新编开关电源与遥控彩电工作原理课件

1、 遥控彩电工作原理 湘乡一职2022/8/71开关电源第一节 遥控彩电 整机组成方框图2022/8/72开关电源第二节 开关稳压电源2022/8/73开关电源一、关于开关电源1、定义： 电源调整管工作在开关状态的电源称为开关电源 注串联稳压电源中，电源调整管工作在放大状态输入电源调整管负载RL串联稳压电源输入开关管K负载 RL储能元件开关电源2022/8/74开关电源2.开关电源电路组成220V50Hz 进线 抗干扰自动消磁整流滤波 各种 保护电路开关管直流直流 变换器直流电压输出脉宽调整 比较 放大器基准电压形成电路误差取样电路2022/8/75开关电源2022/8/76开关电源3、调整输出

2、电压的方法tVitVktVoViTONTVoVkKR L 电压 变换器VO = Vi = ViT0NT2022/8/77开关电源公式中“”称为开关脉冲的“占空比”（又叫“占空系数”）。可见，只要改变开关脉冲的“占空比”，就可以改变输出电压的高低。在具体电路中，可以使开关脉冲频率固定，改变开关管导通时间而改变输出电压高低。这种电源称为“调宽式”开关电源。也可以使开关管截止时间不变，只改变开关管导通时间长短而改变输出电压高低。这种电源称为“调频调宽”式开关电源。2022/8/78开关电源电路中Q为开关管，工作于开关状态（Q饱和导通时相当于一只接通的开关，Q截止时相当于一只断开的开关）。电感L和电容

3、C为储能元件。RL为电源的负载。D为续流二极管，它在开关管截止时导通，保证电感L中的电流不中断。4、串联型开关电源工作过程LQDCR L（a ) 串联型开关电源基本电路+300V2022/8/79开关电源开关管饱和导通时，300V电源通过开关管Q，电感L和负载RL形成电流回路，同时向电容器C充电，在电感L和电容C中同时储能。二极管D处于反向截止状态。由于电感L中突然出现电流，将在L两端产生左正右负的自感电动势，负载两端电压等于300V电源电压与L两端自感电动势之差。IQI LICIRQ（b)开关管饱和时的等效电路D+300VR LLC2022/8/710开关电源开关管截止时，由于电感线圈中电流

4、的突然中断，将在电感L两端产生左负右正的自感电动势，该自感电动势使续流二极管D导通，形成电流回路。同时，电容C也通过RL放电。可见负载电流由电感电流与电容放电电流两路同时提供。虽然开关管截止了，但是负载电流并没有中断。ICI LIDD（c)开关管截止时的等效电路Q+300VR LCL2022/8/711开关电源5、变压器型开关电源工作过程开关管饱和导通，开关管电流在开关变压器初级产生上正下负的自感电动势，次级产生上负下正的互感电动势。整流二极管D截止，由电容器C放电形成负载电流。300VQDRL（a )基本电路C+300V e1+e2Q+_RL( b )开关管饱和导通DCT2022/8/712

5、开关电源开关管截止，变压器初级电流中断，于是在初级绕组产生反方向的自感电动势（上负下正），次级互感电动势也反一个方向。次级互感电动势使整流二极管D导通，开关变压器次级电流一方面流入负载，另一方面向电容器C充电储能，以便开关管再次导通时向负载释放能量。e1_+IRL300VCQD（ c )开关管截止T_+e22022/8/713开关电源二、CN12机芯中的开关电源A.作用：双向滤波（一方面避免电网供电线引入高频脉冲影响电视机正常收看，另一方面，防止开关电源对电网造成污染。）B.电路组成：S501C501 0.1uL502220V市电 至整流滤波电路F501 T2.5AC502 0.1u1、进线抗

6、干扰电路2022/8/714开关电源 C.工作原理： 对高频干扰信号而言，电容呈短路，而电感则呈开路。高频干扰被电容短路。 对50Hz低频而言，电容呈开路，而电感则呈短路。因此，50Hz市电可以顺利通过。S501C501 0.1uL502220V市电 至整流滤波电路F501 T2.5AC502 0.1uF501 T2.5AS501C501 0.1uL502220V市电 至整流滤波电路C502 0.1u2022/8/715开关电源2、整流滤波电路A.作用：利用二极管的单向导电性将交流电变为直流电B.电路：R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 100

7、0PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCLF9C507 400V100uC508 1KV1000P2022/8/716开关电源C.交流电正半周电流回路 在交流电正半周，输入电压左正右负，二极管VD501、VD504导通，VD502、VD503截止，电流从电源正端出发，经R502、VD501、由负载RL到地，再经VD504回到电源负端，形成一个回路。负载中的电流从上至下，负载两端电压上正下负。R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCL

