STR- G9656厚膜電源原理介紹

STR- G9656厚膜電源原理介紹：

STR-G9656是日本三肯公司在2003年繼STR-G8656后推出的又一款新型開關電源厚膜塊，它采用5端SIP絕緣模塊封裝，采用了On chip Trimming技術，可工作于ORC和PRC兩種工作方式。它與STR-G8656相比，除具有過流、過壓保護功能外，其工作頻率可達150KHZ，啟動電壓（啟動電流）更低（最低工作電壓為14V，而STR-G8656為16V），內部功耗更小，效率更高，電源適應范圍更寬（130～270V），輸出功率更大（最大可達300W），故被廣泛應用于新型大屏幕彩電。創(chuàng)維5T36、6D91~97機芯，海信TC2902HD、TC2918D、TC3419D、TF2902DF、TF2918DH、TF3406DH等新型彩電上均有應用。現(xiàn)以海信TF3406DH電源電路（見上圖）為例，具體介紹STR-G9656的工作原理。

1.       啟動振蕩

 在接通電源開關后，市電經C501、L502、C502~C504濾波，R505限流后，被送至由VD501~504構成的橋式整流器的交流輸入端，經全波整流后，又由L503、C510濾波，然后經開關變壓器T501的1－4繞組、L510加至開關電源厚膜N501(STR-G9656)的4腳（內部大功率場效應開關管的D極）。與此同時，市電還經VD501~504構成的橋式整流器半波整流，由R507降壓限流，C514濾波后使N501得到大于或等于15V的工作電壓，使N501內部的工作電路得電，其振蕩器開始振蕩，其振蕩脈沖經整形和放大后，被送至內部場效應開關管的G極，以控制開關管工作于導通與截止狀態(tài)，于是在T501的1－4繞組中形成大小、方向時刻變化的脈沖電流。由于電磁感應，在開關管截止期間，開關變壓器次級各繞組感應的脈沖電壓經各自的整流濾波系統(tǒng)變成直流電壓后對各自的負載供電。其中T501次級繞組的15腳輸出的感應電壓經VD541整流、R540限流、C542濾波后獲得約16V電壓，然后分成兩路：一路經R542送至三端穩(wěn)壓器N504（L7805），經穩(wěn)壓后的5V電壓作為超級芯片（TMP8829）中CPU的工作電源和存儲器N202(AT24C08)的工作電源；另一路經R543送至穩(wěn)壓管V541的C極，經穩(wěn)壓后從E極輸出9V電壓，送至芯片TMP8829的17腳作為行掃描電路工作電源，同時還經R217降壓為3.3V送至芯片25腳，作為芯片內部數(shù)字電路的工作電源。T501次級繞組13腳輸出的感應電壓經VD561整流、C562濾波后獲得＋B130V電壓，被送至行輸出電路和高頻頭的調諧電路。T501的次級繞組18腳輸出的感應電壓經VD581整流、C582濾波后獲得26V電壓，被送往CD8256CZ的9腳，作為伴音功放電路NA01的工作電源。當開關電源啟動后，T501的次級7－8繞組的感應電壓經VD511整流、C514濾波后，得到約18V電壓，一路送往N501的4腳，代替啟動電源繼續(xù)對IC內的電路供電；另一路送至光電耦合器的4腳，作為光電耦合器內光敏三極管C極電源。

2.       穩(wěn)壓控制

本機采用次級穩(wěn)壓方式（該IC還可以采用初級穩(wěn)壓方式），由RP561、R566、精密誤

差取樣IC N503（TL431）、光電耦合器N502（HS817）、電源厚膜塊N501等完成穩(wěn)壓任務。當某種原因（比如音量減小、畫面亮度變暗）使電源輸出電壓升高時，開關變壓器次級各繞組輸出電壓相應升高，其中15腳輸出的16V電壓也不例外。顯然，加至光電耦合器1腳（內部發(fā)光二極管正極）電壓升高，由于加至精密誤差取樣IC的控制極電壓也相應升高，于是流過光耦中發(fā)光二極管的電流增加，發(fā)光強度增大，次級光敏管內阻變小，加至電源厚膜5腳的電壓升高，使開關管提前截止，導至開關管的導通時間變短，使輸出電壓降至正常值。反之亦然。圖中TP561（20K）為輸出電壓調整電阻。

