1)、DC/DC控制芯片、BUCK电路和背光24V,通过降压调节至12V,为主板和屏幕供电。该电路核心部件包括L201(储能电感)、D206(
4)辅助电源电路(5v备用开关稳压电路)
U904/T2等。从该电源到U904 (TO
P253EN)为一集成有开关管的脉宽调制稳压模块,R50/R57/ U9/U8等组成了其稳压误差取样控制电路。正常工作时候,本电源板+5.25V电源始终保持稳定的5.25V输出。三、电源单元电路介绍
1.待机控制电路介绍
名词解释:
Trifault:为PFC控制芯片CM6510A第6脚,芯片正常工作时,此脚为高电平(9V左右),待机时为低电平。
SD:为主芯片CM6900第7脚,芯片正常工作时,此脚为高电平(5V左右),待机时为低电平。
ENABLE(Power On):为待机控制信号脚,开机时为高电平(3.3V左右),待机时为低电平
上图为ENABLE信号(待机控制信号)工作原理图
其工作原理如下:
待机时,ENABLE信号由高电平变为低电平,Q11(4401)截止,副电路输出的5V电压分别驱动Q12(2N 7002)导通和使U6(光电耦合器)导通,此时Trifault和SD脚为拉至低电平,PFC控制芯片6510和主芯片6900停止工作,电源不再输出24V和12V,系统处于待机状态。反之,系统发出开机信号, ENABLE信号由低电平变为高电平时,Q11饱和导通,Q12和U6截止, Trifault和SD脚为高电平,芯片开始工作,电源输出24V和12V,系统处于开机状态。
如果出现有开机信号,但是没有12V/24V输出,可以检测该控制电路,有无相关器件损坏,如有则更换器件排除故障。
2.供电电路控制电路介绍
名词解释:
12VCC:待机变压器一次侧辅助绕组供电输出,供给PFC控制芯片
15VCC:为待机变压二次侧输出绕组供电输出,供给主电路6900和DC-DC BUCK芯片3843控制芯片
图1为CM6510供电支路图
图2为CM6900和3843供电支路图
从原理图上我们可以看到,CM6510芯片VCC不受ENABLE信号控制,只要有5V电压输出,就有VCC(14V)
而主电路(CM6900+3843)芯片VCC(13~14V)则受控于ENABLE信号,有开机信号,Q11(4401)饱和导通,其发射集低电平,Q9(1013)饱和导通,在经过稳压控制电路(Q8)将VCC稳压在15V,芯片得到供电后正常工作。
如果在出现有开机信号,但是没有12/24V输出,则可以测试该VCC控制电路,判断供电支路有无故障,有则更换相应的故障器件,排除故障。
3.保护电路介绍
首先介绍欠压保护短路和PFC检测保护电路
名词解释:
U2A/U2B:为保护芯片LM358运放。
VSENENA为:检测PFC输出电压取样值,即6510 FB脚
我们可以简单的把芯片358看成两个运放比较器,它们在本电路分别起到欠压保护和PFC输出电压检测保护电路(检测PFC输出电压,当电压低于事先设置的门槛电压是,通过将主芯片6900第7脚SD拉低来关断主电路)
具体实现方式如下:
1)欠压保护:
保护电路所要达到的目的:设定交流电压低于一个门槛电压后,关断PFC电路
我们假定将欠压保护点设置为85V~(家电下乡产品要求在90V~能够正常开机),通过对取样电阻(上拉电阻R13/R16/R22和下拉电阻R30)参数设定使U2A运放负极电压为2.5V(取样电压),因为U4(TL431)此时做射随器使用,所以U2A正极为固定参考电压2.5V,如果交流电压低于85V~,则取样后电压低于2.5V,运放输出高电平,驱动Q10(7002)导通,将Trifault拉低,PFC电路停止工作。
2)PFC输出电压检测保护:
保护电路所要达到的目的:PFC输出电压高于360V,主电路6900启动,输出电压低于330V,主电路6900关断。
LM358-PIN6与PFC控制IC 6510A-PIN5相连,6510A-PIN内建最大电压为2.5V。在开机时,LM358-PIN5电压为R29与R31分压得到2.2V电压,当PFC电压低于360V时,LM358-PIN5电位高于LM358-PIN6,即LM358-PIN7输出高电位12VCC致使光耦合器U5不导通(时间非常短示波器ms级可量测),继而使Q7导通使CM6900-PIN7对地,从而无输出(CM6900-PIN7为软启动功能脚)。当PFC电压升压到360V及以上时LM358-PIN6脚达到2.2V及以上LM358-PIN5电位,即LM358-PIN7输出低电平,此时12VCC经光耦合器U5体内发光二极管再经LM358到地使R29与R31和R33并联后分压使LM358-PIN5得到2V电位,此时光耦合器U5体内三极管导通使Q7不导通。CM6900-PIN7电位为正常工作电压,输出正常启动。
3)过流过压及过载(短路)保护电路
过流过压保护电路是通过位于电源二次侧的芯片LM339来实现的.
A.LM339实现过压保护功能详解:
LM339-PIN4基准电位为2.5V,当PIN5电位高于PIN4电位时即PIN2送出一个高电位通过R103上拉电阻抬高输出电压送到(可控硅)U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通,使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路,从而使电路无输出并锁死,实现过压保护。此过压保护是通过稳压二极管实现,当输出电压超过稳压管电压时稳压二极管被击穿使LM339启动。
B. LM339实现24V,12V过流保护功能详解:
(1)24V过流保护过流检测点24VIS为检测负反馈,如电路所示,在24V输出端地线串联阻值为5mR锰铜线右端接地,左端与整流MOS相连,假定右端为0时,左端电流为负。电路设定正常工作电流为6A,过流点电流为12A,当出现过流情况时且达到12A或以上时(以12A计算),24VIS电压为-12*0.005R=-0.06V,即需要LM339启动则PIN8电位为0V及以下,所以即是2.5V*R100/(R96+R100)=+0.06V(理论与实际有差异则以实际调试参数为准),LM339-PIN9为24V过流检测基准电位,取0V。即是当LM339-PIN8电位地于0V时,PIN14送出一个高电位通过R103上拉电阻抬高输出电压送到(可控硅)U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通,使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路,从而使电路无输出并锁死,实现过流保护。
(2)12V过流保护监测点为12VIS,电路设定正常工作电流为5A,过流点电流为10A,当出现过流情况时且达到10A或以上时(以10A计算),5mR梦铜线上压降为10A*0.005R=0.05V,即12V+0.05V=12VIS=12.05V。所以即是12.05V*R97/R97+R117=0.05V(理论与实际有差异则以实际调试参数为准),LM339-PIN10为一个基准电压,其取值为R43与R101的分压值,近似为0V。即是当LM339-PIN11电位高于0V时,PIN13送出一个高电位通过R106上拉电阻抬高输出电压送到(可控硅)U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通,使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路,从而使电路无输出并锁死,实现过流保护。
4)过载(短路)保护电路
名词解释:L5为共振电感、U12为可控硅
过功率保护为实现伴音24V输出出现短路情况时的保护功能,具体工作原理如下:
当伴音24V输出出现短路时,L5(共振电感)电感感应线圈电压升高经Q7,Q21整流后使得R99/R99+R105分压电位升高超过27V,使27V稳压管击穿后使U17导通,继而使(可控硅)U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通,使得Q30持续导通使CM6900-PIN7)SD持续对地短路,从而使电路无输出并锁死,实现短路保护。
4、维修案例
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