8、F9C507 400V100uC508 1KV1000P负载 RL2022/8/717开关电源D.交流电负半周电流回路在交流电负半周，输入电压反了一个方向，变为左负右正，这时，二极管VD502、VD503导通，而VD501、VD504截止，电流从电源正端出发，经VD502、RL到地，再经VD503、R502回到电源负端。虽然输入电压反了一个方向，但是，流经负载的电流方向却没有改变，仍然是从上往下，负载两端的电压仍然是上正下负。R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCL

9、F9C507 400V100uC508 1KV1000P负载 RL2022/8/718开关电源E、桥式整流滤波电路输入与输出电压波形对比输入电压无滤波电容时加滤波电容以后2022/8/719开关电源50Hz正弦交流电经整流后变为100Hz脉动直流电，再经电容器储能滤波，就得到了直流输出。由于正弦交流电的有效值与峰值之间存在 的关系，因此，220V正弦交流电经整流滤波后，其最大值应达到220V的 倍，即316V，实际可达280300V。222022/8/720开关电源3、自动消磁电路A.作用：消除显象管阴罩和防爆钢带上的剩磁，保证CRT色纯良好。B.电路组成：C.原理:利用热敏电阻加热后阻值急剧

10、增大的特点,在消磁线圈中得到一个由大渐小的消磁电流,可消除CRT阴罩和防爆钢带上的剩磁。220V50Hz消磁 线圈XT501t热敏电阻RT5012022/8/721开关电源消磁线圈2022/8/722开关电源4、自激振荡电路（1）. 作用；产生间隙振荡，使开关管工作在开关状态。（2）. 基本电路：T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515（3）.工作原理：R520、R521、R522、R526、R515为开关管V513的偏置电阻，接通电源时，300V电源通过R520、R521、R522为开关管提供启动电流，使开关管导通，出现集电极电流，再利用开关变压器、绕

11、组的正反馈形成振荡。2022/8/723开关电源（4）、振荡过程: （a）开关管由截止转为饱和导通的过程：接通电源，R520、R521、R522为V806提供启动电流，使V806开始导通，出现集电极电流ic。ic在T511中产生感应电动势e1与e2，e2又通过C514、R519形成正反馈，使V513很快进入饱和状态。+e1+e2ibice2e1T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515ic2022/8/724开关电源开关管饱和以后，ic不再受ib控制，且有 ib ic，但是，ic会因T511的电感影响而呈增长趋势，而ib则因C514的充电而逐渐减小，经过一

12、段时间后，开关管重新回到放大状态。开关管维持饱和导通时间的长短，取决于ic增长的速度与C514充电的快慢。（b）开关管维持饱和导通的过程：ic反馈电流T511300VR520R526V513R519C514R521R522R5152022/8/725开关电源（c）开关管由饱和导通转为截止的过程：开关管重新回到放大状态后，ic将随ib的减小而减小，ic的减小，将在T511中产生反方向的感应电动势，使ib进一步减小。这又是一个正反馈过程，结果，V513很快进入截止状态。Ic随ib的减小而减小反馈电流减小T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515+e1+e220

13、22/8/726开关电源（d）开关管维持截止的过程：互感电动势负端+e1+e2偏置电流为C514反向冲电T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515ebc开关管截止后，T511上的负电压与C514上的电压叠加以后加在V513基极，维持V513截止。开关管维持截止时间的长短，由以下三个因素决定：1.T511次级能量释放的快慢。2. 300V电源通过R520、R521、R522向C514反向充电的快慢。当V513基极电位上升到0.6V以后，重新出现基极电流，回到振荡的第一过程。2022/8/727开关电源5、稳压系统：（1）误差取样与比较放大电路1314T511

14、VD551 RG2C551 2KV470P C561 160V220u R561 51K R562 51K RP551 VR2K R563 4.7K V553 R554 150K VD561 W05Z 6.2C 130V 2022/8/728开关电源R561、R562、R563与RP551组成误差取样电路。取样电压来自130V输出电压。R554、VD561组成基准电压形成电路。由于稳压管的作用，使得比较放大管V553发射极基准电压不随输出电压而变化。V553为比较放大管。它将取样电压与基准电压比较以后输出误差电流，该电流流入光耦管的二极管。若130V输出电压升高，则取样电压升高，V553基极电

15、压也升高，由于V553发射极电压不变，因而V553集电极电流增大，即误差电流增大。2022/8/729开关电源（2）、脉宽调整电路300V电源供电开关 变压器T511开关管V513R520 120KR521 120KR522 15K130V输出电压R526 2.7KR515 22KV512V511C517 0.015uC515 0.015uR521 5.6KR555 47KR556 22KVD515V553VD561 6.2VR554 150KR561 51KR562 51KRP551 2KR563 4.7K2022/8/730开关电源V512为脉宽调整管。该机是通过V512对开关管V513基

