创维S600-CA01数字机开关电源原理分析与检修

时间:2022-08-19 03:15:45

创维S600-CA01数字机开关电源原理分析与检修

江西省“村村通”卫星电视接收机采用的是深圳创维公司生产的S600-CA01数字机。数字机因雷击及电网环境而损坏的概率较高,数字机的开关电源部分的故障占有较大比例。笔者着重分析和总结这部分的工作原理及检修经验。

S600-CA01数字机电源控制简述

S600-CA01数字机采用的是DM0265R电源控制芯片,属于单片低功耗离线式开关电源集成电路,电源电压输出

控制方式为电流型脉宽调整(PWM)。该集成电路为8脚双列直插式(8DIP)封装,1脚为接地端,2脚为电源端,3脚为反馈输入端,4脚为开关管极限电流调整端,5脚为启动电压接入端,6、7、8脚接内部场效应开关管的漏极。DM0265R内部集成了击穿电压为650V的“敏感型”场效应功率开关管、内部偏置电路、高压启动电流源、固定频率振荡器、软启动电路、脉冲前沿闭锁电路、过压保护电路、欠压保护电路、过载保护电路、异常过流保护、过热保护电路、自动重启动电路等,具有适应市电范围宽、效率高、功耗低、电磁辐射小、电路简捷等优点,有19V、14V、5 V、3.3V四组电源输出(具体见附图)。

S600-CA01数字机开关电源电路原理图

(该图为笔者根据实物绘制,其中实际电路板上的IC604为误标,实际元件是一电感线圈,应标为L640)

工作原理分析

220V交流市电经电源开关CN602和保险管F601送至抗干扰电路,滤除电网中的高频干扰信号,同时对开关电源产生的干扰信号起抑制作用。经抗干扰电路处理的220V交流电经过D601-D604组成的桥式整流和C605滤波电路,得到约300V直流电压。300V直流电压一路经开关变压器初级1-3绕组加至DM0265R的6、7、8脚内部的“敏感型”场效应功率开关管漏极。另一路经R607、R608加到DM0265R的5脚,通过内部高压启动电流源对2脚外接电容C607充电。随着充电的进行,当2脚电压上升到大于12V时,高压电流源的供电自行切断,DM0265R内部各功能电路开始正常工作,此时开关管进入正常开关状态。电路起振后,改由开关变压器4-5绕组产生的感应脉冲电压经R605限流、D606整流及C607滤波后产生的约14V直流电压为2脚供电。只要2脚电压不低于8V,电路就将锁定在正常工作状态;当2脚电压低于8V时,高压启动电流源的供电立即接通,为2脚外接电容C607充电;只有当2脚电压回升到大于12V时,内部自动重启动电路动作,实现电源的自动重启动。由于DM0265R内部集成了高压启动电流源,因而无需外加启动电路,大大简化了电路。

电源正常工作后,开关变压器次级各绕组产生高频脉冲电压,分别经过整流、滤波后输出不同的电压,为主板各单元电路提供工作电源。IC602(PC817)和IC603(TL431)等元件组成电压取样、稳压电路,当因某种原因使输出电压升高时,取样电压比较放大器TL431的控制端3电压也随之升高,使TL431的1端电压下降,光电耦合器IC2(PC817)内的发光二极管发光增强,光敏三极管导通增强而内阻减小,流经DM0265R的3脚电流增大。因DM0265R内部集成有电流型PWM(脉冲宽度调制)控制器,经过脉宽调整,使开关管导通时间变短,开关变压器储能减少,输出电压降低,从而达到稳定输出电压的目的。当输出电压降低时,稳压控制与上述过程相反。

由DM0265R组成的开关电源具有多种完善的保护措施。当市电电压升高或稳压控制电路失控造成输出电压升高时,开关变压器③-④绕组上的电压也会升高,加至2脚的电压随之升高。当2脚电压超过19V时,内部过压保护电路启动,实现过压保护。当电源输入电压过低时,开关变压器③-④绕组上感应脉冲电压随之下降,DM0265R的2脚电压也相应降低。当2脚电压低于8V时,内部欠压保护电路启动,起到欠压保护作用。当电源过载时,DM0265R内部脉冲宽度控制器(PWM)输入端电压达到3V时,内部脉冲宽度控制器(PWM)输入端被切断,此时内部一个5μA电流源给DM0265R的3脚外接电容C608、C610充电。当C608、C610两端电压充到6V时,内部电路关闭电源开关管的激励脉冲,实现过载保护。电源的过流保护电路以及电流取样检测电路均集成在DM0265R内部,当因某种原因致使流经DM0265R内部场效应开关管源极的电流增大时,DM0265R内部场效开关管源极取样检测电阻两端压降增大。当开关管源极电流增大到1.2A时,开关管源极取样检测电阻两端电压达到阀值电压,内部电压比较器动作,开关管的激励脉冲被关闭,电源停止输出。DM0265R内部还集成了过热检测器,当内部温度达到140℃时,过热保护电路动作,开关管的激励脉冲被关闭,实现了过热保护。此外,由R604、C606、D605组成消尖峰电路,吸收DM0265R内部开关管截止瞬间,开关变压器初级绕组产生的尖峰脉冲,达到保护开关管的目的。

检修思路

电源无输出电压。应先检查保险管F601是否熔断,如果保险管F601已熔断,则应检查电路中是否存在短路故障,重点检查桥式整流电路中四只二极管和滤波电容C605、压敏电阻VT601、电容C601有无短路现象,排除短路故障更换保险管后再通电试机。通电测C605两端是否有300V电压,如果C605两端无300V电压,则应检查电源线、插座是否存在故障,抗干扰电路中电感线圈和热敏电阻R601是否已开路。如C605两端有300V电压,则说明抗干扰、整流、滤波电路正常,只是主变换电路有故障而未启动。此时,应先检查DM0265R电路元件是否损坏(特别是R607、R608是否开路),如DM0265R电路元件未发现异常,再更换DM0265R(并检查消尖峰电路元件R604、C606、D605是否正常)再试机。

各组电源输出电压普遍偏高或偏低或不稳定。此类故障多为电压取样、稳压电路中元件异常所致,应检查IC602(PC817)和IC603(TL431)及相关联电路各元件有无损坏。

单路电源输出电压异常。某一路电源电压不正常,直接检查该支路整流二极管、滤波电容、电感等元件有无损坏。

(作者单位:吉水县广播电视局)

栏目责编:肖月

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