夏普46LX620电源板电路分析

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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

上图中,T4731是开关电源变压器,初级线圈的电感作为L C串联谐振电路的电感,C4733是串联谐振的电容,两者串联,构成串联谐振电路的核心。大功率MOS管Q4731、Q4732构成半桥式功率输出电路,两管串联,串联的中点是半桥的输出端,输出的交流高频电压,加在L C串联电路的上端,L C串联电路的下端接地。PFC电路输出的390V稳定的直流电压,加在半桥上管Q4731的D极,半桥上管Q4731的S极与半桥下管Q4732的D极相连,半桥下管Q4732的S极,经过电流取样电阻R4731后接地。R4731把开关管的电流转化成电压,送到保护电路。 在前面已进过:待机电源变压器次级输出的22V直流电压,加到开关及稳压作用的Q721的C极,从该管的E极输出16.5V的电压,经过ZD4732的降压,在正极得到12.5V的电压,经过0欧电阻FB4704------D4736-------加到L6598的供电脚:12。

L6598的11脚输出半桥下管驱动脉冲,经R4737加到半桥下管G极,L6598的15脚输出半桥上管驱动脉冲,经R4733加到半桥上管的G极,11脚输出的驱动脉冲与15脚输出的驱动脉冲频率相同,相位相反。这样可以保证半桥上管导通时,半桥下管截止,半桥下管导通时,半桥上管截止。形成一推一拉的驱动。如果这两个脉冲相位同相了,即同时出现高电平,则半桥的上管与下管同时导通,这实际上把PFC电压到地短路了,产生极大的短路电流,肯定瞬间把半桥Q4731、Q4732烧坏。 开关电源变压器T4731有两个次级,见上图中顶部所示:两个次级采用双二极管,即一个管壳内有两个整流二极管,对两个次级的感应电压进行全波整流,D5702整流输出的电压,经C5719、C5720滤波,得到13.5V的低压供电,给主板供电。D5702全波整流输出的电压,经C5701、C5711滤波,得到+B(82V)的输出,给LED背光电路供电。

主开关电源的稳压控制电路:+B输出电压,加到上图中最左侧的取样电路-------R4775------R4776-------R4794--------R4777/R4793----------地,在R4777/R4793上端到地的取样电压,加到误差放大器IC4771的控制极K。

+B的取样电压,加到误差放大IC4771(KIR431)的控制极,当+B输出升高时,该取样电压也同比升高,KIR431的

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K极电流变大,K极所接的稳压光耦PC5702内发光管发光变强--------光耦内光敏三极管的内阻变小--------其C极到地电压降低------通过D4741拉低L6598:4脚到地的电压--------L6598:11和15脚输出的驱动脉冲频率升高--------经Q4731、Q4732放大---------加在L C串联谐振电路上的交流电压频率升高-------远离L C电路固有的谐振频率--------L C串联电路流过的交流电流变小--------T4731次级输出的感应电压降低-------+B输出回落到标准值。

L6598的8脚是保护锁定脚,9脚是保护解锁脚。两脚都是高电平有效。正常工作时应当是低电平0V。当8脚输入高电平时,芯片将进入保护锁定状态。当9脚输入高电平时,将解除8脚的保护锁定状态,进入软启动状态。

13.5V取样电路:主开关电源变压器T4731次级感应电压,经双二极管D5702全波整流--------得到13.5V电压-------加到下述的取样电路:R4795--------R4778--------R4777/R4793---------地,在R4777/R4793上分得的取样电压,加到误差放大器IC4771的控制极,稳压原理同+B取样相同。

从上述的分析可看出:当+B电压和13.5V电压正常时,+B取样电路和13.5V取样电路获得的采样电压加到IC4771的控制极K,导致IC4771导通---------PC5702导通--------通过R4784--------Q4736导通-------通过小阻值电阻R4782(150欧)--------把ZD4734的负极拉到低电平-------确保L6598的8脚为0V,不会进入保护锁定状态。

开关管Q4732过流保护:主开关电源由功率 MOS管Q4731-----Q4732组成功率输出级,流过这两个功率管的电流,在Q4732的E极R4731上转化成电压,因为R4731的阻值很小,在电流正常时,R4731的产生的电压也很小,不足以启动保护电路。当负载很重,可电路有故障时,流过R4731的电流比较大,产生的电压突然升高--------经过R4761-------双三极管Q4738右半管导通---------通过R4751-------Q4739导通---------通过R4741-------Q4741导通--------通过R4740---------把L6598的1脚电压拉低到0V---------L6598进入到软启动状态----------开关电源重新启动。

