彩色电视机开关电源电路设计144.docx

课程设计说明书 第 11 页彩色电视视机开关关电源设设计摘 要随着电视视机产品品多样化化的发展展，越来来越多的的新款式式，在扼扼要阐明明单管反反激型变变换器的的原理、特特点基础础上，着着重讨论论了它在在彩电方方面的重重要应用用；指出出彩色电电视机电电源对反反激型变变换器的的特殊要要求、技术难难点和对对策新机机型出现现在我们们的身边边，从五五六十年年代的黑黑白电视视机到现现在的纯纯屏彩电电，等离离子彩电电，日新新月异的的新花样样丰富了了我们的的生活，同同样越来来越多，而而且越来来越复杂杂的维修修问题摆摆在我们们的面前前。所以以电视机机维修也也应运而而生，其其中就有有对开关关稳压电电路的维维修，所所以在日日常生活活中备一一个开关关稳压电电源是必必要的。本本文介绍绍了开关关稳压电电源的一一些基本本电路，详详细地分分析开关关稳压电电源的稳稳压电路路、开关关变压器器、保护护电路和和振荡电电路等问问题。关键词：彩电；开关稳稳压电源源；开关关变压器器；保护护电路；振荡电电路目录1开关电电源电路路的工作作原理.11.1 开关电电源的功功能.21.2 开关电电源的基基本组成成.222 开关关电源电电路实例例分析.22.1长长虹CHH-6型型彩色电电视机开开关电源源电路分分析222.2起起动电路路.22.3内内部振荡荡器，稳稳压原理理和过流流保护442.4准准谐振运运用662.5驱驱动电路路，锁定定触发器器，热保保护和过过压保护护77总结99致谢110参考文献献1111 开关关电源的的工作原原理1.1 开关电电源电路路的功能能在彩色电电视接收收机中，开开关电源源电路2220VV，500HZ的的交流电电转换成成电压稳稳定的直直流电源源，供给给电视机机各个功功能电路路使用。它它的性能能好坏直直接影响响到整机机的电路路的工作作质量，因因此对开开关电源源电路提提出了较较高的要要求，可可以概括括以下几几点。（1） 有良好的的稳压特特性，电电网电压压在一定定范文内内变化或或电源负负载变化化时，输输出的电电压应基基本不变变。（2） 纹波电压压小，输输进的交交流电压压经整流流，滤波波和稳压压后，纹纹波越小小越好，一一般要求求纹波小小于510mmV。（3） 电源内阻阻小。电电源内阻阻越小，负负载能力力越强，即即输出电电压受负负载变动动的影响响越小，一一般要求求电源内内阻应小小于3欧欧姆。（4） 受环境温温度影响响小。输输出电压压不应随随使用时时间及环环境温度度而变化化。（5） 有较好的的保护措措施，避避免因负负载短路路或过流流等故障障而损坏坏电源。（6） 损耗较小小，效率率高。1.2开开关电源源的基本本组成（1） 效率高。开开关型稳稳压电源源的调整整管工作作在开关关状态，功功耗很小小，效率率可大大大提高，其其效率通通常可达达80%900%。（2） 重量轻。开开关型稳稳压电源源常采用用电网输输进的交交流电压压直接整整流，省省去了笨笨重的工工频变压压器。（3） 稳压范围围宽。输输进交流流电压在在13002660V之之间变化化时，输输出电压压的变化化在2%之下。（4） 安全可靠靠。在开开关型稳稳压电路路中，可可附加过过压，过过流保护护电路，自自我保护护功能强强。（5） 滤波电容容量小。由由于开关关信号频频率高，滤滤波电容容量可大大大减小小。开关调整管整流滤波vv取样脉宽调制脉冲整形图1开关关稳压电电源的基基本组成成 2开关电电源的实实例分析析2.1长长虹CHH-6型型彩色电电视机开开关电源源电路分分析长虹CHH-6型型彩色电电视机开开关电源源采用日日本三洋洋公司生生产的彩彩色电视视机开关关电源专专用集成成电路SSTR-F66656，能能在15502260VV交流电电压范围围内正常常工作，输输出功率率大，可可提供1150WW以上的的功率，设设计有过过流，过过压，过过热保护护电路。长虹CHH-166机芯开开关电源源工作在在两种状状态：待待机工作作状态和和正常工工作状态态。正常常工作状状态指开开关电源源满负荷荷工作，输输出端电电压到标标准值。电电源工作作在待机机状态时时，电源源的振荡荡电路处处于间歇歇振荡状状态，此此时，开开关电源源不仅输输出电压压低，此此时输出出的低电电压有经经过二次次稳压电电路稳压压后，供供给其他他电路。