开关电源与遥控彩电工作原理.ppt
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1、 遥控彩电工作原理 湘乡一职湘乡一职2022/10/281第一节 遥控彩电 整机组成方框图2022/10/282第二节第二节 开关稳压电源开关稳压电源2022/10/283一、关于开关电源一、关于开关电源n1 1、定义:、定义:电源调整管工作在开关状态的电源称为电源调整管工作在开关状态的电源称为开关电源开关电源 注串联稳压电源中,电源调整管工注串联稳压电源中,电源调整管工作在放大状态作在放大状态输输入入电源调整管电源调整管负载负载RL串联稳压电源串联稳压电源输入输入开关管开关管K负载负载 RL储能储能元件元件开关电源开关电源2022/10/2842.开关电源电路组成220V50Hz 进线进线
2、抗干扰抗干扰自动消磁自动消磁整流滤波整流滤波 各种各种 保护电路保护电路开关管开关管直流直流直流直流 变换器变换器直流电直流电压输出压输出脉宽调整脉宽调整 比较比较 放大器放大器基准电压基准电压形成电路形成电路误差取误差取样电路样电路2022/10/2852022/10/2863 3、调整输出电压的方法、调整输出电压的方法tVitVktVoViTONTVoVkKR L 电压电压 变换器变换器VO=Vi=ViT0NT2022/10/287n公式中公式中“”称为开关脉冲的称为开关脉冲的“占空比占空比”(又叫(又叫“占空系数占空系数”)。)。n可见,只要改变开关脉冲的可见,只要改变开关脉冲的“占空比
3、占空比”,就可以改变输出电压的高低。就可以改变输出电压的高低。n在具体电路中,可以使开关脉冲频率固定,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。改变开关管导通时间而改变输出电压高低。这种电源称为这种电源称为“调宽式调宽式”开关电源。开关电源。n也可以使开关管截止时间不变,只改变开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。关管导通时间长短而改变输出电压高低。这种电源称为这种电源称为“调频调宽调频调宽”式开关电源。式开关电源。2022/10/288n电路中电路中Q为开关管,工作于开关状态(为开关管,工作于开关状态(Q饱和导通饱和导通时
4、相当于一只接通的开关,时相当于一只接通的开关,Q截止时相当于一只断截止时相当于一只断开的开关)。开的开关)。n电感电感L和电容和电容C为储能元件。为储能元件。nRL为电源的负载。为电源的负载。nD为续流二极管,它在开关管截止时导通,保证电为续流二极管,它在开关管截止时导通,保证电感感L中的电流不中断。中的电流不中断。4 4、串联型开关电源工作过程、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串联型开关电源基本电路+300V2022/10/289n开关管饱和导通时,开关管饱和导通时,300V电源通过开关管电源通过开关管Q,电电感感L和负载和负载RL形成电流回路,同时向电容器形
5、成电流回路,同时向电容器C充电,充电,在电感在电感L和电容和电容C中同时储能。中同时储能。n二极管二极管D处于反向截止状态。处于反向截止状态。n由于电感由于电感L中突然出现电流,将在中突然出现电流,将在L两端产生左正两端产生左正右负的自感电动势,负载两端电压等于右负的自感电动势,负载两端电压等于300V电源电源电压与电压与L两端自感电动势之差。两端自感电动势之差。IQI LICIRQ(b)开关管饱和时的等效电路开关管饱和时的等效电路D+300VR LLC2022/10/2810n开关管截止时,由于电感线圈中电流的突然中断,开关管截止时,由于电感线圈中电流的突然中断,将在电感将在电感L两端产生左
6、负右正的自感电动势,该自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感电动势使续流二极管D导通,形成电流回路。导通,形成电流回路。n同时,电容同时,电容C也通过也通过RL放电。放电。n可见负载电流由电感电流与电容放电电流两路同时可见负载电流由电感电流与电容放电电流两路同时提供。提供。n虽然开关管截止了,但是负载电流并没有中断。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开关管截止时的等效电路Q+300VR LCL2022/10/28115 5、变压器型开关电源工作过程、变压器型开关电源工作过程n开关管饱和导通,开关管电流在开关变压器开关管饱和
