场效应管电路多用于什么电路上它于电视机电源开关管有什么不同?

A系列机分析27g家电维修网一.配TDA4605电源嘚机型当电源部分故障时多表现为指示灯闪烁故障此种表现究其根本还在于TDA4605的强大保护功能,一般说来指示灯闪烁时主电源电压也会随著一起闪烁但是闪烁时也会分在140V左右闪还是在70V左右闪.故障点主要在R901(100K)开路。27g家电维修网1.140V左右闪故障点主要在R901(100K)开路,V904V902损坏。这是可测的點为N903光耦的1脚这是会没有电压,如可调RP901的中间调节脚开路时N903的1脚就无电压而闪烁但如果N903的1脚电压有1V左右闪烁时说明稳压部分基本正常,那这时可将N903的3^4脚用焊锡短路这时电压如果会降为70V左右闪烁时说明热地部分元件基本正常,可能是供伴音或供N403(PQ09RD11)N602(7805)部分有短路,可分别断開看是否电源电压正常如上次修时有一台机主电源150V(正常135V)闪烁,当把N903的3^4脚短路后主电源降为70V左右闪烁,说明是后级有短路现象,后将N602(7805)断开后电壓正常,结果是N601损坏把5V电压拉低若将N903的3^4脚短路后主电源电压还高并闪烁时说明有可能是T901(黄色易坏,其它色少于坏)损坏。27g家电维修网2.70V左右闪烁.這时也分为热地或冷地,当把负载断开带假负载后就不闪烁,说明是可能行负载有短啡缧邪?T402)或供200V的VD416,C430及200V对地有短路等如果带假负载还闪烁,当鈈要假负载空载时有时主电源能升起来,有时也不行有可能是VD902,C918VD902性能不良必须要用代换法来修。27g家电维修网3.当R916(680K)R918(270K)开路时也会开不起機闪烁,有时阻值变大时会能开机但开起后电源会有叫声。有时400V电容失容时也会开不起闪烁但有时也会是烧RU4的根源,即开机或者几天僦烧RU4和V901(SSH10N60B)但有时烧V901,RU4也会是RU4旁边的C940击穿起.27g家电维修网二.开机即保护,当开机后一听见行起振几秒后就关机它的主要原理就是通过CPU(N601)的31脚检测外围保护检测电路是否送来低电平电压,如果送来一低电压则N601的7脚就会输出低电平到N403(PQ09RD11)的4脚而关断其内部的9V输出而不给N301[LA76832]供电使行停振,同時主电源电压能稳定不会变这时检测的关键点就是N601的31脚,维修时可将引脚外围的V473,VD431,VD432断开不让保护检测电路工作。切记不可断开31脚因为即使断开31脚也会保护,因为它失去了外接R653的供电这时开机后就不会再保护了,再看故障现象若声光全正常则说明是误保护,可测V473的基極是否有电压若有电压就可测V401[场过流保护]的C极看是否有电压,若有则检查R466(1欧不可随意加大)V401是否损坏。若没电压又可测V404(行过流保护)是否損坏(此管不可用A1015代)R472(0.56欧不可随意加大)等.27g家电维修网三.场部分故障常发点有LA7841.VD475(68V稳压损后不取会再烧LA7841)R490(阻值增大后会使场上部线性变差出现卷边),R418(0.68歐电阻增大后会使场幅变窄或水平亮线)27g家电维修网四.图黑,图像时亮时暗检测点有V508(C2482消亮点三极管,要用正品若不是换后还会有同样故障而走弯路)性能不良。C513性能不良图黑N301的13脚外围C341漏电,VD414坏也时亮时暗五.其它常见故障,在所有A系列机中都增加了V320(A1015),在电路图上没有这个え件它是在AV时才导通,把5V电压送到N301的46脚使N301的内部输出截止而不干扰AV图象TV时处于截止,它受控于V805 再到CPU的7脚如果V320短路时就会出现TV黑屏而AV囸常,如果是它漏电就会出现不插天线时有雪花点而插上天线就黑屏的故障并且收台不停台呈现不同步状。这时可测量46脚电压来判断27g镓电维修网另外还有一故障就是AV有图但无彩,这种现象主要是处于S端子状态了即CPU的2脚处于低电平状态,然后CPU通过总线控制N301的内部开关处於S端子了维修关键点就是测量CPU的2脚电压。27g家电维修网无声故障主要有维修菜单第6项中的AUDIOEFF(声音处理选择)25寸及以上机型要设为EXIST即总线上有TDA9859嘚机型,21寸要处于NO状不然会无声。另外就是关机静音部分的V204(A1015)损坏短路这时可测量V204的集电极看是否有电压来判断,有电压即说明处于静喑状态了另外在维修菜单第1项中的VIF.SYS(中频制式)要调节到0状态。进入维修菜单是按遥控上“菜单”键再连续按五次“游戏”键,调节完后洅按“游戏”键退出如果遥控无“游戏”键则必须用KK-Y173遥控进入,在遥控最下方一行第三键(隐藏键)还可按“静音”键进入其它项调节。27g镓电维修网收台不停台但原来有的台还是有图有声(无信号会现蓝屏及静音)。一般是N301的22脚外围上拉电阻R322(27K)开路或阻值增大27g家电维修网

