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KA5Q1265RF組成的開關電源原理與檢修(圖)

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增大字體作者：佚名來源：本站整理發布時間：2010-10-05 22:06:49

KA5Q1265RF是Fairchild半導體公司于2001年推出的開關電源厚膜集成塊，內部結構如圖1所示。它內部除了含有脈沖振蕩器、脈沖驅動器及場效應開關管外，還含有許多門電路、觸發器、比較器等電路。利用這些電路可以實現脈沖形成、脈沖驅動、開關調整、穩壓控制、過流保護、過壓保護、過熱保護等功能。KA5Q1265RF開關電源厚膜集成塊主要用于長虹、海信等品牌的超級芯片彩色電視機的開關電源中，它具有外部元件少、工作穩定、輸出功率大、自身功耗小、帶負載能力強等特點，本文以長虹PF3495彩電為例（見圖2），分析這種電源的工作原理及檢修方法。
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一、工作原理
1. 振蕩過程
220V交流市電經橋式整流和C810濾波后，在C810上得到300V左右的直流電壓。該電壓經開關變壓器初級繞組（L1、L2繞組）加至厚膜元件（N801）的1腳（即內部開關管漏極），同時，300V直流電壓還經啟動電阻R821對C822充電，C822上的電壓上升，從而使N801的3腳電壓也上升。當C822上電壓上升至15V時，N801內部電路啟動，并開始產生振蕩脈沖，從而使電源電路進入工作狀態。當電路振蕩后，只要3腳電壓不低于9V，它將繼續維持振蕩狀態。
一旦電源工作后，N801的3腳所索取的電流會增大，此時，由R821所提供的電流無法繼續滿足3腳的要求，因此，必須由開關變壓器L3繞組上的開關脈沖經VD824整流、C822濾波后所產生的直流電壓來給3腳供電，以滿足3腳在正常工作時的供電要求。
厚膜元件（N801）5腳外接同步自鎖電路，由VD825、R826、C823及VD823等元件組成。開關變壓器L3繞組上的脈沖電壓經同步自鎖電路送至N801的5腳，5腳每輸入一個正脈沖，其內部比較器就會翻轉一次，從而使內部振蕩器的振蕩狀態及時得到調整，這樣就確保了電源的振蕩頻率與5腳輸入脈沖之間保持同步關系。使用同步自鎖電路能使電源的穩壓范圍加大，并提高電源的帶負載能力。
第2頁
開關電源工作后，開關變壓器各次級繞組會不斷輸出脈沖電壓，這些脈沖電壓經各自的整流、濾波電路處理后，輸出+145V（+B電壓）、+15V-1及+15V-2三路電壓，分別給各自負載供電。+15V-1電壓還經N883穩壓成+5V電壓，經V871和VD872組成的穩壓電路穩壓成+3.3V電壓，給超級芯片微處理器部分供電。
2.穩壓過程
R852A、R854、R854A及R855、R855A構成分壓電路，主要用來對+B電壓進行取樣，并將取樣電壓送至V826（TL431）的1腳。V826為三端比較器（其內部結構在圖中已畫出），它是穩壓環路中的核心元件，它能將輸出的+B電壓穩定在UO上，UO的大小由下式決定：
UO=VREF×（1+R1/R2）=2.5×（1+R1/R2）
上式中，VREF為TL431內部的基準電壓，等于2.5V，R1表示R852A、R854、R854A三只電阻串、并聯后的總阻值，R2表示R855、R855A兩只電阻并聯后的總阻值。若將圖中的電阻阻值代入上式中，可以算出UO=145V。另外，從上式中還可發現，通過改變R1和R2的比值就可對輸出電壓的高低進行設計，但R1、R2的阻值確定后，輸出電壓的高低也就穩定不變。
穩壓過程由V826、N830及N801內部有關電路來完成，穩壓取樣點設在+145V（+B電壓）輸出端上。當某種原因引起+B電壓升高時，經電阻分壓后，使V826的1腳電壓也上升，流入其3腳的電流增大，光電耦合器（N830）中的發光二極管導通增強，發光強度增大，并使光電三極管導通也增強，厚膜元件（N801）4腳電壓下降，經內部電路調節后，使開關管飽和時間縮短，開關變壓器儲能下降，+B電壓也下降。當某種原因引起+B電壓下降時，穩壓過程相反。
3.待機控制過程
正常工作時，超級芯片N100的10腳輸出高電平（2.4V），V830飽和導通，VD827截止，對開關電源不產生影響，開關電源按自身的工作規律工作。在待機狀態下，N100的10腳輸出低電平（0V），V830截止，集電極變為高電平，VD827導通，V826的1腳電壓上升，導致流入3腳的電流增大許多，從而使光電耦合器的導通程度大大增強，進而使N801的4腳電壓變得極低（0.2V左右），經內部電路調整后，使開關管的飽和時間大大縮短，+145V和兩路+15V電壓均下降至正常值的一半。掃描電路及伴音電路均停止工作，整機處于待機狀態，但+5V和+3.3V電壓仍不變，以確保在待機狀態下，超級芯片的微處理器部分仍能正常工作。在待機狀態下，電源處于輕載狀態，只需滿足微處理器部分的供電要求即可。
4. 保護過程
過流保護：當負載出現短路時，開關管的飽和時間會增長，流過開關管的電流會增大。當電流增大到一定程度時，N801內部電阻R上的電壓會高于1V，從而使內部過流保護電路動作，自動限制了開關管的飽和時間，使開關管不至于受大電流的沖擊而損壞。

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