电视机电源电路分析与故障维修精选PPT.ppt
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1、电视机电源电路分析与故障维修第1页,此课件共42页哦 第一节串联型稳压电源第一节串联型稳压电源 串联型稳压电源在黑白电视机和早期彩色电视机中应用串联型稳压电源在黑白电视机和早期彩色电视机中应用较多较多,其工作原理已在电子技术课程中作过分析其工作原理已在电子技术课程中作过分析,这里仅简要这里仅简要地分析串联型稳压电源的工作过程。地分析串联型稳压电源的工作过程。电路组成框图如图电路组成框图如图5-1,取样环节对输出电压取样环节对输出电压Uo取样取样,然后与基准电压进行比较然后与基准电压进行比较,得出的误差经放大后去调节电压调整管的导通程度得出的误差经放大后去调节电压调整管的导通程度,使输使输出电压
2、出电压Uo得到稳定。得到稳定。在在36cm(14英寸英寸)以下的黑白电视机中以下的黑白电视机中,输出电压输出电压Uo一般一般为为12 V,视放、显像管等所需的中、视放、显像管等所需的中、高压都是在行输出级由高压都是在行输出级由行逆程脉冲升压和整流滤波后供给。行逆程脉冲升压和整流滤波后供给。第2页,此课件共42页哦 一些大屏幕黑白电视机和某些采用串联型稳压电源的彩一些大屏幕黑白电视机和某些采用串联型稳压电源的彩色电视机色电视机Uo取值较高取值较高,直接作为行、直接作为行、场扫描电路的电源场扫描电路的电源(有有利于线性利于线性),而通道等其它电路的低压电源和显像管等的高压而通道等其它电路的低压电源
3、和显像管等的高压电源也由行输出级提供。电源也由行输出级提供。图图 5-1 串联型稳压电源框图串联型稳压电源框图第3页,此课件共42页哦图图 5-2 东东芝芝X-53P电视电视机稳机稳压电压电源源第4页,此课件共42页哦 图图5-2为东芝为东芝X-53P机芯彩色电视机采用的串联型稳压电机芯彩色电视机采用的串联型稳压电源源,输入未稳定直流电压为输入未稳定直流电压为130 V,输出电压稳定在输出电压稳定在112V。调调整管整管Q801采用高采用高的的NPN型硅功率管型硅功率管2SC1829,故可省去推动管。故可省去推动管。Q803为比较放大器为比较放大器,稳压管稳压管D805产生基准电压产生基准电压
4、(约约6.2 V),Q803基极电压由取样电路基极电压由取样电路R805、R806、R807和和R851分压后馈入分压后馈入,调调节半可变电阻节半可变电阻R851可调整输出电压以达到可调整输出电压以达到112 V。电电路路的的调调节节过过程程如如下下:若若某某种种原原因因使使输输出出电电压压Uo降降低低,则则Q803基基极极电电位位降降低低,由由于于其其发发射射极极电电位位几几乎乎不不变变,故故Q803集集电电极极电电位位上上升升,经经D806等等耦耦合合使使Q801导导通通程程度度加加大大,Q801管管压压降降减减小小,从从而而补补偿偿了了Uo的的减减小小。反反之之,若若Uo上上升升,则则调
5、调节节结结果果使使Uo下降。下降。第5页,此课件共42页哦 R813、R801等等既既是是Q803的的集集电电极极负负载载,又又为为Q801提提供供偏偏置置,关关机机后后C806上上电电荷荷将将通通过过R813、R801和和R802泄泄放放。R813、C811、R801和和C807还还构构成成RC滤滤波波电电路路,使使Q801基基流流的的纹纹波波更更小小,故故输输出出端端的的滤滤波波电电容容C810可可用用较较小小容容量量(仅仅3.3 F)。R810与与R811并并联联在在调调整整管管两两端端对对其其起起分分流流作作用用,可可降降低低调调整整管管Q801的的功功耗。耗。Q804与与R812、R