长虹CN-9 機芯开关电源27g家电维修网

长虹CN-9 机芯开关电源是在长虹CH-10 机芯开关电源的基础上,增加了以V80l 为核心组成的电子稳压电路和以N812 、VD836 、V830 为核心的开/待機控制电路该电源以飞利浦公司的TDA4605 作为电源驱动集成电路,它内部设有振荡、电压基准、误差放大、脉冲宽度调制、缓冲放大等电路該集成块还具有过流、过压、欠压等保护功能。由于该电源采用大功率场效应管电路作为电源开关管所以本机芯开关电源具有功耗低、帶载能力强、电压适应范围宽、外围元件少及便于维修等诸多优点。下面以G29D3(B)型彩电开关电源为例(见附图)对CN-9 机芯开关电源工作原理作一分析。27g家电维修网27g家电维修网工作原理27g家电维修网

220V 市电经VD803 半波整流R802 降压加到TDA4605 的6 脚,同时该电压对电容C819 充电6 脚电压由0V 开始上升,TDA4605 内部电源電压监测器开始动作对6 脚电压进行监控。当6 脚电压上升到lO.3v 以上时TDA4605 内部振荡电路开始工作,此时将从5 脚输出一开关脉冲电源开始启动。

5脚输出的开关脉冲经电阻R820 加到开关管V840A 的栅极(G)开关管开始导通,在开关变压器T803 的初级14 绕组中有电流流过在5.7 绕组中将产生一感应电流。T803 嘚7 脚的感应脉冲经R825、R818 加到N811(TDA4605) 的8 脚N811 内部过零检测电路检测到8 脚有连续的脉冲输入后,则将该脉冲经逻辑控制后加到5 脚使5 脚输出的脉冲加宽。当某种原因使8 脚无连续脉冲输入时则N8ll 内部逻辑电路将关闭5 脚的输出脉冲,使电源中的振荡器停振

开关电源正常工作后,T803 的6 脚输出的感应脉冲电压经vD819 整流、C820 滤波后得到约38V 的电压该电压再经V801 、VD824 组成的电子稳压器稳压得到稳定的12V 直流电压加到N811 的6 脚,此时电源启动时的供电電阻R802 不再为N811 供电

许多开关电源的稳压控制都是通过对电源次级十B 电压端进行误差取样,然后通过光电耦合器等元件对电源初级开关管的導通时间加以控制本机芯则是对开关变压器T803 初级互感绕组7 脚输出的脉冲进行整流取样后送到N811 的1 脚内的误差控制放大器,以调整5 脚输出的開关脉冲宽度从而达到稳压的目的具体过程可用下列关系式表示:

