3.4.1  采用KA5Q1265RF(FSCQ1265RF)模块组成的开关电源

3.4.1 采用KA5Q1265RF(FSCQ1265RF) 模块组成的开关电源

1.KA5Q1265RF内部结构框图

KA5Q1265RF是飞兆(Fairchild)半导体公司在2001年推出的一款新型电源厚膜集成电路,它内部除了含有脉冲振荡器、脉冲驱动器及场效应开关管外,还含有许多门电路、触发器,比较器等电路。利用这些电路可以实现脉冲形成,脉冲驱动,开关调整、稳压控制,过电流保护、过电压保护、过热保护等功能。而且还具有外围元件少、工作可靠、效率高、输出功率大(150W)、自身功耗小、带负载能力强等特点,因此被康佳、创维、TCL、海尔、海信等高清电视机采用。KA5Q1265RF内部结构框图如图3-23所示。与KA5Q1265RF内部构成和引脚功能相同的还有KA2S0680、KA2S0880、KA3S0680、FSCQ1265等。

图示

图3-23 KA5Q1265RF内部结构框图

2.采用KA5Q1265RF模块组成的开关电源

(1)创维6P30机心高清电视机的开关电源电路。下面以创维6P30机心高清电视机的开关电源电路为例,介绍采用KA5Q1265RF模块组成开关电源的工作原理。创维6P30机心高清电视机的开关电源电路如图3-24所示。

1)一次侧电路结构。该开关电源交流220V整流电路以前的电路与普通彩电相似。电路中,R901为过电流保护电阻,C910(330μF/400V)为主滤波电容,T901为开关变压器,N901(KA5Q1265RF)为开关电源模块,V956为电压比较器,R914(120kΩ/1W)、R915(150kΩ)为N901的启动电阻。全桥整流形成的330V直流电压经R914、R915降压,对C908充电,形成N901的11V启动工作电压。电源启动工作后,T901的13脚感应脉冲电压,通过R916(10Ω)隔离、VD910(S5295)整流、C908(47μF/50V)滤波为N901提供工作电压。N901正常工作电压为20V,N901的3脚电压高于40V时过压检测电路启动,KA5Q1265RF将处于间歇工作状态。VD911(RGP10J)、R913(1/4W,820Ω)、C913(47nF)、VD909(1N4148)、R912(470Ω)在T901的13脚与N901的5脚之间作为电源模块保护输入检测元件,用以检测电源超过一定幅度时反馈至模块的信号。N902(TLP621)光耦合器与V956(KA431)共同组成开关稳压控制电路,控制开关变压器的二次侧输出电压的稳定。

2)一次侧电路结构及工作特点。开关变压器二次侧所输出的16V电源通过N951(7805)稳压后供给CPU作为5V电源。数字板的8V电源、TDA9333与视放级的12V电源、数字板的5V电源,也由16V通过降压、稳压后提供。当N951稳压形成5V电压输送给CPU后,CPU开始工作。当CPU发出开机指令时,待机控制脚输出高电平,VT207(2SC1815)导通,VT960(2SC1815)基极处于低电位,VT960截止,集电极输出9V高电位,通过电阻R961(10kΩ)加到VT952(2SC1815)基极,通过R963(10kΩ)加到VT954(2SC1815)基极,使VT952、VT954同时导通。V953(PNP)导通,发射极连接16V电源。集电极输出的电源提供给N952(7808)、N953(7812),两稳压集成电路分别输出8V给数字板,12V给TDA9333及视放。

N954(PVT05R02)输出5V电源给数字板,当VT960截止时,N954的EN端是高电位,9V电源经N954内部稳压后输出5V电源给数字处理板。

CPU发出待机指令时,CPU输出低电位,VT207(2SC1815)截止,VT960导通,N954的EN端为低电位,输出端无5V电源输出,VT952、VT953截止,N952(7808)、N953(7812)两稳压集成电路都无输出,整机处于待机状态。这时,VT954也处于截止状态,VD961导通,V956(KA431)的参考端电位上升,使V956的阴极电位下降,N902光敏三极管的导通程度增强,N901的4脚电位下降,除CPU有正常的5V供电外,其余的电源都被关闭,整机处于待机状态。(https://www.daowen.com)

