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标题: [求助]彩显开关电源启动电路的问题? [打印本页]

作者: 士兵突击 时间: 2008-6-15 00:26
标题: [求助]彩显开关电源启动电路的问题?
各位大侠:
下图为飞利浦107S76的开关电源部份电路电路图,该开关电源采用的是STR-G5643D厚膜电源IC,220V交流输入电源经整流滤波后输出300V左右的直流脉动电压,300V的直流电分两路,一路经两个启动电阻R939(390K)及R940(430K)加到厚膜电源IC901的4脚中为厚膜电源IC提供启动电压,另一路去开关变压器初绕5脚,从3脚出来后去厚膜电源内置的场效应管漏极.我
有几个问题想请教一下各位大侠:
1、整流滤波后的300伏脉动直流电的电流强度是多少？
2、由于直流电分为两支路，而且这两个支路为并联，因为关联电路各并联支路两端的电压是相等的。所以去两个启动电阻的电压跟去开关变压器处的电压是相等的（300伏），但并联电路是分流的，我想启动电阻这条线路可以用已知条件：300伏电压，总电阻820K(390K+430K), 求出这条支路的电流强度:I=U/R , I=300/820000,所以I=0.3658mA(毫安).我的问题是如何求出这两个启动电阻R939和R940的电压降?
当然这条启动电路必须是先对电容C910充电,当电容两端的电压逐渐上升到厚膜电源IC的启动电压16伏时,厚膜电源IC才开始起振工作, 我就是想,如果不存在这个C910电容的情况下,当300V的直流电经过R939和R940后,它的电压降是多少,也就是R940与稳压二极管ZD903之间的电压会是多少,应该怎么来求出这个电压?

[ 本帖最后由士兵突击于 2008-6-15 00:47 编辑 ]

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107S7 66.pdf

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作者: 午夜梦回 时间: 2008-6-15 02:21
楼上的老兄，你这个问题很有难度啊。
姑且试一试吧，如果有答错请指正。
1、整流滤波后的300伏脉动直流电的电流强度　
　　这个问题需要分两种情况考虑。电源未启动时与正常启动后带上负载时的情况大不相同，若想通过计算得出，那需要找一些电子技术方面的书籍来查查公式了。
大概的计算方法是，I峰值=(U交流峰值-U电容器脉动电压最低值)/(RNR901?+R电容器内阻)。而计算电容器上脉动电压的最低值需要几个参数，电容器容量；交流电压峰值；负载电流值（又或者是负载的电阻值。由于开关电源输入电压低时的工作电流比输入电压高时要大，这个特性给计算添加了很多不确定的因素，所以计算起来很是复杂）；放电时间（这个比较麻烦，即是交流电峰值过后至交流电电压升至电容器最低电压值时的时间）以及计算电容器放电时需要用到的一个数学函数。如果需要测量平均电流值，在NR901~C907间串联一电流表即可。若需要测量脉动电流的峰值，可在NR901~C907间串联一个小阻值电阻，然后用示波器测量该电阻两端的波形即可用公式换算得出。为什么不利用NR901呢，因为此器件是热敏电阻，其阻值会受自身温度变化影响。
2、R939和R940的电压降
　　既然已经求出流经此通路的电流值，计算其两端的压降还算是问题吗？提示：串联电路中的电流处处相等。U=IR
3、目前我尚未试过去掉C910会有什么结果，但是IC901肯定会对电路中的实际电压产生影响，除了IC的静态电流外，当4脚电压达到16V后IC启动并消耗较大的电流，去掉C910后IC901将无法从R939和R940处获得启动所需的电流，4脚电压急剧下跌至IC截止电压值，因此很可能会令IC901 4脚陷入自激振荡的状态（未经试验，纯属猜想）所以也就无法去验证计算的结果是否准确了。计算时需要查得IC901的静态消耗电流才有继续的意义。网上找了下，没找到。
　　通常IC901的静态消耗电流非常的小，假设将其忽略不计，那么：
一，SW901处在OFF位置时：I串=291/(R939+R940+R917)=0.0003277A，即0.3277mA。此时，UR939=127.8V，UR940=140.9V，UR917=22.28V。由于忽略了IC901的静态消耗电流，ZD903的存在，上述计算将不成立。重新计算，ZD903的稳压值是20V，因此：I串=(291-20)/(R939+R940)=0.33mA，UR939=128.7V，UR940=141.9V，UR917=20-0.7=19.3V。
二，SW901处在ON位置时：由于忽略了IC901的静态消耗电流，所以D912后已无消耗电流的元件，因此：ZD903的稳压值是20V，I串=(291-20)/(R939+R940)=0.33mA，UR939=128.7V，UR940=141.9V。

[ 本帖最后由午夜梦回于 2008-6-15 02:51 编辑 ]