本机芯开/待机控制电路分两路:一路控制N861(LM317) 输出的9V 电压,该9V 电压用于行振荡电蕗;另一路通过光耦N812 对N811 的l 脚输入的误差电压进行控制,进而控制电源次级+B 电压及其他几路电压27g家电维修网

当机器待机时,CPU 输出高电平待机指令从ST-BY 端输入V862 饱和,VD863 正偏导通N861(LM317) 的2 脚调整端电压被短路到地,N86l 的3 脚无9V 电压输出行振荡电路停振,行扫描停止工作同时,高电平待机指令经R835 加到V830 的b 极V830 饱和,VD836 正端被接地而反向击穿由于VD836 是6.8V 稳压二极管,而且开机状态时VD836 负端电压为15V 左右所以待机时,VD836 负端屯压将由15V 下降箌7V 左右光耦器N812 的l、2 脚内的光电二极管导通,N812 的3、4 脚内光敏三极管随之导通N81l 的1 脚误差电压将上升,最终使T803 各绕组电压将下降约为二分之┅+B 电压也由此下降到65V 左右。而长虹CH-10 机芯开关电源开/待机控制电路未对电源初级实施控制只对供给信号处理的8V 电压进行通/断控制。

相信很多工程师在进行电路设计時都曾经遇到过一个选择难题:三极管开关电路和场效应管电路开关电路,选哪个更好一些呢其实无论是三极管开关电路,还是MOS开关電路它们都有自己的优势,也有一些自己的弊端在今天的文章中,我们将会对这两种开关电路的优缺点和不同之处展开简要分析。

僦目前的三极管开关电路和场效应管电路电路的应用情况来看它们两者主要有以下四种区别:首先是三极管是用电流控制,MOS管属于电压控制然后就是成本问题,三极管便宜MOS管则要贵一些了。第三个差异来自于是功耗方面与MOS管相比,三极管损耗要更大一些最后一个區别是二者驱动能力不同,因为MOS管常用来电源开关以及大电流地方开关电路。实际上就是三极管比较便宜用起来比较方便,常用在数芓电路开关控制而就场效应管电路的应用情况来看,它一般会用于高频高速电路、大电流场合以及对基极或漏极控制电流比较敏感的哋方。所以在平时的设计过程中一般来说低成本场合,普通应用的先考虑用三极管不行的话再考虑MOS管。实际上说电流控制慢电压控淛快这种理解是不对的。要真正理解得了解三极管和MOS晶体管的工作方式才能明白

首先来看三极管的工作原理和工作状态。我们平时用到嘚三极管无论哪种类型,归根结底都是靠载流子的运动来工作的以npn管射极跟随器为例,当基极加不加电压时基区和发射区组成的pn结為阻止多子(基区为空穴,发射区为电子)的扩散运动在此pn结处会感应出由发射区指向基区的静电场,即内建电场当基极外加正电压嘚指向为基区指向发射区,当基极外加电压产生的电场大于 内建电场时基区的载流子才有可能从基区流向发射区,此电压的最小值即pn结嘚正向导通电压(工程上一般认为

液晶电视机电源电路图(一)

液晶彩电的开关电源主要由交流抗干扰电路、整流滤波电路、功率因数校正电路(多数机型有此电路)、启动电路、开关电源控制电路、稳壓电路、保护电路等几部分构成

开关电源两根交流进线上存在共模干扰(两根交流进线上接收到的干扰信号,相对参考点大小相等、方姠相同如电磁感应)和差模干扰(两根交流进线上接收到的干扰信号相对参考点大小相等、方向相反,如电网电压瞬时波动)两种干擾以不同比例同时存在。开关电源中整流电路、开关管的电流电压快速上升或下降,电感、电容的电流也迅速变化这些都构成电磁干擾源。为了减少干扰信号通过电网影响其他电子设备的正常工作也为了减少干扰信号对本机音视频信号的影响,需要在交流进线侧加装線路滤波器即交流抗干扰电路。常用交流抗干扰电路如下图所示

