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厦华车载彩电开关电源电路及工作原理浅析

09-08 10:04:25 | http://www.5idzw.com | 电视机电路 | 人气:738
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目前,在长途私家车上装置的供旅客观赏用的车载电视,有相当一部分均采用厦华牌车载彩电。车载电视机主要供旅途中播放VCD或DVD之用,因此,其电路结构在信号处理部分比一般的家用电视机省去了高中频电路,而电源由于车载电视机一般使用24V直流供电,因此,开关电源部分与220V交流供电的家用电视机有较大的不同。本人在维修中根据实物绘出了一款厦华牌车载彩电的开关电源电路(见图1),本文对其工作原理进行浅析。

这是一款他激式并联型开关电源。由于车载彩电采用车上的24V电源供电,要达到与家用彩电一样的输出功率,需要输入较大的电流,因此,其开关管工作在低电压(相对家用彩电而言)、大电流状态。本机的电源开关管V501采用场效应管,可以得到较高的转换效率。开关电源的振荡及稳压由一片电压驱动型脉宽调制芯片N501(TL494CN)担任。TL494目前在微机的ATX开关电源中被广泛采用。图2为其内部框图,表3为其各引脚的功能。

由于车载彩电一般安装在汽车顶部,手工操作不便,因此,该机未设电源开关,电视机电源的通断由安装在驾驶座前方的电源进行控制。为防止电源极性接错造成机器损坏,在+24V输入端串入了VD501、VD502作为极性保护,当电源线极性接错时电视机不工作。24V直流电源经C533、C501、T501、C527、C502组成部分的滤波电路后向开关管V501(IRF504N)供电;另一路经R502降压,三端稳压器N502(L7812)稳压成12V后向N501供电。N5019、10脚输出双向驱动信号,通过C505、R503、R504推动V501工作,其开关频率由N5015、6脚外接的R、C数值决定。

N5011、2、3脚内部的误差放大器与反馈取样电路元件R519、R520、VR501、C510、R524构成了自动稳压控制电路。由于是直流24V供电,所以取样电路未设置光电耦合之类的措施来隔离市电,而是直接取自开关电源主输出+115V端。当115V电压上升时,N501的误差放大器同相输入端1脚电位高于反相输入端2脚的基准电位,通过N501内部电路的作用,使其9、10脚输出脉冲信号宽度变窄,V501导通埋单缩短,从而使开关电源输出端115V电压下降,以达到稳定输出电压的目的。调整VR501可改变开关电源的输出电压。R517、R518、C509为N501中误差放大器的负反馈回路。有关TL494的资料已有不少文章介绍,在此不作过多论述。

该机电源共有+115V和+12V两组电压输出,其相关电路简单明了,也不作赘述。

本电路与220V交流供电的彩电开关电源电路相比较,有两处较为特殊,分别为电瓶欠压保护电路和消磁电路,以下分别加以分析。

其中,电瓶欠压保护电路由常用的时基电路N504(NE555P)及其周边元件组成。由R525、VD517、C531将N502输出的12V电压再稳压成5V电压为N504供电。+24V输入电压经VD518、VD519、R528、C522降压后,经R527加至N5042、6脚,在电瓶电压24V足够时,N5042、6脚电压较高,其3脚输出低电平0V,与之相连的N50116脚也为低电平,N501的正常工作不受影响。当电瓶电量不足引起24V电压低落时,N5042、6脚电压相应降低。当2、6脚电压降至低于⅓VCC(8脚电压)时,N504内部电路翻转,其3脚输出脉冲信号,开关电源无输出。该保护电路一方面可保护电瓶不致过度放电而损坏,另一方面保护电视机不会因工作在欠压状态而出现故障。

由于车载彩电使用的是24V直流电源,不可能像家用彩电那样利用220V交流电通过消磁电阻对显像管进行消磁,但彩色显像管的消磁工作是必不可缺的,因此,电路的设计者巧妙地设计出了特殊的消磁电路。图1中VD507、VD508、VD509、C520、C521、C522、C523、R522及K501与显像管上的消磁线圈共同组成了消磁电路。其工作原理为:VD507~VD509、C520~C522组成三倍压整流电路,开关电源主输出电压经该电整流后在C522两端得到约350V(实测)的直流电压。开关电源通电后,24V直流继电器K501(JQX-14FF)吸合,其触点1、3端闭合。由于彩色显像管的消磁线圈直流电阻阻值较小,因此,彩电工作期间,C523两端电压也被充电达350V。由于在三倍压整流电路中串接了电阻R522,且其阻值取得较大(27kΩ),因此,开机瞬间C522、C523上电压的建立是一渐变过程,所以消磁线圈中没有大的电流通过,因而不会产生强磁场。在C522、C523电压稳定之后,可以认为消磁线圈中无电流通过。

彩电关机后,K501释放,其触点1、2端接通、3端断开。这时,充于C523上的电压经K5011、2端对消磁线圈放电。由于C523上充得的电压较高,而消磁线圈直流电阻又较小,因此,K5011、2端接通瞬间,消磁线圈中将有较大的放电电流通过。由于电感线圈的储能作用,由消磁线圈和C523组成的LC回路便产生了自由振荡,振荡回路中的峰值电流随振荡周期次数的增多而逐渐衰减至零。在消磁线圈周围便形成了由强到弱的交变磁场,实现了对彩电显像管的消磁。这一情形与交流220V通过消磁电阻进行消磁的情形是相似的,只不过其电流衰减速度更快而已。由以上分析可看出,普通交流供电彩电的消磁是在开机瞬间完成,而本电路的消磁工作是在关机后的瞬间完成的。

表1、表2为N504、N501在正常工作时各引脚电压的实测值(采用数字万用表测量)

 

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