作者: 士兵突击 时间: 2008-6-15 09:30
TO:"午夜梦回"大侠
多谢您的计算公式:
一，SW901处在OFF位置时：I串=291/(R939+R940+R917)=0.0003277A，即0.3277mA。此时，UR939=127.8V，UR940=140.9V，UR917=22.28V。由于忽略了IC901的静态消耗电流，ZD903的存在，上述计算将不成立。重新计算，ZD903的稳压值是20V，因此：I串=(291-20)/(R939+R940)=0.33mA，UR939=128.7V，UR940=141.9V，UR917=20-0.7=19.3V。
二，SW901处在ON位置时：由于忽略了IC901的静态消耗电流，所以D912后已无消耗电流的元件，因此：ZD903的稳压值是20V，I串=(291-20)/(R939+R940)=0.33mA，UR939=128.7V，UR940=141.9V。
我有一点疑惑:在SW901处开ON位置时,R940处的电压为141.9V,这么高的电压不是会把下面的稳压二极管ZD903给击穿,况且ZD903的稳压值才只有20伏?是不是虽然R940的电压很高,但电流很小,所以不会造成稳压二极管的击穿?

TO:jlhdcwl大侠,谢谢您的解答,但我有点与您的看法不同:
"你的第三个问题，电压不用求，是由ZD903来确定的，这个电路中是20V。C910是滤波电容。"
我的看法是:稳压二极管ZD903的稳压值为20V,但并不代表这条电路上的电压就一定是20伏吧?另外稳压后的电流再经过D912开关二极管时还会有一个0.6伏左右的压降.

作者: 午夜梦回 时间: 2008-6-15 20:42
1，141.9V是R940两端分得的电压。
2，在忽略IC901静态电流，SW901处于ON状态时，若把ZD903拆除的话，那么在ZD903两端的电压将为291V（注：在电路中实际测量时会有误差，产生误差的原因是万用表的内阻。测量时291V电压经R939，R940，万用表内阻构成一个串联电路，所以万用表所能测量到的电压值为{291/(R939+R940+R万用表内阻)}*R万用表内阻。)。所以ZD903必然会击穿。流过稳压管的电流I稳=(291-20)/(R939+R940)。之所以要减去20V，是因为稳压管的特性。
3，楼上有兄弟提到ZD903，从实际电路中来看ZD903的作用并不是稳压。当SW901处于OFF状态时，IC901的静态电流及R917的接入，ZD903两端的电压不会超过IC901的启动电压，电源关闭。当SW901处于ON状态时，291V电压经R939，R940，D912给IC901提供所需的静态工作电流并为C910充电。当C910两端的电压达到IC901的启动电压时，IC901启动并产生较大的电流消耗，291V电压经R939，R940提供的电流已经不够用，C910此时为IC901提供启动电源所需的能量。电源正常启动后，T901 1，2脚内绕组通过D911给C910充电并提供IC901正常工用所需要的电流，此时C910两端的电压将升高至32.2V，C910的作用转为滤波。因为ZD903的存在，D912正极的电压不会超过20V，负极的电压为32.2V，所以D912的真正作用是开关。由于D912关断，流经R939，R940的电流通过ZD903回到地。所以，ZD903的作用是配合D912实现开关功能，在电源正常启动完成后，切断启动回路。
3，也是最重要的一点。我之前所做的计算全都是瞎搞，电路中的每一个零件都有自己的作用并对电路产生影响，所以计算时绝对不可以忽略IC901的静态工作电流。正是忽略了这个元件，所以才会得出[SW901处在OFF位置时：I串=291/(R939+R940+R917)=0.0003277A，即0.3277mA。此时，UR939=127.8V，UR940=140.9V，UR917=22.28V]的错误结果，因为ZD903的存在，R917两端的电压是绝不会超过20V的。

[ 本帖最后由午夜梦回于 2008-6-15 20:45 编辑 ]

作者: 士兵突击 时间: 2008-6-15 23:53
TO:"午夜梦回"大侠,
我这回给您说得有点找不着方向了
1、我一直认为这个ZD903的作用就是稳定启动电压的。所以我一直疑惑，291V这么高的电压经过R939和R940后不是只要瞬间就把ZD903给炸了吗？我就想知道，在刚开始启动的瞬间，加在ZD903负极的电压是多少，这个电压为什么不会造成ZD903的损坏？
2、SW901处于OFF状态时，是不是直接切断IC901的4脚的供电？还是将R917串入电路，来将维持IC901的供电电压进行分压，使其低于IC901的工作电压而使IC901停振？

作者: 午夜梦回 时间: 2008-6-16 07:18

1，楼主需要去了解一下稳压管。有R939和R940在，稳压管不会损坏。
http://zhidao.baidu.com/question/25051016.html
http://zhidao.baidu.com/question/37094727.html?fr=qrl
http://www.8ttt8.com/d/w1410.htm