电源中形成的25V电源提供给伴音功放。140V提供给行扫描。

3)过电流保护电路。过电流检测电路设在KA5Q1265RF内部,开关变压器二次侧输出端电压有25V、16V、9V、140V四组。无论哪一组电源出现短路故障,KA5Q1265RF都会通过其内部的过电流保护电路来控制振荡器的输出,使场效应开关管截止,限制漏极电流,实现过电流保护的目的。

图示

图3-24 创维6P30机心高清电视机的开关电源电路图

4)X射线保护电路。当某种原因使CRT阳极电压上升,光栅亮度增加时,CRT辐射出来的X射线也将增加且对人体带来伤害。为防止此种情况的出现,该机心开关电源电路上设置有X射线保护电路。其工作原理是:当某种原因导致CRT高压上升时,各二次绕组感应电压上升,同样灯丝电压上升,经VD964整流、C981滤波后的电压会升高,通过R982(680Ω)与R984(2.7kΩ)分压升高,VD965导通,导通后的电压再经R983(5.6kΩ)与R985(20kΩ)分压,得到一个X射线检测电压来驱动VT961导通。VT961的集电极连接VT962的基极,因VT961的导通导致VT962的基极电位降低,其发射极至集电极的电流会加大,再反馈至VT961的基极。因VT962的集电极连接VT961的基极,只要灯丝电压一旦升高,荧光屏亮度增加,VT961、VT962两管会迅速达到饱和状态,这时VT954的基极电位会迅速降为0V而处于截止,VD961导通,V956的检测端电位升高,迅速使整机处于待机状态。

5)过电压保护。该开关电源模块自身具有过电压保护电路,当外界因素如光耦合器损坏或光耦自身性能不良或V956损坏时,导致输出电压大幅度上升,N901的3脚的电压就会升高,当升高到40V以上时内部过电压保护电路起控,电路进入间歇性工作。

6)过热保护。当管壳、机板温度超过150℃时,过热保护电路起控,KA5Q1265RF间歇性工作,直到电路完全不起振。

7)稳压电路。稳压电路由V956、N902及N901的4脚内部电路组成。V956的检测端由R966(270kΩ)、RP950(50kΩ)可调电位器、R965(4.7kΩ)等组成取样电路。

当开关电源输出电压升高时,R966、RP950、R965分压取样电压上升,V956导通加强,N902导通加强,使N901内部正端波形提前反转成低电平,内部MOS管提前进入关闭状态,使主输出电压不至于上升。当电源输出电压下降时,与上述电路工作过程相反。V956、N901两元件是开关电源中损坏率较高的元件,主要是雷击或高压打火。

(2)TCL王牌MV22机心高清电视机的开关电源电路。TCL王牌MV22机心(如HiD34286HB型)高清电视机的开关电源电路也采用KA5Q1265RF模块,其电路原理图如图3-25所示。鉴于篇幅有限,对其工作原理不作介绍,读者可对比创维6P30机心高清电视机的开关电源电路自己分析。

【知识链接】

康佳P2919型高清电视机主电源也采用KA5Q1265RF模块,该机既可在TV模式(行频为31.5kHz)下工作,也可在VGA输入模式的28.125kHz和33.75kHz行频下工作。因为行逆程时间不变,所以行频升高后会导致行逆程脉冲的幅度和行偏转电流减小。因此,为了确保行频升高后显像管高压的稳定和行幅的正常,需要行输出电路的供电电压B+随行频升高而升高。该机通过微处理器N601内的同步脉冲识别电路对行同步信号的频率识别,由28脚、50脚输出控制电压,改变开关电源的误差取样电路的参数,实现B+电压随行频升高而升高的控制。