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夏普70LX550A电源板电路分析与维修.

夏普52 60 70LX550A电源板电路分析与实测数据该电源由以下电路组成:付电源电路、PFC电路、主开关电源。

一:付电源电路:即待机电源电路,位号是IC7011,芯片型号是MIP2M20M,配套开关电源变压器是T7001,稳压光耦是IC7003。

IC7011各脚电压:1: 5.9V 2: 1.9V 3: 2.5V 4:18.3V 5: 390V 7: 0V 8: 1.3VQ7063电压:C极:19.4V B极:19V E极:18.3V.IC7003各脚电压:1: 5.4V 2: 4.4V 3: 地4:1.6VQ7002各脚电压C极:18.3V B极:16.3V E极:15.7VIC7007各脚电压:1:2.5V 2: 地3: 4.4VC7054电压:5.7V C7057: 5.7V C7108: 46.3V Q7021:C极:46.3V B极:12V E极:11.5VQ7022: E极:15.2V B极:14.5V C极:15.1V Q7023:C极:0V E极:0V B极:0.6VQ7011:E极:0V C极:5.8V B极:-1.1V Q7010:C极:0.6V B极:0V E极:0VQ7068:B极:0.6V C极:0V E极:0V Q7070:C极:13.2V B极:0V E极:0V的初级1脚,通过变压器3脚加到待机电源芯片IC7011内MOS型开关管的D极,D7012、D7013并联在开关变压器初级线圈两端,用于吸引尖峰脉冲,防止击穿待机电源块内的MOS型开关管,该IC的7脚是内部MOS开关管的S极,7脚接地。

进入机内的220V电源电压,经D7011整流-------R7019-------R7441-------R7442--------R7443-----R7020------R7021,把R7021上分得的电压,加到待机电源块的8脚,用于检测市电的高低,当市电过低时,8脚的电压降低,待机电源IC就会进入保护停止工作状态,市电正常时,该脚电压在1.3V。

待机变压器T7001的5---6绕组是辅助绕组,该绕组产生的感应脉冲电压,经D7014整流,C7229滤波,得到19.4V 电压,加到Q7043稳压电路的C极。

该管的B极到地接有22V稳压管D7107,只有当D7014整流输出的电压超过22V,D7107才会进入稳压导通,而当T7001正常工作时,D7014整流输出的电压仅19.4V,因此,D7107不导通,R7394:4.7K电阻作为Q7063上偏电阻,这使该管饱和导通,E极输出的电压仅比C极低一个饱和压降:1.1V,实测E极输出电压18.3V,加到待机电源IC7011的VCC端4脚供电。

从4脚进入IC内部的供电,在IC内部经过稳压电路,得到5.9V的稳定电压,为IC内部振荡及控制电路供电。

当市电220V电源显著升高时,D7014整流输出的电压将升高,如果不加稳压直接给IC7011供电,会击穿该IC,为此,设计了Q7063、D7107稳压电路,此时D7107导通,把Q7063的基极到地电压钳位在22V,Q7063E极输出的电压随之被钳位在21.3,这就起到保护IC7011的作用。

T7001次级10----8脚间产生的感应电压,经D7032整流------C7054滤波------L7004滤波-----C7057滤波,得到5.7V 输出电压,该电压作为BU5V电压,为主板的微处理器电路供电。

该电压同时经R7067------R7068------R7070分压取样,取样电压加到误差放大IC7007的输入端1脚,从3脚输出放大并倒相后误差电压,加到稳压光耦IC7003的2脚,当BU5V输出电压升高时,IC7007输入端1脚同比升高,输出端3脚同比下降,光耦IC7003的2脚下降,光耦内发光管发光变强,光耦4----3脚间的内阻变小,这使待机电源块IC7011稳压反馈脚2到地电阻变小,这将使该IC内开关管导通变窄,使升高的BU5V降回到标准值。

二:PFC电路:由芯片IC7026------NCP1612、PFC储能电感L7007、驱动Q7058/Q7059、PFC开关管Q7051/Q7001组成。

NCP1612的特点:由该芯片组成的PFC电路,具有最佳的效率,当负载在最轻时和最重时,都能保持最高的效率。

当工作在极为恶化的条件下时,有严密的保护功能。

费效比高,可靠性高,待机时功耗很小。

该芯片工作在CCFF 模式下。

1、CCFF:是电流控制、频率回折的英文缩写。

这是一个升压型的PFC电路:PFC电路的输入的是220V交流电经整流后的310V,PFC电路的输出是390V。

输出电压比输入电压高。

当PFC储能电感中的电流比较大时,工作在临界导通模式:CRM。

在待机等情况下流过PFC储能电感中的电流会降到很低,此时芯片会线性的降低开关管的工作频率,当电流降到0时,芯片输出驱动开关管的工作频率降低到20K。

当PFC电路满载和空载时,效率都能保持在最高的效率状态,当工作频率降低时,PFC电路的功率因数不变。

在待机状态时损耗降到最小。

2、工作周期的跳跃模式:当负载电流很小时,输出电压会自然的升高,为了防止输出电压的异常升高,采用跳跃50HZ电网电压的零点,即在前面一个50HZ电网周期内工作,随后的几个电网电压的周期内不工作,而是跳跃过几个电网电压的周期,跳跃几个周期之后再工作一个周期。

跳跃模式,避免了无效率的电流损失,当把5脚电压设定为0.75V时,跳跃功能关闭,便仍能保持较高的功率因数。

本人在检修一台电视机时,就发现了这样的跳跃现象:当时是把电源板从整机上拆下来,电源板在空载下通电开机检测PFC电路的工作,在测量PFC开关管的导通波形时,发现过几十毫秒PFC电路才工作一下(很短的时间),在绝大部份时间内PFC电路不工作。

