1、5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理教学目的教学目的了解开关电源的电路组成及工作原理。了解开关电源的电路组成及工作原理。5.1.1实训开关式电源的检测实训开关式电源的检测实训目的实训目的(1)了解电视机开关电源电路的工作原理。了解电视机开关电源电路的工作原理。(2)了解保护电路的作用与性能。了解保护电路的作用与性能。(3)开关电源稳压性能的检测。开关电源稳压性能的检测。实训器材实训器材彩色电视机、示波器、万用表。彩色电视机、示波器、万用表。下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理实训内容实训内容(1)全波整流后电压的测定。全波整流后电压的测定。(2)开关管
2、集电极波形的观察。开关管集电极波形的观察。(3)稳压输出调整过程的观察。稳压输出调整过程的观察。(4)保护电路的认识。保护电路的认识。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理5.1.2开关电源电路的功能、基本组成及分开关电源电路的功能、基本组成及分类类1.开关电源电路的功能开关电源电路的功能在彩色电视接收机中，开关电源电路将在彩色电视接收机中，开关电源电路将220 V,50 Hz的交的交流电转换成电压稳定的直流电源，供给电视机的各个功能电流电转换成电压稳定的直流电源，供给电视机的各个功能电路使用。它的性能好坏直接影响到整机电路的工作质量，因路使用。它的性能好坏直接
3、影响到整机电路的工作质量，因此对开关电源电路提出了较高的要求，可以概括为以下几点。此对开关电源电路提出了较高的要求，可以概括为以下几点。(1)有良好的稳压特性。电网电压在一定范围内变化有良好的稳压特性。电网电压在一定范围内变化(220 10%)或电源负载变化时，输出的电压应基本不变。或电源负载变化时，输出的电压应基本不变。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)纹波电压小。输入的交流电压经整流、滤波和稳压后，纹波电压小。输入的交流电压经整流、滤波和稳压后，纹波越小越好，一般要求纹波小于纹波越小越好，一般要求纹波小于5一一10 mV。(3)电源内阻小。电源内阻
4、越小，负载能力越强，即输出电电源内阻小。电源内阻越小，负载能力越强，即输出电压受负载变动的影响就越小，一般要求电源内阻应小于压受负载变动的影响就越小，一般要求电源内阻应小于3。(4)受环境温度影响小。输出电压不应随使用时间及环境温受环境温度影响小。输出电压不应随使用时间及环境温度而变化。度而变化。(5)有较好的保护措施，避免因负载短路或过流等故障而损有较好的保护措施，避免因负载短路或过流等故障而损坏电源。坏电源。(6)损耗较小，效率高。损耗较小，效率高。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理2.开关电源电路的基本组成开关电源电路的基本组成开关型稳压电源的具有以下
5、特点。开关型稳压电源的具有以下特点。(1)效率高。开关型稳压电源的调整管工作在开关状态，功效率高。开关型稳压电源的调整管工作在开关状态，功耗很小，效率可大大提高，其效率通常可达耗很小，效率可大大提高，其效率通常可达80%一一90%。(2)重量轻。开关型稳压电源常采用电网输入的交流电压直重量轻。开关型稳压电源常采用电网输入的交流电压直接整流，省去了笨重的工频变压器。接整流，省去了笨重的工频变压器。(3)稳压范围宽。输入交流电压在稳压范围宽。输入交流电压在130-260 V之间变化时，之间变化时，输出电压的变化在输出电压的变化在2%以下。以下。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电
6、源电路的工作原理(4)安全可靠。在开关型稳压电路中，可附加过压、过流保安全可靠。在开关型稳压电路中，可附加过压、过流保护电路，自我保护功能强。护电路，自我保护功能强。(5)滤波电容容量小。由于开关信号频率高，滤波电容的容滤波电容容量小。由于开关信号频率高，滤波电容的容量可大大减小。开关型稳压电源电路主要由整流滤波电路、量可大大减小。开关型稳压电源电路主要由整流滤波电路、开关调整电路、脉宽调制电路、取样电路和脉冲整形电路等开关调整电路、脉宽调制电路、取样电路和脉冲整形电路等5个部分构成，其组成框图如个部分构成，其组成框图如图图5-1所示。通过对输出电压所示。通过对输出电压U0取样，将取样电压送入
