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1．启动振荡电路
启动振荡电路如下图所示。它主要由开关变压器T803、开关管Q823及电阻R898、R826、R828和电容C824、C820等组成。  电路中，Vi为整流器输出的脉动直流电压，Ib为开关管Q823的基极电流，IC为开关管Q823的集电极电流，IP为流过开关变压器T803初级绕组⑥～①端的电流，Vp为T803⑥～①端绕组上的感应电压，Vd为T803绕组⑨～⑦端产生的正反馈感应电动势，Is为负载电流，Vo为开关变压器T803次级输出到负载的直流电压。 当接通主电源开 关S801时，整流器输出的300V直流电压经开关变压器T803的⑥～①绕组，加到开关管Q823的集电极。与此同时，Vi(即300V直流电压)通过 R828给Q823的基极提供启动电流Ib(Ib=Vi/R828)，当该电流在Q823的b-e极上产生的电压超过约0.7V时，开关管Q823开始导 通。 当Q823导通后，IP流经T803的⑥～①绕组，产生“⑥脚为正、①脚为负”的感应电动势vP。此电动势经过开关变压器T803的耦合，在其 正反馈绕组⑨～⑦脚上产生“⑨脚（⑥与⑨脚为同名端）为正、⑦脚为负”的感应电动势Vd[Vd=(Nd/Np]。Vd经R826、C820反馈到Q823 的基极，使Q823的基极正偏压↑→Q823基极电流↑→电流Ip↑→vp↑→Vd↑→Q823的基极正偏压↑……，这一正反馈过程使开关管Q823迅速 进入饱和状态。 Q823进入饱和导通状态后，由于脉冲变压器T803属于感性元件，通过它的电流只能是缓慢地上升，所以Ic慢慢增加。这缓慢增加的电流在T803的磁芯中产生变化的磁通，均匀增大的磁通量使T803的正反馈绕组⑦～⑨脚产生大小不变的电动势，继续对电容C828进行充电，以维持开关管Q823的饱和导通。 开关管进入饱和导通状态后，会使Q823的基极电流Ib失去对集电极电流Ic的控制，这将导致正反馈停止。反馈电压Vd经R826、Q823的 发射极对C820进行放电，由于R828的阻值较大，流过它的电流较小，不足以维持Q823导通所需的电流，这样，Q823的饱和状态还要依靠C820的 放电所维持，也就是说C820的放电时间常数决定了Q823的导通时间(TON)。 随着C820放电电流的减小，Q823饱和减弱一其集电极电流Ic↓→IP↓，由于电感中 的电流不能突变，即Lp阻止Ip下降。此时，在脉冲变压器T803的⑥～①绕组产生“⑥正、①负”的反电动势Vd，此电动势经T803耦合在绕组⑨～⑦脚 上产生“⑨正、⑦负”的感应电压-Vd。此电压作为正反馈，经R826、C820为Q823的基极加上反向偏置，使Q823的基极电流Ib↓→集电极电流 Ic↓→Ip↓→Vd下降↓→使Q823的基极电流Ib↓↓……，又一相反的正反馈过程使Q823迅速进入截止状态。 开关管Q823截止后，输入的直流电压Vi(+300V)和反馈电压-Vd经过R828、R826给C820正向充电，使C820两端电压按指 数上升，Q823基极电压也按指数上升，使其基极电流Ib呈指数上升，IP又线性增加，经过一段时间后，Q823又进入饱和状态，过后又截止。这样周而复 始，开关电源就产生振荡。 从上述分析可以看出，电容C820的充电时间常数决定了开关管Q823的截止时间TCFF，Q823在截止期间的能量储存在T803的初级电感LP中，在Q823截止时，脉冲变压器T803各绕组中产生反电动势，同时，在T803的次级Ns绕组上也产生反电动势，当负载电流Is流过T803次级绕组(12)～(15)脚时，储存在初级绕组Lp内的能量释放，产生的反电动势经过D823整流、C831滤波后，输出平滑的直流电压供负载使用。在T803初级绕组LP中的能量释放后，由于LP和C824产生振荡，在T803正反馈绕组上产生振铃电压。N绕组上产生的振铃电压从负变为正，不断增加，当电压超过开关管Q823的VBE（约0.8V）时，Q823再次饱和导通。 在实际的电路中，除了脉冲变压器T803的⑦～⑨绕组和R826、C820组成的正反馈电路回路外，还存在另一个正反馈回路，这就是由 T803⑦～⑨绕组及R823、Q820等元件组成的正反馈电路。其中Q820是一个射极跟随器，其集电极电压来自脉冲变压器T803⑦～⑧绕组的整流电 压，由于放大后的脉冲电压与输入同相，因此其射极输出加到Q823的基极可以构成正反馈。 