7、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。上负下正的互感电动势。n整流二极管整流二极管D截止,由电容器截止,由电容器C放电形成负载放电形成负载电流。电流。300VQDRL(a)基本电路基本电路C+300V e1+e2Q+_RL(b)开关管饱和导通开关管饱和导通DCT2022/10/2812n开关管截止,变压器初级电流中断,于是在初级绕开关管截止,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。感电动势也反一个方向。n次
8、级互感电动势使整流二极管次级互感电动势使整流二极管D导通,开关变压器导通,开关变压器次级电流一方面流入负载,另一方面向电容器次级电流一方面流入负载,另一方面向电容器C充充电储能,以便开关管再次导通时向负载释放能量。电储能,以便开关管再次导通时向负载释放能量。e1_+IRL300VCQD(c)开关管截止开关管截止T_+e22022/10/2813二、二、CNCN1212机芯中的开关电源机芯中的开关电源nA.作用:作用:双向滤波双向滤波(一方面避免电网供电线引(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,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。)防止开
9、关电源对电网造成污染。)nB.电路组成:电路组成:S501C501 0.1uL502220V市电市电 至整流至整流滤波电路滤波电路F501 T2.5AC502 0.1u1、进线抗干扰电路、进线抗干扰电路2022/10/2814 C.工作原理:工作原理:对高频干扰信号而言,电容呈短路,而电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。感则呈开路。高频干扰被电容短路。对对50Hz低频而言,电容呈开路,而电感则低频而言,电容呈开路,而电感则呈短路。因此,呈短路。因此,50Hz市电可以顺利通过。市电可以顺利通过。S501C501 0.1uL502220V市电市电 至整流至整流滤波
10、电路滤波电路F501 T2.5AC502 0.1uF501 T2.5AS501C501 0.1uL502220V市电市电 至整流至整流滤波电路滤波电路C502 0.1u2022/10/28152 2、整流滤波电路、整流滤波电路nA.作用:作用:利用二极管的单向导电性将交流电利用二极管的单向导电性将交流电变为直流电变为直流电nB.电路:电路:R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCLF9C507 400V100uC508 1KV1000P2022/10/2816C.交流
11、电正半周电流回路交流电正半周电流回路n 在交流电正半周,输入电压左正右负,二极管在交流电正半周,输入电压左正右负,二极管VD501、VD504导通,导通,VD502、VD503截止,电流截止,电流从电源正端出发,经从电源正端出发,经R502、VD501、由负载由负载RL到到地,再经地,再经VD504回到电源负端,形成一个回路。回到电源负端,形成一个回路。n负载中的电流从上至下,负载两端电压上正下负。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 50Hz
12、L503 LCLF9C507 400V100uC508 1KV1000P负载 RL2022/10/2817D.交流电负半周电流回路交流电负半周电流回路n在交流电负半周,输入电压反了一个方向,变为左负右在交流电负半周,输入电压反了一个方向,变为左负右正,这时,二极管正,这时,二极管VD502、VD503导通,而导通,而VD501、VD504截止,电流从电源正端出发,经截止,电流从电源正端出发,经VD502、RL到到地,再经地,再经VD503、R502回到电源负端。回到电源负端。n虽然输入电压反了一个方向,但是,流经负载的电流方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
