长虹50英寸高清系列等离子电视,部分采用三星等离子S50HW-YD02屏组件,该产品画质优异,性能稳定,深受广大消费者喜爱。该系列电视电源型号为lJ44-00132B,与三星以前的50英寸电源相比,有较大的不同。并且该电源也适用于三星42英寸(LJ44-00132A),两者区别在于:LJ44-00132A电源功率较LJ44-00132B小,VAMP电压在LJ44-00132B设置为24V,在LJ44-00132A上设置为12V。
一、进线抗干扰电路主电源上的进线抗干扰电路由电压过高限制电路、进线抗干扰滤波电路组成,见图2。
该部分电路与常见的进线抗干扰电路基本相同,不同的地方是由VAR101组成的交流电压过高限制电路/防雷击电路。当从插座CN8001输入的电压过高时(火线和零线)或有雷电进入时,压敏电阻VAR101的两端电压升高,当该电压超过VAR101的保护电压值时,VAR101接近短路,输入电流就会增大,使F181(8A)、F182(8A)因过流而熔断,从而实现过压和防雷保护。二、待机5V电压形成电路待机5V形成电路见图3。
该电路采用安森美的NCP1200D1作为主控制器。该控制器带有一个工作在40kHz、60kHz或100kHz固定频率的内部结构(NCP1200D1的固定频率为100kHz),可以驱动低门控充电开关器件。NCP1200D1内部框图见图4。
1.功率因数校正电路的启动控制电路
2.功率因数校正电路
功率因数校正电路实际采用安森美公司生产的功率因数控制芯片NCP1653A,电路原理图见图6。NCP1653A是一款设计成连续导通型(cCM)的功率因数校正升压电路模式的PFC控制电路,该芯片内部集成了高可靠的保护功能电路。在本机中的工作频率固定在100kHz,集成块内部框图见图7。
该电源的热地部分的保护电路及时序控制电路主要由U971(KIA339P)、U901(KIA431)及外围元器件组成。KIA339P是大家熟悉的运算放大器,其内部框图见图8。
主要由U971(KIA339P)内部的比较器A、U901(KIA431)及外围元器件组成,见图9。
交流220V电压经D123、D125整流,R116.R117和R131分压后,形成一个正比于交流电压的脉动电压,经D124加到U971的④脚(220V时,此电压实测为2.8V)。同时,14V电压经D121、R123加到U901(KIA431)的阴极和参考极形成不受电源电压变化的2.5V基准电源,经R120加到U971的⑤脚(实测此电压为1.7V)。当交流电压正常,即比较器U971的④脚电压高于⑤脚电压时,其②脚为低电平,光耦PC113导通。5VSB电压经R179、PC113内部的光敏三极管、R909加到电源管理集成电路U910的15脚(3.85V),U910接到这一高电平信号后,判断交流电压输入正常。
2.ACDET保护信号输出到主板电路
ACDET保护信号输出到主板电路主要由U182(APL5312)及外围元器件组成,见图10。APL5312是一个超低噪音,低压差线性稳压器,在2.3V~6V的输入电压情况下,提供高达300mA的输出电流,典型的压差为290mV(电流在300mA情况下),内部电路见图11。
PFC输出电压过高保护电路主要由U971(KIA339P)内部的比较器B、U901(KIA431)及外围元器件组成,见图12。
当PFC电路由于稳压环路失控造成PFC输出电压异常升高时,经R222、R223、R225、R226、R227和R228分压后的电压升高,加到U971的⑦脚电压也跟着升高,而加到U971⑥脚的电压是基准2.5V电压供给的,所以⑥脚电压不变。当“+”端电压高于“-”端时,①脚为高电平。该高电平影响两路电路状态:一路经R132直接加到三极管Q120的基极,使Q120截止,PC110和Q112截止,受控18V电压无输出,整机回到待机状态;另一路经D128加到光耦PC114的初级,使PC114导通,此时5VSB电压经R184、PC114内部的光敏三极管和R185到地,在R185,上形成一个高电平的THEM-DET信号,经R182.D183隔离后加到Q162的基极,见图13。
Q162和Q161组成模拟可控硅电路。高电平的THEM-DET信号加到Q162的基极后,Q162、Q161导通,Q161集电极输出高电平,使Q162锁定在饱和状态,集电极锁定为低电平状态,Q178的控制极也变为低电平,Q178、PC110、Q112截止,没有电压输出,使功率因数校正电路控制集成电路U201及后续工作电路失去供电电压,整机回到待机状态。
4.过热保护电路过热保护电路主要由U971(KIA339P)内部的比较器D.U901(KIA431)及外围元器件组成,见图14。
正常工作时,热敏电阻TH110的阻值较小。14V电压经D121隔离,R122和TH110分压后加到U971的11脚(比较器D的正相输入端,电压较低,实测电压为0.2V),同时U901与外围元器件组成的2.5V基准电压通过R126加到U971的10脚(比较器D的反相输入端,实测电压为2.47V)。当电源板过热时,散热片的温度也会跟着升高,TH110的阻值逐渐变大,R122和TH110分压后加到U97111脚的电压逐渐升高,而加到U971的⑥脚电压是基准2.5V电压供给的,所以10脚电压不会改变。当“+”端电压高于“-”端时,U971的13脚为高电平。PC114导通,5VSB电压经R184、PC114内部的光敏三极管和R185后,在R185上形成一个高电平的THEM-DFT信号,经R182、D183隔离后加到Q162的基极,Q162、Q161导通,Q178、PC110、Q112截止,没有电压输出,功率因数校正电路控制集成电路U201及后续工作电路失去供电电压,整机回到待机状态。5.12V输出控制电路12V输出控制电路主要由U971(KIA339P)内部的比较器C、U901(KiA431)及外围元器件组成,见图15。