7、脉宽调制电路，可以控制开关调整取样，将取样电压送入脉宽调制电路，可以控制开关调整管通、断的时间，从而使输出电压管通、断的时间，从而使输出电压U0保持稳定。保持稳定。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理3.开关型稳压电源的分类开关型稳压电源的分类1)按开关管的连接方式分按开关管的连接方式分按开关管的连接方式分，可分为串联型开关稳压电源、并联按开关管的连接方式分，可分为串联型开关稳压电源、并联型开关稳压电源、脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。型开关稳压电源、脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。(1)串联型开关稳压电源。串联型开关稳压电源。串联型开关稳压电源的框图如串
8、联型开关稳压电源的框图如图图5-2所示，其特征是开关调所示，其特征是开关调整管串联在输入电压与输出负载之间。整管串联在输入电压与输出负载之间。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)并联型开关稳压电源。并联型开关稳压电源。并联型开关稳压电源的框图如并联型开关稳压电源的框图如图图5-3所示，其特征是开关调所示，其特征是开关调整管与输入电压及输出负载是并联关系。整管与输入电压及输出负载是并联关系。(3)脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源的框图如脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源的框图如图图5-4所示
9、。所示。开关调整管与脉冲变压器开关调整管与脉冲变压器Tr初级串接后并接在输入端。初级串接后并接在输入端。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理2)按开关电源的稳压控制方式分按开关电源的稳压控制方式分按开关电源的稳压控制方式分，可分为脉冲调宽控制式开关按开关电源的稳压控制方式分，可分为脉冲调宽控制式开关电源、调频控制式开关电源两种。电源、调频控制式开关电源两种。(1)脉冲调宽控制式开关电源。脉冲调宽控制式开关电源。保持开关脉冲的频率不变，通过改变开关管导通时间保持开关脉冲的频率不变，通过改变开关管导通时间Ton长长短保持输出电压的稳定。短保持输出电压的稳定。上一页
10、 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)调频控制式开关电源。调频控制式开关电源。保持开关管导通时间保持开关管导通时间Ton不变。通过控制开关脉冲频率不变。通过控制开关脉冲频率(周周期期)，相应调节控制脉冲占空比来稳定输出电压。，相应调节控制脉冲占空比来稳定输出电压。3)按激励方式分按激励方式分按激励方式分有自激式和它激式开关电源两种。按激励方式分有自激式和它激式开关电源两种。(1)自激式开关电源。自激式开关电源。开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡，不需开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡，不需外加触发脉冲，开关电源就可正常工作。外加触发脉冲，
11、开关电源就可正常工作。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)它激控制式开关电源。它激控制式开关电源。需外加一个激励脉冲振荡器来产生开关脉冲，此开关脉冲作需外加一个激励脉冲振荡器来产生开关脉冲，此开关脉冲作用于开关管后，开关电源才有输出电压。待电视机正常工作用于开关管后，开关电源才有输出电压。待电视机正常工作后，可用行频逆程脉冲作为开关脉冲，此后激励脉冲振荡器后，可用行频逆程脉冲作为开关脉冲，此后激励脉冲振荡器可以停止工作。可以停止工作。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理5.1.3开关电源电路实例分析开关电源电路实例分析1
12、.长虹长虹A2116型彩色电视机开关电源电路分析型彩色电视机开关电源电路分析长虹长虹A2116型彩色电视机开关电源电路如型彩色电视机开关电源电路如图图5-5所示，开关所示，开关管管V13与开关变压器与开关变压器TII初级串联，然后并接在输入端，初级初级串联，然后并接在输入端，初级线圈与次级线圈之间的换能是通过开关变压器来完成的，属线圈与次级线圈之间的换能是通过开关变压器来完成的，属于脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。电路中有正反馈线于脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。电路中有正反馈线圈和自激振荡电路，属于自激振荡式。取样电路取样得到的圈和自激振荡电路，属于自激振荡式。取样电路取样得到的电压，经