L6598无驱动输出时的重启电路:见下图。

在开关电源正常工作时,L6598:11脚输出连续不断的正脉冲,一方面通过R4737加到半桥下管Q4732的G极,半桥电路正常工作。另一方面通过R4759-------加到Q4733的B极-------该管周期性的导通-------通过R4754:39欧电阻周期性的把C4748上的电压进行放电---------把C4748上的电压钳位在0V-------Q4734截止-------不影响L6598:9脚电压。

当因为欠压保护、过压保护、过流保护时,下图中的L6598:11脚就会没有驱动输出变成0V---------Q4733截止------12V电压通过390K电阻给C4748充电--------C4748上升到高电平--------Q4734导通--------把 L6598的9脚加上高电平------L6598内部解除保护锁定状态--------进入正常工作状态从来11、15脚输出驱动脉冲------开关电源正常工作。 上述Q4734:E极输出的因导通输出的高电平--------通过R4755---------加到Q4735的B极---------该管导通-------通过R4785(150欧)把ZD4734的负极拉到低电平--------确保L6598的8脚为低电平-------不会在9脚解锁的同时再次进入保护锁定。

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AC检测电路:在大屏幕彩电中,整机的耗电量很大,主LLC电源中半桥电路的上管与下管的电流很大。LLC串联谐振电源起稳压作用,当电网电压高于220V时,L C串联电源为维持输出电压稳定不变,就势必要减小半桥上管与下管的电流。同理,当电网电压低于220V时,LC串联电源为维持输出电压的稳定不变,就要增大半桥上管与下管的电流。电网电压越低,半桥上管与下管的电流就越大,当电网电压很低时,半桥功率管的电流增加到很大,会烧坏半桥的上管与下管。为此,在大屏幕平板电视机的电源板上,都有电网电压检测电路,也称为AC电压检测电路。主要要检测电视机输入220V交流电源的高低,当220V交流电源降到90V以下时,为了防止出现过流烧坏半桥的两个功率MOS管,就要停止电源板的工作。

在上图中:输入电视机电源板的220V交流电高于90V时,经D723---R740/D724---R735整流------R736-----R737-----R738-----ZD725导通------Q724导通-----Q726导通-------双二极管D727右管导通-------光耦PC722内部发光二极管发光------光敏三极管导通------通过R764-----R763------Q754导通-------C极高电平5V------D751导通------R780/R781分压得到3V--------通过R797------PD插排的9脚得到AC检测输出电压3V------送往主板微处理器-----主板微处理器据此得知电网电压正常。

当电网电压低于90V时,经D723/D724整流后的电压,不足以让Q724/Q726导通------双二极管D727右管截止------PC722截止-------Q754截止-----PD插排:9脚为0V------主板微处理器检测到电网电压过低----发出保护关机指令到电源板------电源板停止工作。

12V过压保护:L6598的12脚加有12V供电,如果该电压过高,将会损坏L6598,为此增设了12V过压保护电路。12V电源在加到L6598:12脚供电的同时,也加到Q4737的E极,前面已经分析过,当电网电压正常时,Q724/Q726导通-----通过D4740------R4772----Q4737导通,如果此时Q4737的E极12供电升高过压-------通地通的Q4737-----R4739------ZD4734导通------通过R4769-----加到L6598的8脚高电平-----L6598内部进入保护锁定状态-------芯片内部电路停止工作。

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上图中,前面讲过的电网电压检测电路:在电网电压正常时,Q724/Q726导通,通过D729------R729-------把ZD728的负极拉低到0V-------ZD728截止-------Q725截止-------不影响待机电源芯片2脚的原有电压-------待机电源电路正常工作。

当电网电压过低时,Q724/R726截止------PFC电路输出的390V电压------加到分压电压:R714------R715------R716-----ZD729------到地由ZD729获得12V电压--------ZD728导通------通过R718------R719分压-------Q725导通-------把待机电源芯片的2脚拉低到0V------待机电源停振、整机停止工作。

L6598内部电路图:

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