图中,LF1、LF2是共模扼流圈在一个闭合高导磁率铁心上,绕制两个绕向楿同的线圈共模电流以相同方向同时流过两个线圈时,两线圈产生的磁通是相同方向的有相互加强的作用,使每一线圈的共模阻抗提高共模电流大大减弱,对共模干扰有强的抑制作用;在差模干扰信号作用下干扰电流产生方向相反的磁通,在铁心中相互抵消使线圈电感几乎为零,对差模信号没有抑制作用LF1、LF2与电容CY1、CY2构成共模干扰抑制网络。

Ll是差模扼流圈在高导磁率铁心上独立绕线构成,对高頻率差模电流和浪涌电流有极高的阻抗对低频(工频)电流的阻抗极小。电容Cxl、CX2滤去差模电流与Ll构成差模干扰抑制网络。Rl是Cx、CX2的放電电阻(安全电阻),用于防止电源线拔插时电源线插头长时间带电安全标准规定,当正在工作中的电气设备电源线被拔掉时在2s内,電源线插头两端带电的电压(或对地电位)必须小于原电压的30%

需要特别提出,电容Cx、CY为安全电容必须经过安全检测部门认证并标有安铨认证标志。CY电容一般采用耐压为AC 275V的陶瓷电容但其真正的直流耐压高达4000V以上,因此CY电容不能随便用耐压AC 250V或DC 400V之类的电容来代替。Cx电容一般采用聚丙烯薄膜介质的无感电容耐压为AC 250V或AC 275V,但其真正的直流耐压达2000V以上也不能随便用耐压AC

整流滤波电路的作用是将交流电转换成300V左祐的直流电压。开关电源电路中通常采用桥式整流和电容滤波方式典型电路如下图所示。

图中VD1—VD4是四只整流二极管,C是300V滤波电容通過桥式整流电路,可以将交流电压转换成单向脉动的直流电压;通过电容滤波可将单向脉动的直流电压转换为平滑的直流电压。

3.功率洇数校正( PFC)电路

(1)功率因数校正电路的作用

长期以来开关型电源都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现AC-DC(交流一直流)转換的。由于滤波电容的充、放电作用在其两端的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。

滤波电容上电压的最小值与其最大值(纹波峰值)相差并不多根据桥式整流二极管的单向导电性,只有在AC线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时整流二极管才会因正向偏置而导通;而當AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时,整流二极管因反向偏置而截止也就是说,在AC线路电压的每个半周期内只是在其峰值附近,二极管才会导通(导通角约为70°)。虽然AC输入电压仍图4-9未加功率因数校正电路时大体保持正弦波波形但AC输入电流却呈高幅值的尖峰输叺电流与电压的波形脉冲,如下图所示这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成分,会危害电网正常工作使输电线上的损耗增加,功率因数降低浪费电能。

为了提高功率因数部分液晶彩电的开关电源采用了功率因数校正电路,加入此部分电路后可以不断调节输叺电流波形,使其逼近正弦波并与输入电网电压保持同相,因此可使功率因数大大提高,减小了电网负荷提高了输出功率,并明显降低了开关电源对电网的污染

(2)功率因数校正(PFC)电路的基本工作原理

功率因数校正(PFC)电路分为无源和有源两种。无源校正电路通瑺由大容量的电感、电容和工作于工频电源的整流器组成电路较简单,但效率低因此,液晶彩电中一般不采用有源校正电路一般由功率因数校正集成电路为核心组成,工作于高频开关状态可以得到高于0.99的线路功率因数,并具有低损耗和高可靠等优点输出不随输入電压波动变化,因此可获得高度稳定的输出电压但电路较复杂。在液晶彩电中有源PFC电路应用比较广泛。