16、极电流的分流作用来控制开关管的导通时间长短，从而改变输出电压高低的。光耦管电流从以下三个方面影响开关管的基极电流：（1）光耦管中三极管电流直接流入V512基极，通过V512对V513基极电流分流。（2）光耦管中三极管电流的一部分为V511的基极电流，通过V511控制V512，进而控制V513的基极电流。（3）光耦管中的三极管电流由开关管基极偏置电路提供，直接对开关管基极电流进行分流。当光耦管电流增大时，通过以上三条路经都使开关管V513基极电流减小，进而使开关管导通时间缩短，输出电压下降。2022/8/731开关电源6、开关电源的保护电路过压保护过流保护2022/8/732开关电源（1）过压保

17、护：由VD518、VD519、R523、V512组成过压保护电路。当电源电压升高引起正反馈脉冲电压升高时，稳压管VD519被反向击穿，该管反向击穿电流流入V512基极，使V512饱和导通，使开关管be电极短路，从而迫使开关管停止振荡。2022/8/733开关电源（2）过流保护：由R524、R526、R515与V512组成过流保护电路。在开关管饱和时，其基极必然有较大的基极电流以维持开关管饱和导通。若开关管基极电流太大，必然造成开关管饱和时间增长而出现过流。当开关管基极电流太大时，该基极电流在R524上的压降增大，通过R526、R515分压，必然使V512电流增大，这样，V512对开关管基极的分

18、流作用增大，开关管导通时间缩短，避免了开关管出现过流。2022/8/734开关电源（3）尖峰脉冲防护电路接在开关变压器初级的R525、C516组成尖峰脉冲防护电路。在开关管截止瞬间，开关变压器初级电感与分布电容之间形成谐振，产生很高的尖峰脉冲，该尖峰脉冲有可能击穿开关管。接入R525、C516以后，使这种谐振被“阻尼”，避免了过高尖峰脉冲的出现，保护了开关管。开关管V513R525 68C516 2KV 680P开关 变压器 T511+300V 2022/8/735开关电源7、开机待机控制电PUT511VD554C564RF569V583+9VR537+5V-1C57

19、4N503C538VD587R583VD584VD553C563R551R552V582R568+25VR581AV581R581VD533+5V-2VD551C561R556R555VD515V553R554VD561 6.2VR561R562RP551R563+130VVD586 16VV585R585R586V5862022/8/736开关电源工作原理开机时,CPU(7)脚为低电平，V585、V586截止，对开关电源电路无影响。待机时，CPU(7)脚为高电平，V585、V586饱和导通。V585导通，使稳压二极管VD586反向击穿，光耦管电流增大，通过稳压系统，使各路输出电压降为正常值的

20、一半。这时130V输出电压约为65V左右。V586导通，使稳压电路中的V582、V583基极对地短路，因而9V、25V、5V-1均无输出，但为CPU供电的5V2仍然有正常的5V输出。2022/8/737开关电源三、PF29D18中的开关电源1. 基本电路：PF29D18中的进线抗干扰电路、整流滤波电路和自动消磁电路与H2158K电视机一样，只是元件编号不同。PF29D18中的开关电源除输出管外，其余功能全部由集成块TDA4605完成。开关管采用场效应管，工作频率高达500KHz。2022/8/738开关电源2. TDA4605内电路组成框图电源 启动启动脉冲发生器输出控制逻辑控制电 路误差放大

21、过载检测过零检测欠压保护62583714GND误差电流输入VccOUT软启动欠压保护输出脉冲检测初始电流 过压检测2022/8/739开关电源3. 由TDA4605组成的开关电源基本电路12345678TDA4605C811R811R817R816RP823C823R818R825VD823C818C826R802C819C820R819R820VD819R821VD840V840VD815R815+R815AC815R813R814R812C812+300VT803启动电压567142022/8/740开关电源4. PF29D18开关电源特点：1.TDA4605脚为供电端：启动电压由整流电路

22、中的VD803作半波整流，R802、C819滤波得到，当脚电压达到10.3V以后，内部振荡电路开始振荡。电视机正常工作以后，由开关变压器、绕组的开关脉冲经VD819整流、C820、R819、C819滤波为TDA4605提供1012V工作电压。当脚电压超过18V时，进入过压保护状态，使TDA4605脚无脉冲输出。2022/8/741开关电源3.TDA4605脚为稳压系统的误差电流输入端，由开关变压器脚的开关脉冲经VD823整流、C823滤波，得到与输出电压成正比的误差电压，再经R816、R817分压以后送至TDA4605 脚，以控制开关脉冲占空比，稳定输出电压。4.TDA4605脚为初始电流输入及过压保护输入端，当市电升高时，C812上充电幅度上升，通过内部控制电路，可以减小输出脉冲占空比，当脚电压超过3V时，内部保护电路动作，切断脚输出脉冲。5.TDA4605脚为欠压保护端，当脚电压低于1.8V时，进入欠压保护状态，切断脚输出脉冲。2022/8/742开关电源6.TDA4605脚为过零检测输入端，通过R818、R825接至开关变压器脚，只有当TDA4605 脚有连续脉冲输