3.       保護電路

（1）       過壓保護

1）.市電輸入過高保護：當市電輸入電壓超過270V時，壓敏電阻R502(ERZ14V471K)

將擊穿，于是將熔斷保險管F501（4A250V），從而起到保護作用。如果R502失效，經橋式整流器半波整流，C514濾波后，加至N501的4腳電壓也會升高，達到過壓保護的動作閥值時，同樣會使內部過壓保護電路動作，電源無輸出。與此同時，經橋式整流器后過高的電壓也會通過R511將VD514（6.8V）齊納擊穿，使N501的5腳電壓升至3V以上，導致其內部的比較器Vth2翻轉，使振蕩器處于鎖定狀態(tài)。這是多重保護措施。

2）.電源輸出過壓保護：當電源的穩(wěn)壓系統(tǒng)失效而使電源輸出電壓過高時，開關變壓器次級各繞組輸出電壓也將大幅升高，當然T501的7－8繞組也不例外，于是經VD511整流、C514濾波，加至N501的4腳電壓也大幅升高，使過壓保護電路動作。另外，經VD512整流、C517濾波的電壓也必然升高，隨之VD513擊穿，，并經R513、VD517加至N501的5腳，使內部比較器翻轉，使振蕩器處于鎖定狀態(tài)，整機得以保護。這是雙保險措施。

3）.開關管

尖脈沖吸收保護：在N501內部開關管截止時，加在內部開關管D極的反峰電壓較高，為了使開關管免遭過壓擊穿，電路為此設置了雙重保護：一是直接在開關管D極加接了尖脈沖吸收電容C513和分壓電感L510；二是在T501的1－4繞組并聯(lián)了由VD510、C511、C512、R508、R509等構成的尖脈沖吸收（諧振）電路。其原理是，當開關管截止時，T501的1－4繞組產生的尖脈沖極性是4正1負，此時VD510導通，加在開關管D極的尖脈沖高壓將通過VD510、C511、R508、R509泄放，有效地使N501內部場效應管免遭過壓擊穿。另外，C512、C511兩端的電壓極性在開關管導通時是上正下負，在開關管截止時是下正上負，使電流經1－4繞組、C512、C511形成諧振回路。

（2）.過流保護

1）.啟動防沖擊保護：為了防止在冷機啟動時大電流對整流橋與開關管的沖擊，在VD501－VD504的輸入回路中串入了限流電阻R505，在輸出輸出回路中串入了L503，它們都能有效抑制開機時的瞬時大電流沖擊。

2）.輸出過流保護：當負載輸出過流時，流過開關管S極的電流必然增大，也就是S極所接取樣電阻R517、R518上端電壓必然升高，內部反饋電流也增大，使R516壓降增大，導致N501的5腳鋸齒波電壓上升，當達到動作閥值3V時，內部的Vth2比較器翻轉。順便指出的是，若是X射線過量或高壓漏電時，都會使行輸出變壓器T401的8腳電壓下降，從而使N201的9腳電壓下降，當?shù)陀趧幼鏖y值時，N201內部保護電路將使N201的9腳輸出待機低電平，從而使開關電源處于待機狀態(tài)，電源輸出電壓降至正常值的1/2左右。

4.待機控制

當按下待機鍵時，超級芯片N201（自行掩膜后型號為HISENSE8029-1）的64腳輸出低電平，于是V543截止，V542導通，進而V541因B極接地呈低電平而截止，切斷了送往N201的10腳行振蕩電路9V工作電源和25腳的3.3V工作電源。因行場振蕩電路均無信號輸出，故熒屏呈黑屏。同時，因V562截止，R569兩端壓降減小，使經R563加至光耦1腳的電壓升高，致使流過光耦中的二極管的電流增大，光敏三極管內阻減小，N501的5腳電位升高，使其內部振蕩器進入PRC狀態(tài)，頻率約為20KHZ，輸出電壓降為正常值的一半，整機處于待機狀態(tài)，此時僅保留N201內CPU及存儲器正常的5V供電。

STR-G9656引腳功能與實測數(shù)據(jù) （在海信TF3406DH彩電上測得）

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