开关电源是一种新颖的电源。由于它具有效率高、稳压范围宽、体积小、重量轻等特点，因而在彩色电视机中普遍被采用。目前大量采用的是大家较熟悉的变压器储能式开关电源。近年来港产“佳丽彩”彩色电视机（在国内也有一些厂家组装生产）则采用的是另一种形式的开关电源，即可控硅稳压电源。该电源省去了贵重的开关变压器和高压电容，也不需要行逆程脉冲触发，可直接将交流输入电压变换成大小可控、稳定可靠的直流电源，其稳压范围为130V～260V，因而它具有一定的优越性。
可控硅稳压电源的电原理图如图1所示。该电路主要由三部分组成：即由主电路Q811、Q810、Q812组成的整流稳压器；由Q814、Q815组成的有源电子滤波器，以及由Q816构成的短路保护电路。
由于电路的主要器件是可控硅Q811，在这里有必要对它的特性作必要的重复。我们知道，在可控硅的阳极加上正向电压，同时在控制极也加正向电压（触发电压），可控硅就触发导通。这时，即使去掉触发信号，可控硅仍然保持导通状态，与触发信号无关。可控硅整流电路与普通整流电路一样，也是一个方向导通，反方向不导通。但是它的导通程度与触发脉冲加入的时刻有关。这个时刻即是触发脉冲的相位角，称为“控制角”，一般用α表示。在阳极交流电压的正半周时，通过改变触发脉冲的控制角，就能改变输出电压的波形，从而可达到调整直流输出电压的目的。这也就是我们利用可控硅整流稳压的依据，下面我们来重点分析可控硅整流稳压器的工作原理。
可控硅整流稳压器
当输入的220V交流电压加到可控硅Q811的阳极上，同时在交流电压的正半周时有正极性的触发脉冲加到控制极上，此时可控硅导通并进行单向半波整流，经滤波后得到+125V的脉动直流电压，再经过电子滤波器滤波，就得到了平滑的直流电压，以供整机使用。并联在可控硅Q811上的电容C\(_{827}\)用来减小可控硅的峰值电流。以避免产生调制交流声。电路的稳压作用是依靠触发脉冲的相位来改变可控硅的控制角实现的，而触发脉冲的相位又受输入电网电压和输出电压的控制。能自动保持输出电压的稳定。本机采用的是交流正弦波同步移相触发电路来实现触发脉冲与输入电源同步的。这一任务由同步电压产生、触发脉冲输出和相位控制电路三部分电路来完成。下面分别介绍它们的工作过程。
1．同步电压产生电路：我们知道，触发脉冲是可控硅导通的关键，并通过它来控制直流输出电压的大小。这样，当可控硅阳极输入交流电压时，不仅要求控制极加有触发脉冲，而且还必须使二者之间满足同步的关系，即不仅保证触发脉冲与交流正弦波电压频率相同，还必须保证每个正半周电压加在可控硅阳极的同一时刻触发脉冲也加到控制极上（相位一致）。这样每个正半周的控制角就相同，它们的导通状态也相同。也只有这样，才能得到稳定的输出电压。
为了取得和输入电源完全同步的触发脉冲，首先要求有一个合适的同步电压。图1左下部分是一同步电压产生电路，它是由Q810及其周围元件组成的。当交流220V经过R\(_{826}\)、R883及R\(_{884}\)分压后，可在R884上取得正弦同步电压（其波形见图2a）加到Q810的基极。同时，交流电源正弦电压可经过R\(_{826}\)、R827、R\(_{889}\)分压及二极管D811、D810双向限幅。在交流正半周时，D811正向导通，假如D811直接接地，交流正半周会通过二极管，则a点无交流正半波电压。但因D811负端接有R830及Q810、Q812等负载，到地相当于接有一定的反偏电压加在二极管D811的负端。这样只有当a点交流正半周大于此反偏压时，二极管才能导通，这时a点的交流正半周的顶部被削去，而呈平顶状的波形，见图2（b），正半周受到限幅。在交流负半周时，由于D810正端接地，故被箝位在0电平（实际上是-0.7V）以上。这样在a点形成如图2（b）所示的峰峰值约为20V的脉冲电压，经C\(_{81}\)0耦合，也加到Q810的基极。