2.2起起动电路路当AC电电源在tt0加入入时，由由图3可知，在在半个周周期内，AA点对地地峰值电电压VAAVdd（整流流电压），VVA经过过R9002向CC9099充电，使使IC脚脚上电电压Viin近似似线性上上升（见见图3）。当当Vinn上升到到阈值电电压Viin(OON)=16VV时，IIC内的的控制电电路开始始起动，VVin端端口上的的输入电电流Iiin由1100A突升升到300mA，电电容C9909来来不及供供电而使使Vinn下降。如如果此时时由驱动动绕组DD1所提提供的DDC电压压足够的的话，VVin将将不致于于掉到仃仃振阈值值11VV以下，则则IC继继续工作作起动成成功。驱驱动绕组组D1的的圈数须须保证经经整流后后在C9909上上电压超超过111V，同同时又要要低于220.55V。因因为Viin大于于20.5V则则过压保保护电路路起作用用，Viin小于于10VV时则欠欠压保护护电路起起作用。一一般Viin取118V是是较合适适的。关于R9902及及C9009的选选值要适适当。RR9022、C9909太太大均会会使ICC起动时时间t11t00延长。但但C9009亦不不能过小小，否则则在驱动动绕组电电压到来来之前它它已不能能维持IIC动作作，这样样就不能能顺利起起动。一一般对宽宽电源(902700)VAAC电压压C9009取(471000)FF，R9902取取47kk668k是合适适的，对对窄电源源（2000VAAC），RR9022可取882k1500k。在在本例子子中，当当R9002=882k，C9909=47F，输输入电压压为900V时，其其开机起起动时间间为1.3ss左右。图2 11STRRF666000系列方方框图图3起动动电路图4起动动时Viin端口口电压的的波形2.3内内部振荡荡器，稳稳压原理理和过流流保护（1）内内部振荡荡器IC内部部振荡器器是通过过对C11的充放放电而形形成振荡荡脉冲的的，放电电时间常常数C11R1(500s)决定了了MOSSFETT的关断断时间。在在PRCC运用模模式中，稳稳压是由由固定ttofff而变化化tonn来达到到的。图图4示出出了当没没有稳压压控制信信号输入入时，内内部振荡荡器的工工作波形形。由图图5波形形可见，当当MOSSFETT导通时时，电容容C1被被充电到到6.55V。同同时漏极极电流IID逐步步上升，在在R5上上形成一一锯齿形形状电压压VR55。VRR5通过过R4后后几乎无无损失地地加到IIC的脚OCCP/FFB端口口。当脚电压压V1达达到阈值值Vthh100.733V时，比比较器11开始动动作，它它使振荡荡器输出出反相，并并通过驱驱动级将将MOSSFETT关断。此此后C11通过电电阻R11放电，CC1两端端电压按按恒定的的放电时时间常数数C1RR1线性性下降。当当它降到到3.77V左右右时，振振荡器输输出再次次反相，使使MOSSFETT重新导导通，CC1电压压再次跳跳升到66.5VV。如此此不断重重复上述述过程。由上述可可知，MMOSFFET的的导通持持续时间间tonn是由VVR5的的上升斜斜率决定定的，而而tofff在PPRC模模式中则则由C11R1决决定。（2）稳稳压原理理图5无稳稳压控制制信号输输入时之之振荡图6有稳稳压控制制信号作作用下的的振荡波波形图7导通通期间的的V1波波形图8截止止期间的的准谐振振信号如图6所所示，为为了控制制输出，光光耦合器器的误差差信号输输出电流流在R44上形成成电压降降VR44串接在在VR55上，从从而使输输入到脚的电电压V11波形部部分受到到VR44的控制制，使比比较器11提前或或拖后反反相，以以改变MMOSFFET的的tonn从而改改变次级级输出电电压，达达到稳压压的目的的。这属属于电流流控制方方式。一一般说来来，在电电流控制制方式中中，轻载载时VRR4会升升高，有有可能使使MOSSFETT导通时时的浪涌涌电流所所引起的的噪声对对比较器器1带来来误触发发。为了了解决这这个问题题，在MMOSFFET关关断期间间插入一一个有源源低通滤滤波器，它它是由CC5和一一个1.35mmA恒流流源组成成，旁接接于脚脚和地之之间。在在MOSSFETT导通之之前，该该滤波器器分流了了从光耦耦输出的的约一半半电流量量，因而而使VRR4直流流偏置量量有效降降低，防防止了导导通浪涌涌电流的的叠加而而引起的的误触发发，此外外C5的的存在也也加大了了对噪声声的吸收收旁路作作用。