20种开关电源原理十二

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20种开关电源原理十二        金星D2902电源：
金星D2902、D2912等机型的电源采用了三根公司的电源厚膜块STR-S6708，该电源具有适应电网电压宽（90V-270V）、保护电路完善、外围元件少等特点，该电路能改变开关电源脉冲宽度，在待机时采用窄脉冲方式工作，在正常开机时采用宽脉冲方式工作，因而无须另设待机时的辅助电源。
$ N" v8 Q5 n+ n7 j3 C. a2 E) Y 开关电路振荡过程
STR-S6708的（9）脚是电源供应脚，只有（9）脚供电正常，厚膜电路才会正常工作。
VD908 从220V交流电上直接整流，经R903、R917限流、C909滤波后得到8V左右的直流电压，加到IC901的（9）脚，IC901开始工作，开关电源开始振荡，由VD908整流得到的电压能量较小，不能维持IC901的正常工作，但是当开关电源开始振荡后，开关变压器T901的（V2）脚将输出电压，经VD903整流、C909滤波后可得到稳定的8V电压，向IC901供电。
光有VD903整流后的电压仍然是不行的，因为当电视机进入待机状态时，整机的主电压将从127V下降到30V左右，此时，开关变压器的（V2）脚输出电压也将大幅度下降，经VD903整流后的电压根本达不到 8V，这时就要靠V901这一回路来继续维持供电了。在正常开机状态，开关变压器的（V3）脚输出电压，经VD902整流、C908滤波后得到约45V左右的直流电压，加到V901的C极，但是，由于这时的V901的发射极电压为8V，而基极接有稳压管VD920，VD920的稳压值是7.2V，所以 V901的基极电压比发射极电压低，V901不会导通，IC901的（9）脚供电由VD903提供。当整机进入待机状态时，开关变压器的（V3）脚输出电压经VD902整流后的到11V左右的电压，此时，由于VD903输出的电压很低，V901得到正偏开始导通，其发射极输出电压为6.7V左右，继续为 IC901的（9）脚提供电源。
3 B: a9 k* O0 z6 ^# I/ I/ b V901回路的另一个作用是，当电网电压降低时，VD903整流后的电压也将降低，当降低到6.6V以下时，V901会导通，继续向STR-S6708的（9）脚供电，所以，这种开关电源适应电网电压的范围很宽。
9 Z' X  p' {) b: o4 k1 r& T IC901 的（9）脚得到电压后开始振荡，其振荡的脉冲频率和脉冲宽度由IC901内部的RC时间常数决定。振荡脉冲从IC901的（5）脚输出，然后分为二路：一路作为负反馈信号经R906、R910送回IC901的（4）脚，以控制IC901内部比例驱动电路的工作状态；另一路经C911送回到IC901的（3）脚，STR-S6708的（3）脚是内部开关管的基极，（1）脚是集电极，（2）脚是发射极。在开关脉冲的作用下开始振荡，开关管在C、E间产生振荡电流，在开关变压器的（P1）、（P2）绕阻产生感应电压，经耦合后在其它绕组也产生相应的感应电压，经整流滤波后供各级负载使用。
1 t* Y( s/ s' s2 p6 B 由STR-S6708组成的开关电源，只要其（9）脚加上6V以上的电压，电路就能起振，不需另设正反馈电路。
稳压过程
1 S# |" X: W) K) i# B4 F# }" c STR-S6708是根据改变（7）脚的电流来控制输出电压的大小的，（7）脚电流越大，开关管导通时间变短，输出电压就越低；反之，（7）脚电流越小，开关管导通时间变长，输出电压就越高。
整机输出电压的大小由V951控制，V951是取样三极管，R955是取样电阻，直接从主电源上取样，若有某种原因使得主电源电压升高，则会发生下面一系列控制过程，最终使输出电压稳定：
+B升高→V951的B极电压↑→V951的C极电压↓→光耦IC902的（1）、（2）脚的电流↑→光耦IC902的（4）、（5）脚的电流↑→STR-S6708（7）脚电流↑→输出电压降低。
! q4 ^$ E- U  T8 L+ W6 a 反之，若输出电压降低，则发生上述相反的过程。
待机/开机控制
D2902的待机/开机设计比较独特，也比较复杂，下面我们来分析这一部分的电路。
. ?. i4 E0 v3 E6 J D2902的电源输出中有二个5V，但排插X306的（2）脚上的5V是CPU的供电电压，它不受开机或待机的控制，输出电压始终保持5V，因而能在待机时继续为CPU供电。
; T% a4 H' a+ G, |5 `+ E 在开机时，CPU的POWER脚输出高电平，加到V956的基极，V956饱和导通，此时，对VD959而言，由于其正端电压为0V，所以VD959截止，VD953基极由于得不到偏置而截止，V952、V958也都截止，V957的集电极电压由VD953整流滤波后得到（约9V），经稳压后从发射极输出5V-STB电压，供CPU使用。
待机时，CPU的POWER脚输出低电平，加到V955基极，V955截止，V954因无偏置也截止，所以IC903这一路的5V停止输出；加到V956的基极，V956截止，另一方面，由VD952整流输出的电压约15V（开机时为80V），经 R952、VD972加到VD959的正极，经VD959加到VD953的基极，使VD953导通，IC902的电流增大，各路电压大幅度下降，由 VD953整流滤波后得到的电压也大幅度下降（约3V），已无法向V957的集电极提供电压，但由于VD953导通，V952、V958也导通，继续向 V957的集电极供电，经V957稳压后继续输出5V电压向CPU供电。
0 v; a6 D' }, g2 A7 V' O! T 开关电源的保护
6 @! L! F+ ]  L9 [/ y: { D2902电源有完善的保护功能，STR-S6708本身能检测开关电源的工作状态，能对过流、过压、开关管的尖峰脉冲等实施保护。而对于后级的各路负载有着复杂而全面的保护，下面我们对各种保护予以介绍。
$ i0 X6 @, ~# c7 Y 一：电源厚膜块的保护。
STR-S6708电源厚膜块具有过热、过压、过流三种保护。
1·过热保护：当电源工作异常引起STR-S6708温度升高时，内部的热敏元件测到温度达到150℃，温度保护电路动作，内部振荡器停振，开关管无驱动脉冲而停止工作。温度保护是STR-S6708自身具有的功能，无需外围电路。
0 i( G( j0 T- U1 e2 @ 2·过压保护：STR-S6708的（9）脚既是供电脚，同时也是过压保护电路检测端，内接过压保护电路，当（9）脚电压大于11V时，保护电路动作，内部振荡器停振，开关管无驱动脉冲而停止工作。
3 M" I* w/ j  o, p, fSTR-S6708的（8）脚也有过压保护作用，当（8）脚电压大于1.5V时，内部振荡电路停止工作，开关电源无输出。
3 R7 U, x, a. p3 q+ ?3 t  B- W% D 3· 过流保护：STR-S6708的（2）脚是内部开关管的发射极，（2）脚通过R907和R921并联后接地，显然，R907、R921上流过的电流就是开关管的发射极电流，R907、R921上所产生的压降能反映出开关管电流的大小。R907、R921上所产生的压降经R911加到（6）脚，当（6）脚电压比（2）脚电压低1V以上时，内部振荡电路停止工作，开关电源无输出。
7 H. ~8 R  x) Y5 r% T  B2 u$ s 二：负载的保护。
4 d* i. @, C' G# U7 _ 1·主电源过压保护：由 R975和R976对主电源电压进行分压取样，当分压点电压大于12.7V时，VD943导通，取样电压经VD943、R991加到V942的控制脚，