6、803、R814组组成成过过流流保保护护电电路路,R812是是保保护护电电路路取取样样电电阻阻,负负载载电电流流在在其其上上产产生生压压降降U812,Q804基基-射射极极间间电电压压Ube4=U812-U803。正正常常输输出出电电流流状状态态U812较较小小,Q804截截止止;当当出出现现负负截截短短路路等等情情况况时时负负载载电电流流增增大大,U812也也增增大大。当当U812-U803 0.6 V时时Q804导导通通,其其集集电电极极电电流流通通过过R813、R801、R804及及D806使使Q801基基极极电电位位下下降降,则则Q801集集电电极极电电流流下下降降导导致致输输出出电电
7、压压、电电流流下下降降,Q801趋趋向向截截止止时时就就无无输输出出,从从而而保保护护了了电电路。路。第6页,此课件共42页哦 输输出出端端短短路路时时,由由于于过过流流保保护护电电路路的的作作用用使使调调整整管管Q801电电流流突突然然减减小小,输输出出电电压压接接近近于于零零。这这样样,输输入入电电压压130V将将全全部部加加到到Q801集集-射射极极两两端端,流流过过R810、R811的的电电流流很很大大,保保险险丝丝F803熔熔断断,切切断断了了Q801基基极极偏偏置置,可可防防止止稳稳压压电电路路被被损损坏坏。由由于于输输出出端端短短路路后后无无输输出出电电压压,为为使使Q804保保
8、持持导导通通设设置置了了R814支支路路,由由它它与与R808、R809和和D805等等分分压压,确确保保Q804基基极极取取得得正正向向偏偏压压。二二极极管管D806起起保保护护调调整整管管的的作作用用,避避免免当当Q801截截止止时时输输出出电电容容储储存存的的电电荷荷反反向向加加在在Q801的的射射-基基极极间间,由由于于发发射射结结反反向向耐耐压压较较低低而而被被击击穿穿。因因此此反反向向电电压压对对D806反反偏偏而而使使其其截截止止,大部分电压就降在大部分电压就降在D806上上,从而保护了调整管从而保护了调整管Q801。第7页,此课件共42页哦第二节第二节开关型稳压电源开关型稳压电
9、源一、开关型稳压电源的分类一、开关型稳压电源的分类二、开关型二、开关型稳压电稳压电源的基本工作原理源的基本工作原理第8页,此课件共42页哦一、一、开关电源的分类开关电源的分类第9页,此课件共42页哦二、开关式稳压电源原理二、开关式稳压电源原理1并联型开关稳压电源组成并联型开关稳压电源组成 串联型和并联型两类电路在工作原理上基本相同串联型和并联型两类电路在工作原理上基本相同,电压调整电压调整范围和工作效率也大致相同。范围和工作效率也大致相同。并联型电路在可靠性和安全保护方并联型电路在可靠性和安全保护方面较串联型电路要好一些面较串联型电路要好一些,所以目前多采用所以目前多采用并联型开关稳压电源并联
10、型开关稳压电源,本书着重分析此类电路。本书着重分析此类电路。第10页,此课件共42页哦 图图5-3是并联型开关电源的方框图是并联型开关电源的方框图,交流市电经整流滤波交流市电经整流滤波后加到高频脉冲变压器初级后加到高频脉冲变压器初级,开关调整管串接在脉冲变压器开关调整管串接在脉冲变压器的初级构成并联型开关稳压电路。在行频脉冲作用下,开的初级构成并联型开关稳压电路。在行频脉冲作用下,开关管周期性地导通截止使初级未稳压的直流电源变换成了关管周期性地导通截止使初级未稳压的直流电源变换成了行频矩形脉冲行频矩形脉冲,由脉冲变压器耦合到次级由脉冲变压器耦合到次级,再经整流滤波后就再经整流滤波后就获得直流输