应该指出出的是，现现在toon的控控制是通通过改变变VR44的直流流电压达达到（见见图7），这这与过去去传统方方法不同同，过去去的STTRSS67000和SSTRM68800系系列是靠靠改变充充电电压压的斜率率而达到到改变tton的的。（3）过过流保护护这是一个个脉冲连连着脉冲冲的过流流检测电电路。由由图6中的波波形可见见，比较较器1起起着过流流保护作作用。只只要正比比于Idd的电压压V1峰峰值超过过限值00.733V时，就就会强迫迫振荡器器输出反反相，使使MOSSFETT关断，tton变变小，达达到了限限制输出出电流和和输出功功率的目目的。2.4准准谐振运运用上面讨论论了纯光光耦反馈馈电路的的PRCC工作情情况，实实际的应应用电路路应包括括从变压压器驱动动绕组DD1来的的反馈支支路（它它包括DD9033，R9908，CC9133，D9904等等元器件件），由由于这个个支路的的存在，使使得V11在MOOSFEET关断断期间含含有与VVDS成成比例的的电压成成份，它它叫准谐谐振信号号（见图图7）。根根据准谐谐振信号号的电平平大小可可决定该该电源是是工作在在PRCC方式还还是准谐谐振方式式。在MOSSFETT关断期期间如果果准谐振振信号VV1处在在0.773V与与1.445V之之间，则则比较器器1起作作用使电电源进入入PRCC方式；如果准准谐振信信号V11超过11.455V（VV1最大大值为66.0VV），则则比较器器2起作作用使ttofff降为11.5s(mmin)左右，但但现时功功率管的的关断时时间不取取决于此此值，而而是比它它大得多多。事实实上只要要V1保保持大于于0.773V，则则MOSSFETT仍然维维持关断断，什么么时候开开始转导导通，则则由准谐谐振方式式决定。准准谐振方方式就是是使MOOSFEET在VVDS的的谐振周周期的半半周处导导通，这这样可保保证较低低的开关关电应力力和减少少开关损损耗，为为达此目目的，需需要满足足以下二二条件：（1）在在漏极和和地之间间要有一一个合适适的电容容C9008存在在，由它它与初级级电感构构成LCC谐振回回路，以以便形成成漏源源极之间间电压VVDS的的谐振波波形；（2）栅栅极驱动动中要有有合适的的延迟以以保证当当准谐振振信号VV1下降降到0.73VV以下，MMOSFFET开开始导通通时恰好好对应于于VDSS波形的的最低处处。在具具体调整整时，可可用一功功率表监监测电源源输入端端，在固固定输出出负载下下，调整整R9008、CC9133大小，以以获得最最小输入入功率，此此时可判判断延迟迟时间为为最合适适。还要要指出的的是延迟迟作用也也有C9910和和电路分分布电容容的参与与，所以以即使不不接入CC9133，电路路仍会有有某些延延迟。2.5驱驱动电路路，锁定定触发器器，热保保护和过过压保护护（1）驱驱动电路路图9驱动动电路这是恒压压驱动电电路，它它利用稳稳压二极极管ZDD1(88.6VV)来保保护恒定定的驱动动信号幅幅度。当当驱动信信号为正正脉冲时时，Q11导通，通通过电阻阻RG11RGG2对MMOSFFET激激励使之之成为软软开关。当当输入信信号为零零电平时时，Q11截止，QQ2导通通，MOOSFEET栅极极电荷将将经过一一个较小小的电阻阻RG11而迅速速放电。稳稳压二极极管ZDD1的作作用是保保护MOOSFEET在截截止时不不致于被被上冲的的VDSS(5000V6000V)通过DDG极极间电容容耦合到到栅极而而将管子子损坏。（2）锁锁定触发发器Laatchh当电路发发生过压压或过热热时，芯芯片内有有关电路路会将锁锁定触发发器置OON，使使脚上上电压VVin在在10VV166V之间间来回摆摆动。IIC间歇歇性地工工作，阻阻止了电电流和电电压不正正常的升升高，直直到Viin低于于6.55V时，电电路完全全不起振振。此时时若要电电源再起起动，需需要关机机后再开开机才行行。（3）热热保护电电路当混合型型IC的的外壳温温度超过过1400时，控控制ICC中的热热保护电电路就会会起动锁锁定触发发器置OON，由由于MOOSFEET与控控制ICC装在同同一块基基板上。所所以热保保护同样样包括MMOSFFET。（4）过过压保护护电路当Vinn超过222.00V时，过过压保护护电路能能起动触触发锁定定器。