2，电路中有一个很值得怀疑的地方，SW901需要再分析一下。很有可能实际电路中SW901并不存在，又或者并不能起到关闭电源的作用，因为图中有一条跳线J079将开关ON状态连通了起来。需要参照一下实物。在107C6中电源是一直在工作的，开关机只由MCU来控制。至于107S7，我想也差不多了。

[ 本帖最后由午夜梦回于 2008-6-16 07:20 编辑 ]

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作者: 直奔理想 时间: 2008-6-16 10:00
太精辟了!真是学习了!谢谢午夜梦回的分析!也谢谢楼主提问.

作者: 士兵突击 时间: 2008-6-16 22:32
谢谢"午夜梦回"大侠,下面这段文字摘自您指点的百度网址,又加强了我对齐纳二极管的理解:
"稳压管反向电压在一定范围内变化时，反向电流很小，当反向电压增高到击穿电压时，反向电流突然猛增，稳压管从而反向击穿，此后，电流虽然在很大范围内变化，但稳压管两端的电压的变化却相当小，利于这一特性，稳压管访问就在电路到起到稳压的作用了。而且，稳压管与其它普能二极管不同之反向击穿是可逆性的，当去掉反向电压稳压管又恢复正常，但如果反向电流超过允许范围，二极管将会发热击穿，所以，与其配合的电阻往往起到限流的作用。"
现在这对这个启动电路的理解是这样的：

**C910是启动电路的关键元件**
1、由于电容两端电压不能突变的特性，在接通电源的瞬间，启动电流经过R939与R940先对C910进行充电，使C910两端的电压逐渐升高，在此期间ZD903还无法进入反向击穿区，而R939与R940的作用为限流电阻。
2、当电容两端的电压升到IC901启动所需的16伏电压时，IC901开始起振，开关变压器受到IC901的振荡开始高速储能与释放能量，由于电压的自感与互感原理，反馈绕组也产生感应电流，这时C910的角色转作滤波电容，向IC901的4脚接力供电。
3、同时由于反馈绕组的产生的电位高于启动电流的电位，启动电流无法越过开关二极管D912，而反馈绕组产生的电流回到D912的负极后也无法越过D912，它只能直奔IC901的4脚。这时加在稳压管ZD903的电压也使ZD903迅速进入反向击穿区，电流通过R939和R940以及ZD903最后搭地形成回路，这时R939和R940就成为了负载电阻了，自此完成了显示器开关电源的启动。
　　说的不对的地方请各位大侠指正！

作者: 午夜梦回 时间: 2008-6-17 04:33
C910的确是启动电路的关键元件。
1，当电路中有220V交流电接入时，291V电压建立并通过R939，R940，D912给C910充电同时也为IC901供电。此时的IC901处于低功耗状态，只需很小的工作电流来维持内部逻辑电路与电压比较电路工作。
2，当C910两端的电压达到IC901的启动电压时，IC901全面进入启动，内部的基准电压，误差放大，三角波发生电路，PWM，过流检测电路及欠压保护电路开始工作，推动功率场效应管。此时IC901的功耗大大增加，R939，R940所提供的电流已经无法满足IC901工作的需要，C910对IC901放电以提供IC901所需电流。
3，接下来会有两种情况发生。一，电路中有短路或过流导致T901无法为IC901回馈正常工作所需的电压，C910两端的电压逐渐下降，当降到IC901欠压保护电压值时，IC901关闭，回复至启动前的状态，此时R939，R940恢复给C910充电。在故障未排除前，此过程将一直循环不止。二，电源电路正常，T901　1，2脚绕组在C910两端电压下降到IC901欠压保护点之前感应出足够高的电压并通过D911给C910充电，IC901得到回馈并能继续工作，至输出电压稳定在设定值时，开关电源启动完毕。C910将负责对T901回馈的脉冲电压进行滤波。

作者: 午夜梦回 时间: 2008-6-18 07:47
无论开关打向哪一边，关机后C910的电都能放掉。除非IC901的4脚因IC损坏而开路。除了正在正常工作的情况下关机外，C907会造成C910放电时间超长。

对于SW901和J079，
一，整机设计时若用到SW901，则J079不用。
二，整机设计时若不用SW901，那么只需要用J079即可，SW901和R917可省下

作者: 此ID已经删除 时间: 2008-6-18 09:23
作一个专题讨论这帖子不错.欢迎大家多做一些专题讨论.

作者: 张浩 时间: 2008-6-18 12:30
这种芯片好像是受CPU开关、行、场信号通过光耦控制的，我就遇见一台，始终没修好，4脚电压只有4V。

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