11、出电压获得直流输出电压Uo。与串联型稳压电源类似与串联型稳压电源类似,它也对输出它也对输出取样取样,再与基准电压比较得出误差电压再与基准电压比较得出误差电压,经放大后去脉冲调宽经放大后去脉冲调宽电路电路,以以改变脉冲宽度改变脉冲宽度的方式调整输出电压的大小。的方式调整输出电压的大小。第11页,此课件共42页哦图图 5-3 并联型开关电源组成框图并联型开关电源组成框图第12页,此课件共42页哦2并联型开关电源工作原理并联型开关电源工作原理 脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源在彩色电视机中应用脉冲变压器耦合并联型开关稳压电源在彩色电视机中应用较多较多,本节对这种电路作较详细的分析。本节对这种电路作较
12、详细的分析。其基本电路组成如其基本电路组成如图图5-4(a)所示所示,V为开关调整管为开关调整管;T是脉冲变压器(又称为储能变是脉冲变压器(又称为储能变压器压器),由于工作频率较高由于工作频率较高,故采用铁氧体材料的铁芯故采用铁氧体材料的铁芯,同名端如同名端如图中所标;图中所标;VD为脉冲整流二极管;为脉冲整流二极管;C是滤波电容器是滤波电容器,也起储能也起储能作用作用;RL为电源的负载。为电源的负载。电路的工作过程类似于行输出电路电路的工作过程类似于行输出电路,设设V为理想开关管为理想开关管,则电则电路的工作电压、电流波形如图路的工作电压、电流波形如图5-4(b)所示。所示。第13页,此课件
13、共42页哦图图 5-4 并联型开关电源基本电路及工作波形并联型开关电源基本电路及工作波形第14页,此课件共42页哦 在在t0t1期期间间,正正脉脉冲冲作作用用到到开开关关管管V基基极极使使其其饱饱和和导导通通,Uce=0,故初级线圈故初级线圈L1上电压为上正下负上电压为上正下负,(5-1)即即(5-2)上式中上式中I1(0)由初始状态决定。由初始状态决定。由由(5-2)式可见式可见,初级线圈电流初级线圈电流i1线性上升线性上升,脉冲变压器次级感应的电压脉冲变压器次级感应的电压UL2为上负下正为上负下正,二极管二极管VD截止。截止。在开关管在开关管V导通期间导通期间,随着随着i1的上升的上升,变
14、压器中磁能增大变压器中磁能增大,在在t1时刻达最大值时刻达最大值L1 I21m/2。第15页,此课件共42页哦 当当t1t2期间期间,负脉冲作用到开关管负脉冲作用到开关管V基极基极,V截止截止 初级初级感应电压为上负下正感应电压为上负下正,i1=0。由同名端连接可知此时次级。由同名端连接可知此时次级感应的电压为上正下负感应的电压为上正下负,二极管二极管VD导通导通,脉冲变压器储存脉冲变压器储存的磁能开始释放使电容的磁能开始释放使电容C被充电并取得输出直流电压被充电并取得输出直流电压Uo。t1时刻时刻,忽略变压器损耗忽略变压器损耗,初级所有能量转移到次级初级所有能量转移到次级,则初、则初、次级能
15、量关系满足次级能量关系满足(5-3)由此可得由此可得(5-4)第16页,此课件共42页哦 在在t1t2期期间间里里,次次级级电电流流i2从从I2m开开始始线线性性下下降降,该该电电流流的的能能源就是源就是V导通时由变压器中储存的能量提供的。导通时由变压器中储存的能量提供的。t2时时刻刻,开开关关管管又又导导通通,二二极极管管VD截截止止,脉脉冲冲变变压压器器又又储储存存能能量量。当当然然,次次级级能能量量并并未未耗耗完完,又又将将转转移移到到初初级级,使使i1从从I1(0)开开始始上上升升。在在V导导通通、VD截截止止期期间间,负负载载所所需需的的电电流流就就由由电容器电容器C放电来供给。放电