有源PFC电路框图如下图所示从圖中可以看出,这是一个由储能电感L、场效应功率开关管V、二极管VD2构成的升压式DC-DC变换器

整流输入电压由Rl、R2分压后,经输入电压检测电路後送到乘法器场效应开关管的源极电流经输入电流检测后也加到乘法器,输出电压由R3、R4分压后送到输出电压检测电路,经与参考电压仳较和误差放大后也送到乘法器

在较大动态范围内,模拟乘法器的传输特性呈线性当正弦波交流输入电压从零上升至峰值期时,乘法器将三路输入信号处理后输出相应电平去控制PWM比较器的门限值,然后与锯齿波比较产生PWM调制信号,加到MOSFET场效应管电路V的栅极调整场效应管电路漏、源极导通宽度和时间,使它同步跟踪电网输入电压的变化让PFC电路的负载相对交流电网呈纯电阻特性。结果使流过一次囙路感性电流峰值包络线紧跟正弦交流输入电压变化,获得与电网输入电压同频同相的正弦波电流

在开关电源实际PFC电路中,除场效应管電路V和几个分压电阻外上述的大部分电路都集成在一块集成电路上,称为功率校正集成电路如L6560、SG3561、NCP1650、ICEPCS01等。

4.启动电路、开关电源控制電路和开关管

为了使开关管工作在饱和、截止的开关状态必须有一个激励脉冲作用到开关管的基极(对于场效应管电路则为栅极),液晶彩电一般采用他激式电源这个激励脉冲一般是由开关电源控制电路内部的振荡器产生。而振荡器的工作电压则由启动电路来提供在開关管饱和期间,要求振荡器能为开关管提供足够大的基极电流否则,开关管会因开启损耗大而损坏;在开关管由饱和转向截止时基極必须加反向电压,形成足够的基极反向抽出电流使开关管迅速截止,减小关断损耗给开关管带来的危害

为了使开关电源的输出电压鈈因市电电压、负载电流的变化而发生变化,必须通过稳压控制电路来对开关管的导通时间进行控制,达到稳定输出电压的目的开关電源的稳压电路主要有两种形式:间接取样稳压电路和直接取样稳压电路。

(1)间接取样稳压电路

间接取样稳压电路的特点是在开关变压器上专设一个取样绕组经整流和波滤后产生取样电路,反馈到开关电源控制电路去控制开关管的导通与截止时间,从而达到稳定输出電压的目的由于取样绕组和二次绕组采用紧耦合结构,所以取样绕组被感应的脉冲电压的高低就间接地反映了输出电压的高低,因此这种取样方式称为间接取样方式,如下图所示

间接取样方式的缺点是稳压瞬间响应差,当输出电压因市电电压等原因发生变化时需經开关变压器的耦合才能反映到取样绕组,不但响应速度慢而且不便于空载检修,检修时一般应在主电源输出端接假负载。

(2)直接取样稳压电路

直接取样电路比间接取样电路复杂主要有取样电阻、误差放大电路、基准电路、光耦合器等组成,如下图所示

直接取样穩压电路的原理是:通过两个分压电阻,对电源主电压输出端的电压直接进行取样然后,将取样电压(两个取样电阻的分压称取样电压)送到误差放大电路与基准电压进行比较比较后的电压再通过光耦合器反馈到开关电源控制电路,去控制开关管的导通与截止时间从洏达到稳定输出电压的目的。

直接取样稳压电路具有安全性能好、稳压反应速度快、瞬间响应时间短等优点在液晶彩电开关电源电路中嘚到了广泛的应用。

在实际的开关电源电路中基准电压电路和比较放大电路一般集成在一起,如常见的误差放大集成电路TL431就集成有基准電压和比较放大电路

液晶电视机电源电路图(二)

彩电正常工作时,cPu⑩脚为高电平(4.8V)⑩脚为高。当⑩脚外接保护电路动作把该脚電平拉低(o.02V)圆嘲接收到待机信号时,CPU翅)脚输出低电平控制待电路工作使主开关电源处于待机状态,整机不工作仅为CPU申。路提供+5vI作電斥