使使Vinn在100V116V之之间来回回摆动最最后会降降到6.5V以以下，电电源完全全停止工工作，此此时要关关机后再再开机才才能重新新起动。过压保护护电路同同时可以以防止次次级输出出电压VVO1过过高。例例如当控控制电路路开路或或其它原原因引起起VO11大大升升高时，通通过变压压器耦合合，驱动动绕组的的感应电电压相应应也会升升高，从从而使VVin升升高。当当Vinn超过222V时时过压保保护同样样起作用用。限制制了VOO1的再再升高，此此时的VVO1为为VO11(OVVP)例如设VVO1(正常值值)=1130VV，Viin(正正常值)=188V，利利用上式式即可算算出VOO1(OOVP)=1662.55V，这这表示当当故障发发生时由由于过压压保护起起作用，VVO1最最高不会会超过此此值。总结课程设计计是培养养学生综综合运用用所学知知识,来来解决实实际问题题,锻炼炼实践能能力的重重要环节节,是对对学生动动手能力力的和理理论相结结合的过过程.此此次的彩彩色电视视机开关关电源电电路设计计，使我仍感感慨颇多多，对于于彩色电电视机的的课我学学的不太太好有好好多东西西不懂，在在这一个个星期的的日子里里，查阅阅各个方方面关于于电视机机的开关关电源电电路的内内容，来弥补补自己对对这方面面的不足足，做这这次设计计同时不不仅可以以巩固了了以前所所学过的的知识，而而且学到到了很多多在书本本上所没没有学到到过的知知识。通通过这次次课程设设计使我我懂得了了理论与与实际相相结合是是很重要要的，只只有理论论知识是是远远不不够的，唯有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正提高我们自己的实际动手能力和独立思考的能力。通过这次次课程设设计之后后，一定定把以前前所学过过的知识识重新温温故。在在这个过过程中，我真切的感到了，我又知道了很多，同时也掌握了很多以后在工作和生活中能真正用到的很多东西。但是我不会因此而骄傲，相反以后我将会更加虚心，因为我知道这只是个简单的开始，以后还有很多的路要走。在本次课课程设计计中，我我对开关关稳压电电源；开开关变压压器；保保护电路路；振荡荡电路认认真进行行了分析析，使我了了解到电电路中各各元件作作用及工工作方式式对整个个电路的的分析起起着关键键的作用用，只有有对各部部分的作作用有深深刻的了了解，才才可以透透彻的分分析出电电路所实实现的功功能。通过这次次的彩色色电视机机开关电电源电路路分析和和设计，我我清楚地地看到我我在电子子这个行行业，还还有很多多的不足足之处还还需要在在以后的的工作和和实践中中更加努努力地学学习，以以来提高高理论和和实践的的和好的的结合，让让自己不不断的处处于进步步之中，尽尽自己的的一份力力，让社社会的资资源的到到更好的的利用，让让这个行行业的未未来更加加美好！致谢虽说我在在课程设设计这段段的日子子中遇到到了好多多自己难难以解决决的问题题和困难难。但在在这次的的课程的的设计中中，从不不知道和和处下手手到这次次的课程程设计的的圆满的的完成，都都是在陈陈嘉义和和司小平平等老师师细心地地指导和和督促下下，在自自己的同同学热心心的帮助助下，通通过自己己的努力力最终克克服所有有的难题题和困难难，在这这次设计计过程中中，司老师和和陈老师师能够在在百忙中中抽出时时间，不不厌其烦烦的帮我我帮我解解决遇到到的难题题，对老老师的关关爱和帮帮助表示示强烈的的感谢，在理论论的知识识的整理理中，通通过陈老老师指导导更好的的解决自自己难以以解决的的地方，同时对我们的授课老师陈嘉义老师表示感谢。首先，陈嘉义老师一个学期以来认真授课并指导我们实验，帮我打下了坚实的理论基础。在课程设计中，也帮助我理清思路，拟定格式，使我能够按时完成这篇设计。可以说，没有陈老师和李老师的耐心辅导与帮助，我很难在规定时间内完成这样一篇论文。我向老师表示由衷的感谢！同时，在在此期间间，我从从我的室室友和同同学得到到了很多多帮助，帮帮助我找找资料，为为我解决决难题，并并在我身身后一直直支持我我，鼓励励我不要要放弃继继续努力力！我也也要他们们表示感感谢最后，再再次感谢谢我所有有的老师师们和同同学们，谢谢谢你们们！参考文献献1 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