13、比较放大后去改变开关脉冲的脉冲宽度，从而实现电压，经比较放大后去改变开关脉冲的脉冲宽度，从而实现稳压。综合以上各点，该机开关电源电路属于自激振荡、并稳压。综合以上各点，该机开关电源电路属于自激振荡、并联输出、调宽稳压型开关电源。联输出、调宽稳压型开关电源。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理1)稳压电路稳压电路稳压电路由取样电路和脉宽调整电路两部分组成。稳压电路由取样电路和脉宽调整电路两部分组成。取样电路由取样电路由R51 R52 RP51和和R53组成，取样点在主电源组成，取样点在主电源+130 V输出端，基准电路由稳压管输出端，基准电路由稳压管VD61和电
14、阻和电阻R54组成，组成，比较放大管是比较放大管是V53脉宽调制电路由光电藕合器脉宽调制电路由光电藕合器VD15,V11,V12及它们的基极偏及它们的基极偏置电路组成。置电路组成。V12相当于压控电阻器，它与开关管基极的自相当于压控电阻器，它与开关管基极的自激振荡电路相连，它的集电极和发射极跨接在开关管激振荡电路相连，它的集电极和发射极跨接在开关管V13的的基极和发射极之间，可以对开关管基极电流的进行分流，通基极和发射极之间，可以对开关管基极电流的进行分流，通过控制分流的大小来改变开关管过控制分流的大小来改变开关管V13的导通时间，从而调整的导通时间，从而调整输出电压，达到稳压的目的。输出电压
15、，达到稳压的目的。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理稳压电路的稳压过程如下。稳压电路的稳压过程如下。如果由于某种原因使主电源输出的直流电压大于如果由于某种原因使主电源输出的直流电压大于130 V时，时，经取样电路分压后使经取样电路分压后使V53的基极电位上升，由于发射极电压的基极电位上升，由于发射极电压稳定，因而集电极电压下降，使光电藕合器稳定，因而集电极电压下降，使光电藕合器VD15内的发光二内的发光二极管负端电位随之下降。又由于该发光二极管正端是由极管负端电位随之下降。又由于该发光二极管正端是由R55和和R56对主电源分压后获得的固定偏置电压，所以发光二
16、极对主电源分压后获得的固定偏置电压，所以发光二极管的正偏电压增大，其流过的电流增加，发光强度增大，管的正偏电压增大，其流过的电流增加，发光强度增大，VD153内的光敏三极管导通电流增加，内阻减小。这又导致内的光敏三极管导通电流增加，内阻减小。这又导致V11发射结正偏电压加大，发射结正偏电压加大，V11集电极电流增大，使集电极电流增大，使V12基极基极电位迅速上升，电位迅速上升，V13导通电流加大，对开关管导通电流加大，对开关管V13基极电流进基极电流进行分流，使行分流，使V13退出饱和导通状态。退出饱和导通状态。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理由于开关管导
17、通时间相对缩短，开关变压器的储能相应减少，由于开关管导通时间相对缩短，开关变压器的储能相应减少，次级得到能量少了，输出电压下降，回落到正常值，达到了次级得到能量少了，输出电压下降，回落到正常值，达到了稳压的目的。稳压的目的。若由于某种原因使主电源的直流输出电压低于正常值，以上若由于某种原因使主电源的直流输出电压低于正常值，以上控制过程反向进行，最终使开关管控制过程反向进行，最终使开关管V13的导通时间增长，开的导通时间增长，开关变压器的储能增加，促使输出电压回升到正常值。关变压器的储能增加，促使输出电压回升到正常值。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理2)遥控
18、开机和关机控制电路遥控开机和关机控制电路遥控开机和关机控制电路主要由遥控开机和关机控制电路主要由V76和光电藕合器和光电藕合器VD07组成。组成。在电源正常工作时，若在电源正常工作时，若CPU的的7脚为低电平，此时脚为低电平，此时V76截止，截止，不影响光电藕合器不影响光电藕合器VD07的正常工作，电源各直流电压输出正的正常工作，电源各直流电压输出正常，电视机正常工作。常，电视机正常工作。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理如按下遥控器的关机按键，如按下遥控器的关机按键，CPU的的7脚输出高电平，脚输出高电平，V76的的基极为高电平，进入饱和导通状态，将光电藕