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V942导通，V942导通后引起光耦IC902的（1）、（2）脚电流减小，从而引起IC902的（4）、（5）脚电流减小，这样会引起开关电源各路电压进一步升高，但当STR-S6708的（9）脚电压大于11V时，开关电源将停振，从而无输出电压，达到了保护的目的。注意：V942的导通将引起开关电源将停振，后面还有几路保护，都是通过使V942导通而起到保护目的的。
0 L+ _3 O7 f  y& c 2·伴音电路过流保护：由VD956整流滤波后输出30V电压经R935后送往伴音功放电路，R935上的压降能反映出伴音功放电路的电流，当R935上的电压大于0.7V时，V930导通，引起V953导通，这时，VD954、VD955的负极相当于接地，引起IC902的（2）脚电压几乎为0，IC902的电流增大，开关电源输出电压大幅度降低，当IC901 的（9）脚电压降到6V以下时，开关电源停振。
3·13V、30V短路保护：VD952整流滤波输出的22V电压，经R972、VD973在V959的E极建立一个5V基准电压，当13V或22V出现短路时，VD957或VD958会导通，V959得到正偏而导通，V953导通，进入保护状态。
4·主电源过流保护：主电源电压经R724后加到FBT的+B脚（D2912图纸上画的有误），R724上的压降反映了行电流的大小，当行电流过大时，R724上的电压经R723、R720、R725分压后使V714导通，V942导通，电源进入保护状态。
5· +12V短路保护：行输出变压器输出的15V电压，经IC701三端稳压器稳压后输出12V电压，若12V电压有短路或负载太重，将使得IC701的（1）、（2）脚电位差增大，一旦IC701的（1）、（2）脚电位差大于VD701的稳压值（9V）时，VD701导通，V717也导通，V942导通，电源进入保护状态。
, K. c6 d, n' J* @ 6·灯丝电压保护：行输出变压器输出的灯丝脉冲电压经VD716整流、C727滤波后变成直流电压，然后经R753、R753A、R727分压，一旦分压后的电压大于 12V，VD717将导通，V942导通，电源进入保护状态。
7·帧输出过流保护：行输出变压器输出的25V电压经R623加到帧输出电路，如果帧输出电流过大，则R623上的压降也增大，引起V602导通，V942导通，电源进入保护状态。
8·帧幅过大保护：当帧幅过大时，R613上会产生很大的锯齿波电压，此电压经VD602整流、C620滤波后变成直流电压，一旦此电压大于1.2V时，VD603导通，V942导通，电源进入保护

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