以上两路正反馈共同作用的结果，保证了开关电源在 输入电源大范围(90～270V)变化时仍能正常工作。这样大的电源适应范围，一般的自激式稳压电源是很难做到的。在输入电源电压很低的情况下，东芝 2500XH彩电是采用倍压整流方式将输入电压升高，以保证开关稳压电源的正常工作，而在此开关稳压电源中，是靠两路正反馈回路自动调整反馈量的变化，来 拓宽电源的适应范围。 在自激式开关稳压电源中，限制输入电压变化范围，即限制稳压范围的因素主要有两个： (1)脉宽调整稳压系统及取样系统的动态范围。 (2)适当的正反馈量。 东芝2929KTP彩电的开关稳压电源正是在这两方面采取了相应的措施，才使其具有这样宽的稳压范围。 在输入电源电压比较低的时候（低于180V），开关稳压电源的输入Vi也会较低，此时，两路正反馈回路自动调整反馈量，既能使电路的振荡脉冲不 变，又能使脉冲变压器T803的⑥～①绕组上脉冲电流幅度不高，还能使各绕组感应脉冲幅度不高（因为在电压低、电流大时，电感中的感生电动势会升高），使 反馈量减小。这时，不能用仅靠减小反馈电阻R826的阻值或增加脉冲变压器T803的⑦～⑨正反馈绕组间的匝数来提高反馈量，否则，当输入电压升高时反馈量会过大。 在本电源中，当输入电源电压较低时，除了R826、C820及脉冲变压器T803⑦～⑨绕组组成的正反馈电路按正常的工作状态提供反馈外，由R823、Q820、T803的⑦～⑨绕组组成的另一路正反馈电路也参与调整。 这样就增加了正反馈量，满足了在低输入电压时对电路正反馈量的要求，使得开关电源电路保持正常振荡和输出电压不变。 当输入电源电压升高时，正反馈量也逐渐增加，Vd电压逐渐升高，当脉冲变压器T803的⑦～⑨脚绕组正反馈脉冲电压Vd升高到一定程度时，使Q820的基极一发射极间所接的稳压二极管D828反向击穿，将反馈脉冲幅度的峰值限制在D828的稳压值。 如电源电压继续升高时，这种正反馈量不再增加，相对地稳定了电路的反馈量。在本机的开关稳压电源中，稳压二极管D828的稳压值选为7.5V，即确定这一路正反馈回路的反馈脉冲最大幅度为7.5Vp-p。当其正反馈量超过7.5Vp-p时就不再变化，即正反馈量是一个常数。这时，Q820为开关管Q823提供恒定的激励基极电流，激励电流由R822决定。 根据脉冲变压器T803的⑦～⑨正反馈绕组输出的正反馈脉冲幅度，正确地选择稳压管D828的稳压值，以确定输入电压升高时第二个正反馈回路开始钳位输入电压值是至关重要。若调整不当，不但会造成整个稳压电源的稳压范围不够，而且还会造成正反馈量过大，使开关稳压电源在较小的输入电压变化范围内出现故障。 另外，当输入电源电压范围超过设定值时，在电路中还能保护电路，可以使自激振荡电路停止工作。 2．待机工作方式 开关稳压电源在待机工作状态下处于低频间歇振荡状态，以维持轻负载电路的正常工作，如微处理器QA01所需的+5V电源。 本机开关电源的两种工作状态受微处理器QA01的控制，在东芝2929KTP电视机中，由微处理器QA01(CXP80424-146S)(37)脚输出的电平控制开关电源的待机/工作状态。 在待机时，QA01的(37)脚输出高电平，正常开机时输出低电平。 这部分由待机控制电路(Q822、Q825、Q840、0839、Q834、IC829)和待机脉宽调制电路(Q822、Q824、IC826、Q828、Q841、Q842、Q831)两部分组成，共同完成开关稳压电源待机工作状态下的控制。 在待机时，控制电路（在主电路上接处理器CXP80424-146S的(37)脚）输出高电平到Q836的基极，使Q836截止，其集电极的低电平使Q831、Q834均截止。 因Q834截止，其集电极电压为5V，经R857，使光电耦合器IC829内的发光二极管导通，光敏三极管导 通。IC829导通，相当于其内阻减小，+6V电压经R877和R875、IC829的内阻分压，使Q839因基极电位下降而导通，Q840导通。 Q840为可控分压器，C821两端电压加在Q839、Q840上，Q840上的压降经R876、R833分压，送到Q825的基极，使Q825工作在线 性放大区。由于R827上的压降增大，使Q822进～步导通，其分流作用增强，而使开关管Q823提前截止。 