19、合器基极为高电平，进入饱和导通状态，将光电藕合器VD07内的内的发光二极管阴极端接地，它的阳极端由发光二极管阴极端接地，它的阳极端由R55和和R56对对130V分分压取得正偏电压。此时由于加到压取得正偏电压。此时由于加到VD07发光二极管两端的电压发光二极管两端的电压升高，流过发光二极管的电流增大，发光强度增大，使得升高，流过发光二极管的电流增大，发光强度增大，使得VD07内的光敏三极管饱和导通，使内的光敏三极管饱和导通，使V11和和V12也饱和导通，也饱和导通，V13的发射结被短接，自激振荡电路停振，各路直流输出为的发射结被短接，自激振荡电路停振，各路直流输出为0，电视机不再有图像和伴音，整
20、机进入关机状态。电视机不再有图像和伴音，整机进入关机状态。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理电视机关机后，电视机关机后，+5 V的待机电压产生电路还在工作，仍有的待机电压产生电路还在工作，仍有+5V的稳定直流电压供给的稳定直流电压供给CPU。此时，如果按下遥控器的开。此时，如果按下遥控器的开机按键，机按键，CPU的的7脚由高电平变为低电平，脚由高电平变为低电平，V76则由饱和导则由饱和导通转换为截止，光电藕合器通转换为截止，光电藕合器VD07发光二极管阴极端电位升高，发光二极管阴极端电位升高，流过它的电流减小，其发光强度减弱，光电藕合器内的光敏流过它的电流减
21、小，其发光强度减弱，光电藕合器内的光敏三极管退出饱和导通状态，集电极电流减弱三极管退出饱和导通状态，集电极电流减弱(相当于恢复成一相当于恢复成一个阻值很大的电阻个阻值很大的电阻)，使，使V11和和V12也相继退出饱和导通状态，也相继退出饱和导通状态，V13的发射结不再被短接，为开关电源的启动恢复了条件，的发射结不再被短接，为开关电源的启动恢复了条件，开关管会在启动电路的作用下进入自激振荡状态，开关变压开关管会在启动电路的作用下进入自激振荡状态，开关变压器次级的各输出电路有电压输出，整机又进入开机状态，电器次级的各输出电路有电压输出，整机又进入开机状态，电视机恢复正常的图像和伴音。视机恢复正常的
22、图像和伴音。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理R31 R32 C31为悬浮地线为悬浮地线(热地热地)与整机地线与整机地线(冷地冷地)之间的隔之间的隔离电路，提供两者之间的交直流通路。离电路，提供两者之间的交直流通路。3)保护电路保护电路保护电路主要有过电压保护电路、过电流保护电路和对开关保护电路主要有过电压保护电路、过电流保护电路和对开关管的保护管的保护3部分。部分。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(1)过压保护电路。过压保护电路。过压保护电路如过压保护电路如图图5-6所示，由所示，由VD18,VD19,R15,R23和
23、和V12组成。若由于某种原因使整流电路的直流输出电压过组成。若由于某种原因使整流电路的直流输出电压过高高(正常时约为正常时约为+300 V)，此时正反馈绕组上的感应电压也，此时正反馈绕组上的感应电压也会按比例加大，当其增大到一定值时，经会按比例加大，当其增大到一定值时，经VD18整流后的直流整流后的直流电压将稳压管电压将稳压管VD19反向击穿，反向击穿，VD19中产生较大的反向击穿中产生较大的反向击穿电流，此电流经电流，此电流经R23和和R15到地，在到地，在R15两端产生较大的电压两端产生较大的电压降，使降，使V12基极电位大幅度上升而进入饱和导通状态。这相基极电位大幅度上升而进入饱和导通状
24、态。这相当于将开关管当于将开关管V13的基极和发射极短接，迫使的基极和发射极短接，迫使V13截止而停止截止而停止自激振荡，开关电源不再有直流电压输出，从而避免了过高自激振荡，开关电源不再有直流电压输出，从而避免了过高输入电压对开关管输入电压对开关管V13和电视机其他电路造成的危害。和电视机其他电路造成的危害。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)过电流保护电路。过电流保护电路。过电流保护电路如过电流保护电路如图图5-7所示，由所示，由R24 R26 R15和和V12组成。组成。当开关管当开关管V13饱和导通时，它的基极有较大的基极电流以维饱和导通时，它的基
25、极有较大的基极电流以维持持V13处于饱和导通状态，如果负载需要的电流很大，则饱处于饱和导通状态，如果负载需要的电流很大，则饱和导通的时间会延长，相应地也会需要较大的基极电流。但和导通的时间会延长，相应地也会需要较大的基极电流。但是基极电流过大，当超过允许值时会将是基极电流过大，当超过允许值时会将V13损坏。损坏。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理为了避免这种现象的发生，在为了避免这种现象的发生，在V13的基极回路中串接一个阻的基极回路中串接一个阻值较小的电阻值较小的电阻V13当当R24，基极电流处于正常值范围，基极电流处于正常值范围，R24上上的电压降很小，