16、来供给。为为讨讨论论方方便便,我我们们仅仅看看电电路路工工作作在在平平衡衡状状态态以以后后的的稳稳态态情情况况。开开关关管管V导导通通时时脉脉冲冲变变压压器器储储存存能能量量,设设能能量量的的增增加加量量为为W1 当当V截截止止时时二二极极管管VD导导通通,脉脉冲冲变变压压器器储储存存的的能能量量被被负负载载消消耗耗,设设能能量量减减小小了了W2。平平衡衡状状态态时时一一周周期期内内增增加加的的能能量量应与消耗的能量相等应与消耗的能量相等,即有即有W1=W2。因因第17页,此课件共42页哦(5-5(a)(5-5(b)I1为脉冲变压器初级电流增加量为脉冲变压器初级电流增加量,由由(5-2)式可得
17、式可得式中式中Ton为开关管为开关管V导通时间。导通时间。同样同样,次级电流为线性下降的波形次级电流为线性下降的波形,I2为次级电流在开为次级电流在开关管关管V截止期间截止期间(Toff)线性减小量线性减小量,因此有因此有(5-6)第18页,此课件共42页哦由由(5-5)式至式至(5-7)式可导得式可导得 上上式式说说明明,输输出出电电压压Uo与与输输入入电电压压Ui成成正正比比,与与变变压压器器匝匝数数比比成成正正比比,与与开开关关晶晶体体管管导导通通时时间间和和截截止止时时间间比比值值Ton/Toff成成正正比。比。调调宽宽型型开开关关稳稳压压电电源源受受行行频频同同步步,即即周周期期T=
18、Ton+Toff=TH为为64s是是固固定定不不变变的的,所所以以输输出出电电压压Uo通通过过控控制制Ton/Toff比比值值,即即控控制制脉脉宽宽来来调调节节。而而保保持持Ton或或Toff不不变变,改改变变T来来调调整整Ton/Toff,这是频率控制方式的原理。这是频率控制方式的原理。(5-7)(5-8)第19页,此课件共42页哦 从从上上述述工工作作过过程程可可以以看看出出,开开关关管管V和和二二极极管管VD是是反反极极性性激激励励方方式式,V导导通通时时VD截截止止,而而V截截止止时时VD导导通通,电电源源Ui供供出出的的瞬瞬时时功功率率是是比比较较小小的的。另另外外,开开关关管管仅仅
19、工工作作在在导导通通和和截截止止两两种种状状态态,管管耗耗很很小小,再再加加上上脉脉冲冲变变压压器器损损耗耗也也不不大大,故故电电源源效效率比串联型稳压电源高得多率比串联型稳压电源高得多,可达可达8090%。并联型开关稳压电源有以下一些并联型开关稳压电源有以下一些特点特点:(1)由由于于输输出出直直流流电电压压是是依依靠靠变变压压器器初初级级线线圈圈L1所所储储存存的的能能量量提提供供的的,故故L1必必须须足足够够大大(有有足足够够的的匝匝数数)。若若L1值值太太小小,在在开开关关管管V导导通通时时储储存存的的能能量量就就少少,V截截止止期期间间供供给给负负载载的的电电流流就就会感到不足。会感
20、到不足。第20页,此课件共42页哦 下下次次导导通通时时初初级级电电流流再再从从零零开开始始上上升升,就就使使输输出出的的纹纹波波较较大大,电电源源特特性性变变坏坏。当当然然,L1也也不不能能太太大大,否否则则晶晶体体管管开开关关状状态态转转换瞬间将产生很高的感应电压换瞬间将产生很高的感应电压,容易使管子和电路元件损坏。容易使管子和电路元件损坏。(2)由由于于脉脉冲冲变变压压器器使使负负载载与与输输入入电电网网隔隔离离,可可省省去去电电源源隔离变压器。隔离变压器。(3)脉脉冲冲变变压压器器的的次次级级可可有有几几组组不不同同匝匝数数的的线线圈圈,以以获获得得几几组不同数值的直流电压组不同数值的
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