后来才知道这是因为空载时PFC电路的电流太小,工作在跳跃模式。

3、该芯片启动电流很小,供电电压范围很大。

因为启动电路功耗很小,允许使用高阻电阻来完成启动:对VCC电容进行充电。

欠压保护阀值是6V,因此设计电路时可以把VCC电容减小,也可以缩短启动时间。

芯片的供电最好由辅助电源或下游开关电源提供。

芯片启动的最大值是VCC等于11.25V,该电压很低,可以由最常见的12V电源来供电。

启动完成之后,芯片供电VCC的范围是9.5V到35V,可见范围很大。

4、PFC OK信号:该信号从芯片的10脚输出,去控制下游的开关电源工作与停止。

当PFC输出的电压没有达到额值以前,10脚输出是低电平,不允许下游开关电源工作。

而当PFC输出电压达到标准值时,10脚变成高阻,启动下游开关电源。

当该芯片检测到PFC电路存在故障时,也会把10脚变成低电平,关断下游的开关电源。

当把10脚加上大于7.5V的电压时,内部电路也会停止工作。

5、电网电压、负载变化时,该芯片具有快速的补偿功能:动态响应增强器。

因为该芯片内部的误差放大器频率带宽很低,当负载和电源网电压突然变化时,可能会引起PFC电路输出过压或突然下降,芯片下列信号可以限制这个可能的偏差:当PFC电路的输出电压趋向过压时,软过压保护和快速过压保护电路紧紧的抑制过压的发生。

当PFC输出电压降低到标准值的95%以下时,芯片内部急剧的提高稳压环路的响应速度,这个功能只有在PFC 电路完成启动之后才会被激活,在启动期间这个功能不启动,以防影响软启动功能。

6、安全保护:该芯片不间断的监视输入电压和输出电压、MOS开关管电流、芯片内部温度,以保护芯片超限应用,保证在安全范围内工作,确何芯片的可靠性。

除过压保护功能之外,还有以下保护方法:A最大电流限制:PFC电路检测功率MOS开关管的电流,如果电流过大,将关闭MOS开关管。

当PFC储能电感饱和或旁路二极管短路时,引起过流,过流限制电路将进入低占空比工作模式,防止烧坏零件。

B欠压保护:当PFC输出电压下降12%时,欠压保护动作。

当电网太低时或者反馈网络有零件接触不良启动欠压保护。

C PFC输出电压的异常检测:FOVP/BUV是快速过压保护/PFC输出电压欠压保护功能,该功能监视PFC电路的输出电压高低。

把PFC电路的输出电压,经过同样的分压取样,同时加到芯片1脚(FOVP/BUV)和2脚(反馈脚:FB),当1脚的输入电压超过软过压保护门限的2%时,芯片将关断8脚输出的驱动脉冲。

该脚内部还监视PFC 输出大电解电容上的电压是否偏低,以启动欠压保护功能。

当欠压保护功能被启动时,10脚:PFC OK被接地。

以关断下游的主开关电源。

D:电网电压偏低检测:监视电网电压是否偏低,当检测到电网电压过低时,让PFC电路停止工作,防止出现超限工作,损坏零件。

E 过热保护:当芯片内部的温度超过150度时,关断8脚的驱动输出。

当芯片温度下降到100度时,重新恢复工作。

NCP1612各脚的功能1脚:PFC电路的输出电压经过采样加到该脚,主要有两个功能:1是如果发现PFC电路输出过高,就启动快速过压保护功能。

2是如果发现PFC电路输出电压没有达到标准值,就不启动下游的主开关电源。

当1脚输入电压超过基准电压的7%时,FAST OVP就变为高电平(见下图),就会启动内部的快速过压保护功能fast ovp,切断8脚的开关管驱动脉冲的输出。

当1脚电压低于1.9V时,切断8脚的驱动脉冲输出,同时在IC内部把10脚接地,以通知电源板微处理器芯片:PFC电路故障。

从下图中可以看出:每当10脚的PFC OK是低电平时,与门关闭,BUV输出欠压保护电路不会启动。

1脚内部的比较器监视PFC的输出电压高低,如果发现输出电压明显偏低,就会把10脚PFC OK脚拉到低电平,关断下游的主开关电源。

从上图中可看出:1脚FOVP/BUV内有3个比较器,完成3个功能:最上面的比较器是快速过压保护,中间的比较器是长时间的欠压保护,最下面的比较器后面介绍。

在1脚内部到地间有一个250na向下的电流源,当1脚虚焊悬空时,会使1脚电下降,引起PFC输出欠压保护电路启动。

该电流源的作用就是在1脚虚焊或虚接时启动保护功能,关闭PFC电路的工作。

实测1脚电压2V。

2脚:PFC电路的输出电压,经过采样电路后,把误差电压同时加到1脚和2脚。

PFC电路输出电压的采样电压加到2脚,以对PFC输出电压进行调节,使之保持在标准值上。

当2脚检测到PFC电路的输出电压降低到标准值的95%以下时,就会启动稳压环路动态响应增强功能,急剧加速稳压环路的响应速度。

下图中,2脚输入的反馈FB 电压,分别加到4个比较器,从上向下第3个比较器就是动态响应增强电路比较器。

上图中:上数第一个比较器是欠压保护比较器:当2脚的电压低于基准电压的12%时,欠压保护电路UVP动作,切断8脚的驱动输出。

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