26、对的电压降很小，对V12的工作状态无影响，当的工作状态无影响，当V,:基极电流过基极电流过大时，大时，R24上的电压降上的电压降(左负右正左负右正)加大，此电压经加大，此电压经R26和和R15分压后使分压后使V12导通，对开关管导通，对开关管V13的基极电流进行分流，的基极电流进行分流，V13导通的时间相应缩短，使集电极电流的增长不超过允许值。导通的时间相应缩短，使集电极电流的增长不超过允许值。由于开关变压器储能的时间被控制在某一范围内，开关变压由于开关变压器储能的时间被控制在某一范围内，开关变压器次级的输出电流也就被限制在某一范围内，起到了过电流器次级的输出电流也就被限制在某一范围内，起到了
27、过电流保护的作用。保护的作用。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(3)开关管保护电路。开关管保护电路。对开关管的保护有两个电路对开关管的保护有两个电路:一个是集电极尖峰电压吸收电路，一个是集电极尖峰电压吸收电路，另一个是软启动电路。开关管由导通转向截止时，在变压器另一个是软启动电路。开关管由导通转向截止时，在变压器次级脉冲整流二极管尚未导通的瞬间，开关管集电极上会产次级脉冲整流二极管尚未导通的瞬间，开关管集电极上会产生很高的尖峰电压，为了避免开关管被这瞬间的尖峰电压击生很高的尖峰电压，为了避免开关管被这瞬间的尖峰电压击穿，在开关变压器的穿，在开关变压器的3,
28、7端并接了阻尼电路，由端并接了阻尼电路，由C16和和R25组组成，对因漏感、分布电容产生的振荡起阻尼作用，以消除可成，对因漏感、分布电容产生的振荡起阻尼作用，以消除可能产生的尖峰电压。能产生的尖峰电压。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理软启动电路则是由启动电阻软启动电路则是由启动电阻R20,R21,R22及及L11,R24和和C17组成。由于开机瞬间组成。由于开机瞬间L11中的电流和中的电流和C17两端的电压不能突变，两端的电压不能突变，使开关管使开关管V13滞后导通，从而限制了开关管的损耗，避免过滞后导通，从而限制了开关管的损耗，避免过大的冲击电流损坏大的
29、冲击电流损坏V13，因而称为，因而称为“软软”启动。同时，启动。同时，C17和和L11还有吸收激励电压尖峰的作用，从而保护还有吸收激励电压尖峰的作用，从而保护V13的发射结。的发射结。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理 2.长虹长虹CH-16机芯开关电源电路分析机芯开关电源电路分析长虹长虹CH-16机芯开关电源采用口本三洋公司生产的彩色电视机芯开关电源采用口本三洋公司生产的彩色电视机开关电源专用集成电路机开关电源专用集成电路STR-F6656，能在，能在150-260 V交流电压范围内正常工作，输出功率大，可提供交流电压范围内正常工作，输出功率大，可提供15
30、0以上的以上的功率，设计有过流、过压、过热保护电路。功率，设计有过流、过压、过热保护电路。长虹长虹CH-16机芯开关电源工作在两种状态机芯开关电源工作在两种状态:待机工作状态和待机工作状态和正常工作状态。正常工作状态指开关电源满负荷工作，输出正常工作状态。正常工作状态指开关电源满负荷工作，输出端电压到标准值。电源工作在待机状态时，电源的振荡电路端电压到标准值。电源工作在待机状态时，电源的振荡电路处于间歇振荡状态，此时，开关电源不仅输出电压低处于间歇振荡状态，此时，开关电源不仅输出电压低(约等于约等于正常电压值的一半正常电压值的一半)，此时输出的低电压由经过二次稳压电路，此时输出的低电压由经过二
31、次稳压电路稳压后，供给其他电路，其电路原理图如稳压后，供给其他电路，其电路原理图如图图5-8所示。所示。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理1)开关电源的组成结构开关电源的组成结构长虹长虹CH-16机芯开关电源电路的组成框图如机芯开关电源电路的组成框图如图图5-9所示。它所示。它主要包括交流电源进线滤波器主要包括交流电源进线滤波器(T801),220 V整流滤波电整流滤波电路路(VD801A一一VD804A C810)、振荡电路、稳压电路、脉冲、振荡电路、稳压电路、脉冲放大电路、过流、过压、过热保护电路放大电路、过流、过压、过热保护电路(N801)、开关变压器