当功率因数校正电路工作正常后,输出约395V的直流电压PFCOUT,该电压经R222、R223、R225、R226、R227和R228分压后,再经R118限流加到U971的⑧脚(比较器C的反相输入端);同时,U901及外围元器件产生的2.5V基准电压经R127和R129分压后,加到U971的⑨脚(比较器C的正相输入端)。正常时,14脚为低电平。U111输出的15V电压经Q111加到U112(KIA7812)的电压输入端,经U112稳压后,输出12V电压,给VA电压形成控制集成电路U520供电。当某种原因造成功率因数校正电路输出电压过低或功率因数校正电路没有工作时,PFCouT电压降低,加到U971的⑧脚电压也跟着降低。当U971的⑧脚电压低于⑨脚电压时,比较器C翻转,14脚变为高电平,Q111截止,U112没有12V电压输出。通过该电路可以看出,只有保证功率因数校正电路工作后,才能输出12V电压,从而保证电源工作时序,确保电路工作正常。
低电压形成电路主要形成VA电压、Vt电压、A12V、vG和VAMP电压,它们公用一个初级控制集成电路U520(L6598),电路结构见图16。
L6598主要由压控振荡器(VCO)、检测运算放大器(OPAMP)、两个带使能(ENABLE)输入的比较器、控制逻辑、高/低端驱动器、自举驱动器、欠电压保护及软启动电路组成,内部框图见图17所示。
VAMP电压形成电路主要由U972(MC33167T)及外围元器件完成。MC33167T内部主要由温度补偿参考固定频率振荡器、单脉冲测量式脉宽调制锁存器、高增益误差放大器和大电流输出开关、逐周期电流限制、欠压锁定和热关断等电路组成。内部框图见图18。
Y驱动板和维持x板所需的15V驱动电压VG由可关断四端稳压器U550(KA78R15)稳压形成。KA78R15是一个低压差(输入与输出最低相差0.5V)稳压器,适合需要恒定输出15V的各类电子设备。该稳压器内置各种保护电路,如峰值电流保护热关断、过压保护和输出禁止功能。内部框图见图19。
A12电压形成电路主要由U551(LM2576-ADJ)及外围元器件构成。LM2576-ADJ是输出电压可调型,其技术参数为:输入电压3.5V~40V、输出电压1.23V~37V、输出电流3A、振荡器固定频率52kHz。直流输出端直接受控④脚。其内部框图见图20。
D5V电压形成电路见图21。
开机,当A12V电压形成后,该电压经R157加到Q157的栅极,Q157导通,源极输出5.2V的D5V电压,该电压经CN8002、CN8005、CN8003和CN8004送到逻辑板、寻址板、主板,为数字处理部分供电。D3V3电压形成电路见图22。
主要由U661(KA3883)和Q661构成。KA3883是离线DCPWM控制器,内部包括欠压锁定、低启动电流电路、温度补偿基准、高增益误差比较放大器、电流检测比较器和功率MOSFET管驱动输出等电路。内部框图见图23。
5VSB电压经L661和C661滤波后,加到Q661的漏极。当U661输出的PWM脉冲呈高电平时,A12V电压经R693加到Q661的栅极,Q661导通。5VSB电压经Q661、L662向电容C662和C663充电,L662储能,并向负载供电。L662的感应电动势为左正右负。Q661截止时,电容C662和C663向负载供电,由于电感两端的电流不能突变,L662的感应电动势变为左负右正,D661导通,为L662提供放电回路。
R672和R673、R674组成D3V3电压误差取样电路。误差信号从②脚送入,经内部误差放大器比较放大后,调整⑥脚输出的脉冲宽度,改变电容C662和C663的充电电荷,使输出电压稳定。七、低压电路中的保护电路D5V和D3V3过流保护电路D5V和D3V3过流保护电路由比较器U974(KA393P)及外围电路构成,见图24。
2.VS电压形成电路vS电压形成电路跟低电压形成电路一样,采用意法半导体生产的L6598作为初级电路主控制器。其电路结构见图27。
该部分电路中的振荡、稳压电路的工作过程与前面介绍过的低电压形成电路完全相同,不再详述。在此只介绍一下电压输出电路:T401次级感应的脉冲电压经D451和D452整流、C455滤波后,形成209V的VS电压,为Y板和维持X板供电。3.VS输出过流保护电路电路结构见图28。
正常工作时,VS电压输出的电流较小,流过限流电阻R488两端的电流较小,即C455的负极电压较高(绝对值低)。另外,2.5V基准电源经R956和R957分压后的电压较高,该电压经R955加到U973的正相电压输入端③脚(实际测试电压为0.34V);由于运放1的反相电压输入端②脚经R950接地(实际测试电压为0V),故③脚电压高于②脚电压,U973的①脚输出为4.58V的高电平,D950截止,不影响Q161和Q162的工作状态。当VS的负载变重造成输出电流增大时,流过限流电阻R488两端的电流增大,即C455的负极电压降低(绝对值高),2.5V基准电源经R956和R957分压后的电压变低,经R955加到U973的③脚电压成为负压。由于运放1的正端输入电压低于负端输入电压,运放1输出低电平,D950导通,然后通过Q161、Q162、Q178、PC110使整机进入待机状态。
电源管理控制电路使用ABOV半导体公司生产的MC80F0504B(U910)作为电源时序控制和保护设定控制中心。MC80F0504是拥有4k字节FLASH程序存储器的CMOS8位单片机。电源管理控制及启动控制电路见图29。
实测数据为电源板单独通电状态下测试,见表1~表12。万用表为胜利88D型。