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作者：吴善龙
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标题：夏普46LX620A电源板电路分析
夏普46LX620电源板电路分析
电源板的组成：PFC芯片是IC4701，型号是R2A20113。待机电源是IC721，型号是TNY174DG。主开关电源是IC4731，型号是L6598。
一、待机电源电路：见下图中右下角的IC721、T721。
220V交流电经过DS4701全桥整流------C4701\\C4702滤波高频干扰--------PFC储能电感L4702--------PFC续流二极管D4704------大电解C4707滤波-------得到320V（待机时PFC电路不工作，交流220V整流后是320V非稳压直流电。在开机状态时PFC电路工作，此处得到400V稳压直流电)------经过2A保险F721为待机开关电源供电。 T721是待机开关电源变压器，有一个初级，3个次级。
待机电源芯片是IC721，型号是TNY174DG，8脚帖片封装，芯片内大功率MOS管的S极通过5、6、7、8脚接地。来自PFC大电解上的电压通过T721初级，加到IC721芯片4脚内大功率MOS管的D极，4脚内有开关电源启动、振荡电路。芯片内大功率MOS开关管周期性的导通与截止，在T721初级内流过周期性的脉冲电流，在T721的3个次级线圈同时产生感应电压，经过各自所接的整流管，整流输出3路电源电压：
22V电源：T721第一个次级的电压，经过D759整流、C731滤波，得到22V电源电压，经过Q721稳压，输出16V供电，为PFC芯片IC4701的8脚VCC端供电。同时，经过ZD4732降压后，得到12V供电，加到L6598的12脚VCC端。
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5V电源：T721的第二个次级电压，经过D741整流、C742滤波，得到5V电源电压，送到主板，为主板内的微处理器供电。5V电源同时作为待机开关电源的稳压反馈。5V电源电压经过L741-------R741\\R743分压取样-------加到误差放大IC741(型号KIA431)的控制极--------从K极输出误差电压--------带动稳压隔离光耦PC721内的发光管发光--------光敏管导通--------控制IC721的1脚到地电流随误差电压变化--------保持T721的3个次级输出电压的稳定。
待机电源的过压保护：待机开关变压器T721的次级，由D721、C723整流产生16.9V电压，该电压的高低正比于待机电源的输出电压，当待机电源输出电压异常升高时，16.9V电压同比升高，就会击穿ZD721，这肯定使IC721的2脚电压突然升高，引发IC721内部的过压保护，IC721停止工作。
PFC输出过压保护：PFC电路的输出电压，加到R714----R715-----R716----R717-----ZD728-----R718-----R719-----地。当PFC输出电压正常时，该路电压不足以使ZD728导通------Q725截止------不影响IC721的正常工作。
当PFC输出电压异常升高时，ZD728导通------Q725导通--------把IC721的2脚接低到0V------IC721内部的开关电路停止工作。
IC721的型号是TNY174，内部电路及引脚名称见下图。
TNY174内含有700V高压MOS开关管、电源控制器。该芯片的稳压原理不是传统的脉宽调制型PWM，它采用的是简单的开、关控制开关电源的工作，来达到稳定输出电压的目的。PWM控制技术是逐个脉冲进行宽度调节来稳定输出电压，而TNY174是当输出电压达到标准值时，让开关电源短暂的停止工作，随着负载的耗电引起输出电压降低时再开启开关电源的工作，使输出电压回升到标准值。这两者是采用的是不同的设计思路，以前大量的CRT开关电源，都属于PWM型。
该芯片内含：开关电源振荡器、使能电路（检测电路、逻辑控制电路)、电流限制状态机、5.85V稳压电源。
下图中的DRAIN即芯片内MOS开关管的漏极D，引脚号是：4 。 下图中SOURCE是芯片内MOS开关管的源极：S，引脚号是5、6、7、8。下图中的ENABLE（EN)是芯片的使能脚，外接稳压控制用光耦，引脚号是1 。下图中BYPASS MULTI-FUNCTION(BP/M)，是旁路/多功能引脚，引脚号是2。
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IC721各脚电压：1 2 3 4 5 6 7 8 0.9V 6.36V 空 接D极 0V 0V 0V 0V
从上图可见：300V----400V的供电通过开关变压器的初级，加到上图中的D极（4脚)，4脚内部一方面连接芯片内部的MOS开关管D极，另一方面也加到5.85V稳压电路，输出稳定的5.85V电压，供本芯片内部的控制电路供电：一是给启动电路供电，二是给长期稳态工作的振荡电路、脉宽调制电路供电。
本芯片1脚EN：外接稳压控制用的光耦PC721的4脚，芯片内部的电流源，从1脚由内向外流出电流，经1脚外接光耦内的光敏三极管到地构成通路。因此光耦PC721就可以控制芯片1脚流出电流的
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大小，从而控制芯片内MOS功率开关管的导通与截止。当从该脚流出的电流大于门限值时，芯片内MOS开关管的工作被停止。当该脚流出的电流小于门限值时，开关管的工作恢复。 本芯片的2脚功能最多：称为多功能脚。以下分别介绍各个功能： 1、2脚到地间接一个旁路电容，为芯片内部的5.85V电源滤除干扰。
2、改变2脚外接的电容器容量，可以改变芯片内部的限流值，当外接电容是0.1uf时，限流值是标准值。外接1uf的电容器时，限流值缩小一档。当外接电容是10uf时，限流值增大一档。
3、提供一个故障时关断功能。当该脚电压高于5V时，内部有过压保护电路，关闭芯片的工作。下降到5V以下时，自动恢复工作。
4、2脚内部有欠压保护、过压保护、电流限制值大小的选择电路、过热保护、电流限制电路、脉冲前沿消隐电路。
芯片内包含有自动重启电路、自适应开关转换周期导通宽度延长电路、频率抖动器，
芯片内振荡器的频率是由内部零件设定的，典型频率是132K，振荡器产生输出两个信号：最大占空比信号、指示每个脉冲周期开始的时钟信号。
芯片1脚内部是两个源极跟随器，具有低阻抗特性，把1脚设定在1.2V，源极跟随器上方有使能电路：ENABLE，流过源极跟随器的电流被限制在115uA，当流出该脚的电流超过这个门限值时，在该脚产生一个低电平：令芯片内部电路停止工作，直到该脚流出的电流小于这个门限值时，开关电源再次工作。在每个周期的一开始，时钟信号的上升沿时刻，使能电路对1脚进行采样，用这个采样结果控制开关电源的输出电压保持稳定。如果采样结果得到的是高电平，在本时钟周期内则打开芯片内功率MOS开关管。如果是低电平，则维持功率MOS开关管的关断状态。因为采样是在每个时钟周期的开始处进行，因此，1脚以后的电压变化或本周期剩余的时间段输入电压被忽略。
电流限制状态机：可以降低在重负载时的电流限制，以避免工作在可听见的频率范围。低的电流限制提高有效的开关频率在音频以上，降低变压器的电流密度、相关的可听噪声。
二、PFC电路：PFC电路的控制芯片是R2A20113，位号是IC4701。PFC储能电感是L4702，外形看就是一个开关电源变压器。只不过没有次级。
IC4701的8脚是供电脚，供电来自于待机电源变压器T721。见下图：
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