32、、开关变压器(T830)稳压取样放大电路稳压取样放大电路(n831)、次级整流滤波电路、次级整流滤波电路(VD835.C841,VD832 C835,VD831 C833)、二次稳压电、二次稳压电路路(N833.V871)、待机控制电路、待机控制电路(V830)等。等。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理2)进线滤波电路和整流滤波电路进线滤波电路和整流滤波电路(1)进线滤波电路。进线滤波电路。彩色电视机中的进线滤波电路又称抗干扰电路。其作用有两彩色电视机中的进线滤波电路又称抗干扰电路。其作用有两个个:一是对由电网进入的干扰信号进行抑制，二是防止开关电一是对由电
33、网进入的干扰信号进行抑制，二是防止开关电源振荡电路的高脉冲信号通过电网对其他电器设备造成干扰。源振荡电路的高脉冲信号通过电网对其他电器设备造成干扰。彩色电视机中的进线滤波器有采用多级的，也有采用一级的。彩色电视机中的进线滤波器有采用多级的，也有采用一级的。采用多级进线滤波器的开关电源，第一级进线滤波器除能防采用多级进线滤波器的开关电源，第一级进线滤波器除能防止电网中的干扰信号通过电网进入开关电源造成干扰外，还止电网中的干扰信号通过电网进入开关电源造成干扰外，还可防止电视机总电源开关接通瞬间，因打火产生的高频脉冲可防止电视机总电源开关接通瞬间，因打火产生的高频脉冲信号进入电网，对其他用电器造成干
34、扰。信号进入电网，对其他用电器造成干扰。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理长虹长虹CH-16机芯开关电源采用两级进线滤波器，电路构成如机芯开关电源采用两级进线滤波器，电路构成如图图5-10所示。第一级进线滤波器由所示。第一级进线滤波器由TP01,C801、C802组成。组成。第二级进线滤波器由第二级进线滤波器由T801、C803组成。组成。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理交流交流220 V电压经延迟保险丝电压经延迟保险丝FP01，总电源开关，总电源开关SP01，加，加在第一级进线滤波器上。在第一级进线滤波器上。TP01的
35、作用是对电网中的对称性干的作用是对电网中的对称性干扰进行滤波。扰进行滤波。TP01采用高导磁芯且分段绕制，电感量大，分采用高导磁芯且分段绕制，电感量大，分布电容小。由于布电容小。由于TP01的两个绕组方向相同，流人两个绕组的的两个绕组方向相同，流人两个绕组的电流方向相反，故由市电进入的对称干扰产生的磁场方向始电流方向相反，故由市电进入的对称干扰产生的磁场方向始终相反，互相抵消。对于非对称干扰，则由电容终相反，互相抵消。对于非对称干扰，则由电容C801,C802与与TP01组成的两个组成的两个型低通滤波器进行滤除。型低通滤波器进行滤除。第二级进线滤波器的电路结构与第一级完全基本相同。在开第二级进
36、线滤波器的电路结构与第一级完全基本相同。在开关电源中，设计两级进线滤波器的目的在于增强开关电源抗关电源中，设计两级进线滤波器的目的在于增强开关电源抗干扰的能力，提高电视机的电磁兼容性。干扰的能力，提高电视机的电磁兼容性。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理实际上，第二进线滤波器除了发挥对从电网中串人的对称性实际上，第二进线滤波器除了发挥对从电网中串人的对称性干扰和非对称性干扰进一步抑制和滤除的作用外，其主要作干扰和非对称性干扰进一步抑制和滤除的作用外，其主要作用还是对开关电源中产生的高频振荡脉冲信号进行有效隔离，用还是对开关电源中产生的高频振荡脉冲信号进行有效
37、隔离，防止开关电源振荡电路中的高频脉冲信号串人电网对其他电防止开关电源振荡电路中的高频脉冲信号串人电网对其他电器设备造成的干扰。器设备造成的干扰。在进线滤波器中，在进线滤波器中，C801,C802串联后，中点接在冷地上，目串联后，中点接在冷地上，目的是使电视机开关电源进线滤波器的高频地电位与整机冷地的是使电视机开关电源进线滤波器的高频地电位与整机冷地高频地电位相等，防止电视机中的高频脉冲信号通过接地回高频地电位相等，防止电视机中的高频脉冲信号通过接地回路对电视机本身造成干扰。路对电视机本身造成干扰。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理(2)整流滤波电路。整流滤