下面重点说一下cPu@脚外接的保护电路(见下图),静脚外接开关电源输出的低压支路短路保护和行、场过流保护VD622用于开关电源输出嘚9V电压过载保护,当9V负载发生短路故障时VD622导通,cPu⑩脚为低电平③删_出低电平使待机电路工作;VD624用于开关电源输出的25V电压过载保护,当伴喑功放IC击穿损坏时VD624导通。CPU国)脚为低电平①脚输出低电平使待机电路工作;VD625用于开关电源输出的5v电压过载保护。当5v负载有过流现象时5v電压下降VD625导通,CPu⑩脚为低电平④脚输出低电平使待机电路工作;V613是行、场保护电路保护执行元件,行、场任一支路过流使V613导通拉低CPU国)腳电平,使①脚输出低电平待机电路工作;VD422(12V稳压二极管)用于由V404、R920、R431组成的+B供电负载过流保护。当+B(130V)供电负载短路时R920压降增大。V404正偏导通使VD422反向击穿导通,使V613导通拉低cPu国)脚电平,①脚输出低电平待机电路工作;VD417(8.2V稳压二极管)用于输出的12.5V二次电源电压过压保护,当某种原因使行逆程脉冲升高时行输出二次输出的低压12.5V就随之升高,经由R428、R429取样后的电压升高超过VD417的稳压值时VD417反向击穿导通。使V613导通拉低cvu⑩脚电平,④脚输出低电平待机电路工作;VD423(11V稳压二极管)用于由V406、R435、R437组成的场供电26V负载过流保护。当场ICN401击穿损坏时由R435、R437取样嘚电压使V406正偏导通,VD423反向击穿导通使V613导通,拉低CPU⑩脚电平①脚输出低电平,待机电路工作其中。V404的偏流电阻R431(100f1)阻值变大、行过流檢测电阻R920变质、V613击穿损坏、3个稳压二极管击穿损坏都能引起保护电路的误动作。

液晶电视机电源电路图(三)

所示的是康佳LC-TM2018型液晶电视機的开关电源电路由于液晶电视机内设有高压和大电流器件,因而电路的性能也与显像管式电视机有所不同该电路只输出一种电压,即+12 V电压交薪e输入和整流滤波电路是将交流220 V电压经互感滤波器L901和桥式整流堆BD901后转换成约300 V的直流电压。300 V直流电压经开关变压器T901的初级绕组①~③为开关场效应晶体管漏极提供偏压同时为开关、振荡、稳压控制集成电路N901⑤脚提供启动电压。

康佳LC-TM2018型液晶电视机开关电源电路

开机後启动电压使N901内的振荡电路开始工作由N901@脚输出驱动脉冲使开关场效应晶体管V901工作在开关状态,于是场效应晶体管漏源极之间形成开关电鋶开关变压器次级@~⑥绕组为正反馈绕组,@脚外接有整流二极管D903启振后的电压加到N901的⑦脚,作为正反馈电压维持N901的振荡。

开关变压器次级⑧、@~⑧、@输出经D904、D905(双整流管)整流、滤波形成+12 v电压为减小纹波在输出端加入了LC玎形滤波器。

稳压控制电路主要由光电耦合器N902唍成+12 V电压经R915、R914、R913形成分压电路,在R913上作为取样点为N903 (TL431)捉供误差取样电压N903为误差放大器,控制光电耦合器N9Q2中的发光二极管+12 V电压的波動会使光电耦台器中的发光二极管发光强度有变化,这种变化经光电耦合器中的晶体管反馈到N901的②脚形成负反馈环路,进行稳压控制

液晶电视机电源电路图(四)

长虹LT42510液晶彩电PFC电路原理分析

该电源板PFC电路由PFC控制芯片SG6961SZ(IC902),驱动电路Q921、Q925大功率MOSFET(开关管)Q902,储能电感L903、升壓二极管D903等组成如下图所示。

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