13、上往下,负载两端的电压仍然向却没有改变,仍然是从上往下,负载两端的电压仍然是上正下负。是上正下负。R502 3.9C503 1000PVD501VD502VD503VD504C504 1000PC505 1000PC506 1000P220V 50HzL503 LCLF9C507 400V100uC508 1KV1000P负载 RL2022/10/2818E、桥式整流滤波电路输入与输出电压波形对比桥式整流滤波电路输入与输出电压波形对比输入电压输入电压无滤波无滤波电容时电容时加滤波电容加滤波电容以后以后2022/10/2819n50Hz正弦交流电经整流后变为正弦交流电经整流后变为100Hz脉动直
14、流电,再经电容器脉动直流电,再经电容器储能滤波,就得到了直流输出。储能滤波,就得到了直流输出。n由于正弦交流电的有效值与峰值由于正弦交流电的有效值与峰值之间存在之间存在 的关系,因此,的关系,因此,220V正弦交流电经整流滤波后,其最大正弦交流电经整流滤波后,其最大值应达到值应达到220V的的 倍,即倍,即316V,实际可达实际可达280300V。222022/10/28203 3、自动消磁电路、自动消磁电路nA.作用:作用:消除显象管阴消除显象管阴罩和防爆钢带上的剩磁,罩和防爆钢带上的剩磁,保证保证CRT色纯良好。色纯良好。B.电路组成:nC.原理原理:利用热敏电阻利用热敏电阻加热后阻值急剧
15、增大的加热后阻值急剧增大的特点特点,在消磁线圈中得到在消磁线圈中得到一个由大渐小的消磁电一个由大渐小的消磁电流流,可消除可消除CRT阴罩和防阴罩和防爆钢带上的剩磁。爆钢带上的剩磁。220V50Hz消磁 线圈XT501t热敏电阻RT5012022/10/2821消磁线圈消磁线圈2022/10/28224 4、自激振荡电路、自激振荡电路n(1).作用;作用;n产生间隙振荡,使产生间隙振荡,使开关管工作在开关开关管工作在开关状态。状态。(2).基本电路:基本电路:T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515(3).工作原理:工作原理:nR520、R521、R522
16、、R526、R515为开关管为开关管V513的偏置电阻,接的偏置电阻,接通电源时,通电源时,300V电电源通过源通过R520、R521、R522为开关管提供启为开关管提供启动电流,使开关管导通,动电流,使开关管导通,出现集电极电流,再利出现集电极电流,再利用开关变压器用开关变压器、绕绕组的正反馈形成振荡。组的正反馈形成振荡。2022/10/2823(4 4)、振荡过程)、振荡过程:(a a)开关管由截止转为饱和导通的过程:开关管由截止转为饱和导通的过程:n接通电源,接通电源,R520、R521、R522为为V806提提供启动电流,使供启动电流,使V806开开始导通,出现集电极电始导通,出现集电
17、极电流流ic。nic在在T511中产生感应电中产生感应电动势动势e1与与e2,e2又通过又通过C514、R519形成正反形成正反馈,使馈,使V513很快进入饱很快进入饱和状态。和状态。+e1+e2ibice2e1T511300VR520R526V513R519C514R521R522R515ic2022/10/2824n开关管饱和以后,开关管饱和以后,ic不不再受再受ib控制,且有控制,且有 ib ic,但是,但是,ic会会因因T511的电感影响而的电感影响而呈增长趋势,而呈增长趋势,而ib则因则因C514的充电而逐渐减的充电而逐渐减小,经过一段时间后,小,经过一段时间后,开关管重新回到放大状
18、开关管重新回到放大状态。开关管维持饱和导态。开关管维持饱和导通时间的长短,取决于通时间的长短,取决于ic增长的速度与增长的速度与C514充电的快慢。充电的快慢。(b b)开关管维持饱和导通的过程:开关管维持饱和导通的过程:ic反馈电流反馈电流T511300VR520R526V513R519C514R521R522R5152022/10/2825(c)开关管由饱和导通转为截止的过程:开关管由饱和导通转为截止的过程:n开关管重新回到放开关管重新回到放大状态后,大状态后,ic将随将随ib的减小而减小,的减小而减小,ic的减小,将在的减小,将在T511中产生反方向中产生反方向的感应电动势,使的感应电动
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