由于开关管Q823的截止，使输出电压降低，+245V电压下降使Q831截止，Q842基极电位降低。Q841、Q842组成具有电流负反馈 的直流放电电路，当+24.5V继续下降到使Q842的基极电位低子集电极电位(约0.6～0.7V)时，Q842导通，Q841截止，致使Q828截 止，Q826截止，Q824截止，使Q822基极电位升高而截止，Q823重新导通又开始振荡。 开关管Q823的导通，使开关电源恢复振荡，其输出电压增加，当24.5V电压升高到经R859、R854分压使Q842的基极电位高于射极电位时，Q842截止，此时Q841导通，Q828导通，IC826内的LED导通→通过光电耦合使IC826的晶体管导通→Q824导通→Q822正偏置而导通，Q822导通使其分流作用增加，Q823基极电流被旁路，而停止自激振荡，Q823又截止。 Q823截止后，输出电压又降低，就这样重复前述过程，使电源在待机时工作在低频振荡状态。此时，125V输出电压变为+65V左右，+24V 变为15V左右。+15V的电压经过Q835的“二次”稳压获得+5V的电压，作为+5V-l电源输出，给微处理器待机时提供工作电压。这样就省去了一般 遥控电视机中转为遥控电路设置的电源变压器，实现了由主电源直接提供待机工作电压的目的。 在待机状态时，由于Q834截止，其集电极为高电位，故使Q871饱和导通，Q870基极被钳位于地电位而截止，其射极无9V输出电压，使待机 状态下的行振荡电路停止工作。这样就减少了由于电源在待机状态时125V变为65V左右，而使行输出级工作在欠压状态时引起的损耗。 开关稳压电源的待机工作状态部分电路如下图所示。
3．常规工作方式 开机正常工作时，QA01(CXP80424-146S)的(37)脚输出低电平，使Q836饱和导通，Q831、Q834也饱和导通。其中 Q834饱和导通后其集电极为低电位，Q871也截止，而Q870导通：其射极输出约10V的电压，加至行振荡电路，使行/场扫描电路正常工作。 Q831饱和导通，使Q842饱和导通，Q841截止，Q828也截止，此时，副脉宽调制回路Q842、Q841、Q828、IC826、Q824不起作用，而对开关电源工作无影响。 正常脉宽调制稳压电路由Q827、IC826、Q824、Q822组成。 另外，由于Q834饱和导通，使IC829截止，对Q839、Q834及Q825的工作状态无影响，从而解除待机状态。整流输入的300V直流电源电压经R828为开关管Q823提供基极电流，使开关电源恢复正常的自激振荡，开关电源正常工作，输出稳定的工作电压。 在开关稳压电源正常工作时，脉冲变压器次级输出电压的稳定度取决于脉宽调制器的响应速度和控制范围。另外，还与取样端与负载端是否正常有关。 在彩色电视机中，功率消耗最大的是行扫描电路。因此，开关电源的主要负载就是行扫描电路使用的+125V电压。在东芝的这种电源中，行扫描电路 还要提供+27V的电源给场输出电路和主板上所需的+12V-l电源。所以，+125V电压的稳定是至关重要的，因此，本电源的取样端就设在+125V的 输出端上。稳压过程，见如下图所示。
当由于市电供电电压升高，使Vo（即+125V）上升时，经过稳压二极管D844进入取样误差放大器Q827①脚的电流增大。如图2中所示，Q827是由NPN型三极管Tr、稳压二极管D和三个电阻组成。稳压二极管D和电阻R3形成基准电压。 当进入①脚的电流增大时，取样电路内部的三极管Tr的基极电压增加，由于其射极的基准参考电压固定不变，所以其基极电流增大，使集电极电流也将 增大，流过Q827②脚的电流也将加大，使Q827②脚输出的取样电压下降，通过D825使IC826的②脚电压下降，光电耦合器中的光电二极管导通程度 增强，发光程度上升，其内部的光敏三极管导通电流增大，其内阻减小。 因R842是和光电耦合器中的三极管串接作为Q824的基极上偏置电阻，所以光敏三极管的内阻减小将使Q824的导通电流增大，集电极电流也增 大，致使Q822的集电极电流增大，内阻减小，其分流作用增强而使Q823由导通提前截止，使Q823导通时间缩短，脉冲宽度变窄，开关变压器次级输出电 压Vo降低，恢复正常的工作电压，起到稳压的作用。当某种原因使输出电压增高时，电路动作与上述相反。 |
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