38、波电路。交流交流220 V整流滤波电路主要由整流滤波电路主要由VD801A一一VD804A R801 C810等元件组成。其中等元件组成。其中:VD801A一一VD804A为桥式全波整流电为桥式全波整流电路，路，R801为限流电阻为限流电阻C810为滤波电容。电源开关接通后，交为滤波电容。电源开关接通后，交流流220V电压经进线滤波器处理后，加到交流电压经进线滤波器处理后，加到交流220V整流滤整流滤波电路上，由整流滤波电路整流后，得到约波电路上，由整流滤波电路整流后，得到约300 V左右的直左右的直流电压，经开关变压器的流电压，经开关变压器的1一一4绕组加在集成块绕组加在集成块STR-F66
39、56的的3脚，即集成块内部开关管的漏极。整流滤波电路中脚，即集成块内部开关管的漏极。整流滤波电路中R801中的作用是避免因中的作用是避免因C801的容量过大，电源开关接通瞬间形成的容量过大，电源开关接通瞬间形成的大电流冲击，造成保险丝和桥式整流二极管损坏。的大电流冲击，造成保险丝和桥式整流二极管损坏。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理3)开关电源专用集成电路开关电源专用集成电路STR-F6656STR-F6656主要由启动电路、振荡电路、锁存器、驱动电主要由启动电路、振荡电路、锁存器、驱动电路、开关调整管和过流、过热、过压保护等电路组成，内部路、开关调整管和
40、过流、过热、过压保护等电路组成，内部电路结构如电路结构如图图5-11所示。所示。STR-F6656集成电路的集成电路的1脚为脚为过流检测端及稳压控制输入端，过流检测端及稳压控制输入端，2脚为开关管的源极，脚为开关管的源极，3脚为脚为开关管的漏极端，开关管的漏极端，4脚为电源供电端，脚为电源供电端，5脚为接地端。脚为接地端。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理STR-F6656第第4脚的电压在集成电路内分脚的电压在集成电路内分3路路:第一路供启第一路供启动电路，通过启动电路和稳压电路为开关电源振荡电路提供动电路，通过启动电路和稳压电路为开关电源振荡电路提供工作电
41、压工作电压;第二路经第二路经+8.6 V稳压后，作为驱动电路的工作电稳压后，作为驱动电路的工作电压压;第三路送过压保护电路，对第三路送过压保护电路，对4脚上的电压进行检测，若脚上的电压进行检测，若4脚电压高于设置的电压时，过压保护电路启动，内部振荡电脚电压高于设置的电压时，过压保护电路启动，内部振荡电路停止工作，以免过压而损坏集成电路。路停止工作，以免过压而损坏集成电路。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理OSC振荡电路采用振荡电路采用RC振荡元件，振荡电路产生的振荡脉冲振荡元件，振荡电路产生的振荡脉冲信号经相关电路处理后，送往驱动电路进行放大处理，送入信号经
42、相关电路处理后，送往驱动电路进行放大处理，送入开关管，从开关管，从3脚输出。振荡电路的工作状态除受控于稳压电脚输出。振荡电路的工作状态除受控于稳压电路外，还受控于过流、过压、过热保护电路。路外，还受控于过流、过压、过热保护电路。4)振荡电路及其供电电路振荡电路及其供电电路开关电源振荡电路的供电电路和振荡电路由开关电源振荡电路的供电电路和振荡电路由STR-F6656的的4脚外接元件和集成块内部的相关电路组成，如脚外接元件和集成块内部的相关电路组成，如图图5-12所示。所示。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理STR-F6656的的4脚为振荡电路的供电端，振荡电路
43、供电电脚为振荡电路的供电端，振荡电路供电电路由路由VD802A、VD803A、C812、C813、V801、VD808、C814、VD804、R830和和T803的的7一一5绕组组成。振荡电路启动所需绕组组成。振荡电路启动所需要的工作电压由要的工作电压由VD802A、VD803A、C812、C813、V801组成组成的电路提供。的电路提供。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理电源开关电源开关SPA,接通后，交流接通后，交流220 V电压通过电压通过VD802A、VD803A、C812、C813、V802组成的电路加到集成块的组成的电路加到集成块的4脚，脚，作为
44、振荡电路的启动电压，振荡电路开始振荡并进入稳定工作为振荡电路的启动电压，振荡电路开始振荡并进入稳定工作状态后，在开关电源进入振荡状态后，开关变压器作状态后，在开关电源进入振荡状态后，开关变压器T830的的7脚输出的正极性脉冲信号经脚输出的正极性脉冲信号经R808隔离后，由隔离后，由VD804、C814整流滤波，得到约整流滤波，得到约30 V左右的直流电压，经从左右的直流电压，经从V801、R806、VD808成的稳压电路稳压后，得到约成的稳压电路稳压后，得到约 17 V左右的电压加到左右的电压加到集成块的集成块的4脚，保证开关电源振荡电路始终处于稳定振荡状脚，保证开关电源振荡电路始终处于稳定振
