盛泰STA200TV电源板中副开关电源一次电路如下图所示,由振荡、稳压、驱动、输出电路U2、开关管Q9和开关变压器Tl组成。副开关电源电路共有四组电压输出:在Tl的冷接地端有两组电压输出,为主板上的微处理器控制系统提供+5V SB和+30V SB两组电压;在Tl的热接地端也有两组电压输出,为主开关电源驱动控制电路Ul提供约15V的VCC1工作电压,为驱动控制电路U2提供约12V的二次工作电压。
1.UC3843简介
U2( UC3843)是UC384×系列中的一种,也称为TS3843,是常用的新型脉宽调制集成电路,属于电流模式类开关电源控制电路。采用了电压和电流两种负反馈控制信号进行稳压控制。UC3843内部电路框图如右图所示,内含基准电压发生器、欠电压保护电路、振荡器、PWM闭锁保护、推挽放大电路、误差放大器及电流比较器等电路。其引脚功能和对地参考电压见下表。
脚号 |
符 号 |
功 能 |
参考电压/v |
1 |
Com |
电压补偿 |
3 |
2 |
FB |
电压反馈 |
2.5 |
3 |
SonSee |
输出电流检测 |
0 |
4 |
RUCt |
振荡频率设定 |
2.1 |
5 |
CND |
接地 |
O |
6 |
OUT |
PWM驱动脉冲输出 |
1.8 |
7 |
vcc |
IC电源供电输入 |
11.8 |
8 |
REF |
5v基准电压 |
5 |
2.启动工作过程
AC220V市电经延迟熔丝管Fl和由CY1、CY2、THR1、R8A、R9A、ZNR1、CX1、LF1、CX2、LF4组成交流抗干扰电路,滤除市电中的高频干扰信号,再经BD1桥式整流,CX3、L7、CX4滤波,在A点产生300V左右脉动直流电压。电路中,THR1主要是防止浪涌电流对电路的冲击;ZNR1为压敏电阻,电源电压高于250V时,ZNR1击穿短路,熔丝管F1熔断,避免电网电压波动造成开关电源损坏。
A点的脉动直流电压经D6、C49二次整流滤波后产生300V左右的直流电压,一路经开关变压器Tl绕组的1、2端送到开关管Q9的D极;另一路经R80A//R80B、R80C//R80D向U2的7脚提供启动电压,内部振荡电路启动,从UC3843的6脚输出激励脉冲,驱动开关管Q9工作在开关状态,在开关变压器Tl的各个绕组产生感应电压。
下图将开关变压器T1分两部分绘制,其中绕组的4-3、5-6热接地端画在左侧,Tl反馈绕组的4-3端上感应电压经R15限流,D4、C8整流滤波后,产生12V左右直流电压,加到U2的7脚,将取代启动电路,为U2的7脚提供二次供电;绕组的5-6端上感应电压经D5、C7整流滤波、R7限流降压后,由Q14、ZD6稳压控制产生约15V左右的VCC1电压,经开关机电路控制后,为主开关电源的控制驱动电路Ul提供工作电压。T1绕组的6-7冷接地端感应电压经D23、D24整流、C23、L6、C14、C25滤波后产生+5V SB电压;绕组的6-8端感应电压经D8整流、C20、L5、C19滤波后产生+30V SB电压,为主板微处理器控制系统供电。
3.稳压控制电路
稳压控制电路由误差放大电路U6( TL431),光耦合器U3和U2的1脚内部电路组成(见下图)。
当Tl输出端+5V电压升高时,经R22、R23分压取样后,加到误差放大的路TL431的R端电压升高,经比较放大后,导致K端电压下降,光耦合器U3内发光二极管电流增大,发光加强,U3内光敏晶体管电流增大,将U2的1脚电压拉低,经内部电路比较控制后,6脚输出脉冲脉冲宽度变窄,开关管Q9导通时间缩短,输出电压降低到正常值。若5V电压输出端电压下降,则稳压过程相反。
4.欠电压保护电路
U2的电源供电7脚内部设有电压检测和施密特触发器,具有欠电压保护功能。当7脚启动电压低于8. SV时,U2不能启动,其8脚无5V基准电压输出,开关电源电路不能工作。当U2已启动,但负载有过电流使Tl的感抗下降,其反馈绕组输出的工作电压低于7.6V时,U2的7脚内部的施密特触发器动作,控制8脚无SV输出,U2停止工作,避免了Q9因激励不足而损坏。
5.过电流保护电路
U2的3脚内部设有电流检测电路,通过R88对开关管Q9的S极电阻R87上端电压进行检测(见下图)。
当由于某种原因(如负载短路)引起Q9的S极的电流增大时,R87上的电压降增大,U2的3脚电压升高,当3脚电压上升到1V时,U2的6脚无脉冲电压输出,Q9截止,电源停止工作,实现过电流保护。
6.待机控制电路
待机控制电路如下图,由运算放大器U8A,晶体管Q6,光耦合器U5和主开关电源一次电路的Q5组成,对副电源向主电源驱动控制电路Ul提供的VCC1电压进行控制。
开机时,主板上的MCU输出的ON/OFF信号为高电平,通过连接器的2脚PSON送到电源板,加到误差放大器U8的2脚电压为高电平,U8的1脚输出低电平,晶体管Q6导通,光耦合器U5的发光二极管发光,光敏晶体管导通,进而控制Q5导通,由副开关电源产生的VCC1电压经过Q5可以加到Ul的9脚,PFC电路和主开关电源启动工作,向液晶彩电负载电路供电,整机进入开机收看状态。
遥控待机时,ON/OFF信号为低电平,加到误差放大器U8的2脚电压为低电平,U8的1脚输出高电平,晶体管Q6截止,光耦合器U5的发光二极管不能发光,光敏晶体管不导通,进而控制Q5截止,切断了Ul的9脚VCC1电压,PFC电路和主开关电源停止工作,整机进入待机状态。