45、荡状态。态。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理实际上，振荡电路获得启动电压是振荡电路开始振荡的必须实际上，振荡电路获得启动电压是振荡电路开始振荡的必须条件，由稳压电路的供电是使振荡电路稳定工作的必备条件。条件，由稳压电路的供电是使振荡电路稳定工作的必备条件。电源开关电源开关SPA，接通后，交流，接通后，交流220 V电压经电压经VD802A、VD803A、C812、C813、R802充电，当充电，当C813正极上的电压上正极上的电压上升到升到6.5 V以上时，集成块内部振荡电路即启动进入振荡状以上时，集成块内部振荡电路即启动进入振荡状态，产生振荡脉冲信号，振
46、荡电路产生的振荡脉冲信号，经态，产生振荡脉冲信号，振荡电路产生的振荡脉冲信号，经集成块内部脉冲驱动电路处理后，从集成块内部直接输往开集成块内部脉冲驱动电路处理后，从集成块内部直接输往开关管的控制栅极关管的控制栅极(G极极)，开关管在驱动电路输出的脉冲信号，开关管在驱动电路输出的脉冲信号作用下，进入开关工作状态，在漏极和源极之间形成变化电作用下，进入开关工作状态，在漏极和源极之间形成变化电流。流。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理该变化电流流过开关变压器的该变化电流流过开关变压器的1一一4绕组，产生周期性的变化绕组，产生周期性的变化磁场，此变化磁场通过变压器磁
47、场，此变化磁场通过变压器T83。的互感作用，在开关变。的互感作用，在开关变压器的次级产生感应电动势，经接在开关变压器次级的整流压器的次级产生感应电动势，经接在开关变压器次级的整流滤波电路整流滤波和二次稳压电路处理后，形成滤波电路整流滤波和二次稳压电路处理后，形成+145 V,+15 V一一2,+5 V一一2,+3.3 V电压。电压。5)开关电源输出端电压产生电路开关电源输出端电压产生电路开关电源输出端电压产生电路由开关电源输出整流滤波电路开关电源输出端电压产生电路由开关电源输出整流滤波电路和二次稳压电路组成，电路如和二次稳压电路组成，电路如图图5-13所示。所示。上一页 下一页返回5.1 开关
48、电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理开关电源输出端有开关电源输出端有5路输出电压路输出电压:+145 V,+15-2,+15 V,+3.3 V,+SV一一2。+145 V电压由开关变压器电压由开关变压器T830的的9一一12绕组、绕组、VD831,C833组成的整流滤波电路产生，该电组成的整流滤波电路产生，该电压供给行输出电路。压供给行输出电路。+15 V-2电压由开关变压器电压由开关变压器T830的的14-13绕组、绕组、VD835,C841组成的整流滤波电路产生，该路电压供给伴音功组成的整流滤波电路产生，该路电压供给伴音功放和重低音功放电路。放和重低音功放电路。上一页 下一页返回5.1
49、 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理+15 V电压由开关变压器电压由开关变压器T830的的17一一15绕组、绕组、VD832，C835组成的整流滤波电路产生。该电压供给行激励电路。组成的整流滤波电路产生。该电压供给行激励电路。+5 V-2电压由稳压器电压由稳压器N833(L7805)产生。稳压器产生。稳压器N833的的输入电压来自输入电压来自+15 V,+15 V电压经电压经N833稳压后，得到稳压后，得到+5V一一2电压，供给存储器。电压，供给存储器。+3.3 V电压由电压由V871、VD871,V872组成的稳压电路产生。组成的稳压电路产生。该稳压器的输入电压也来自该稳压器的输入
50、电压也来自+15 V电压输出端，输入的电压输出端，输入的+15 V电压经稳压后，得到电压经稳压后，得到+3.3 V电压供给电压供给N100(TAD9383)。上一页 下一页返回5.1 开关电源电路的工作原理开关电源电路的工作原理6)稳压电路和待机控制电路稳压电路和待机控制电路(1)稳压电路。稳压电路。开关电源稳压电路由集成块开关电源稳压电路由集成块N801内部电路和内部电路和N830，N831组组成。电路如成。电路如图图5-14所示。所示。N831为取样放大专用组件，该组件等效于一个接有固定偏置为取样放大专用组件，该组件等效于一个接有固定偏置的单管取样放大电路。的单管取样放大电路。N830为光