由于C810与R\(_{884}\)组成微分电路，其时间常数为0.22×15=3.3mS，小于脉冲电压宽度，图2（b）脉冲电压前沿与图2（a）正半周通过微分电路后，便得到合成的同步电压尖峰部分。脉冲电压平顶部分通过微分电路后输出很小。而脉冲电压后沿下降时，对应于交流负半周，微分电路输出一个负向脉冲，使Q810导通而无输出。所以每个周期内，仅仅是对应于图2（b）脉冲电压前沿和图2（a）正半周上升部分才能得到合成同步电压尖峰部分，其余时间则是低电压输出。二者相加之后，形成如图2（c）所示的合成同步电压。显然，这个合成同步电压反映了输入交流电压的变化。
图3电路示出了Q810的工作过程。由于它的发射极接18.6V的工作电压，其基极直流偏置电压设计为18.3V，所以加入的基极电压高低就决定了Q810的导通与否。当图2（c）的合成同步电压脉冲送到Q810的基极时，若上冲部分使基极电压高于18.3V，Q810由导通变为截止状态，使集电极电流I\(_{C}\)减小，这时集电极电阻R813上的高电位突然下降到低电位（见图2d），但因电容器两端电压不能实变，故C\(_{812}\)上的高电位通过R813和R\(_{819}\)放电。由于时间常数较大，放电缓慢，则在R813上形成一个略为弯曲的脉冲下降前沿（见图2d的a～b）。
当合成同步电压上冲部分过去之后，Q810的基极电压低于18.3V时，Q810由截止转为导通，使I\(_{C}\)迅速增大并对C812充电。因充电电路是由R\(_{819}\)及其并联电阻（如Q812的e、b极电阻，R820）等组成，时间常数很小，故使C\(_{812}\)上的电压迅速增加，形成陡峭笔直的脉冲上升后沿（见图2d的b～c）。至此，Q810完成了对同步电压的整形及放大作用。
Q810集电极上的同步脉冲电压经C\(_{812}\)和R819组成的微分电路进行微分。这个电路的时间常数τ=0.022×6.8＝0.15mS，远小于脉冲信号的宽度。因微分电路的特点是，对时间变化越快的信号微分后，其输出信号的幅度就越大。故对后沿变化陡峭的集电极同步脉冲微分后便输出了一个幅度相当大的尖脉冲，这就是我们需要的触发脉冲，见图2（e）。至此，我们详细地介绍了如何将输入的交流正弦波电压变换成陡峭的起同步作用的触发脉冲。
2．触发脉冲输出电路：触发脉冲输出电路是以三极管Q812为中心组成的。如前所述，将触发脉冲微分后在Q812的发射极得到所需要的触发脉冲（实际上，基极和发射极所得到的脉冲波形是一致的）。然后从射极输出，经C\(_{817}\)耦合到可控硅Q811的控制极。由于采用的是电源同步法，为了避免触发电路与主电源电路的相互干扰，而采用了射极输出器的形式。这样，线路简单，工作稳定，能起到良好的隔离作用，同时带负载的能力也强，能满足可控硅触发的需要。
由图2可见，触发脉冲（图2e）和同步电压（图2a)都是与交流正弦波完全同步的，其重复周期为20mS。那么触发脉冲是如何起到稳压作用的呢？下面进一步说明。
假如交流正弦波电源电压有所下降（图2虚线部分所示），则由电源取样来的正弦同步电压随之减小，使Q810的截止时间减少，导通时间增加。如图2（d）所示的下冲脉冲的宽度减小了，脉冲的后沿向左移动。同时与这个脉冲后沿对应产生的触发脉冲也随之向左移动（脉冲提前到达）。这样可控硅的导通角增加，整流之后的脉动直流电压面积就会增加，起到补偿作用，使整流后直流电压面积保持不变。从而可保持Q811整流输出的直流电压稳定。经实测，当电源电压由220V降为150V时，触发脉冲向前移动1mS，稳压过程见图2。
3．移相控制电路：上面介绍了输入电压变化时，如何实现自动稳压的过程。但是，在标准输入220V时，如何保证得到标称输出直流电压+112V，这是在设计时人为设定的，且可在±10V的小范围内调整。我们是采用移相控制电路，把一个外加的直流控制电压送到Q812的基极，通过控制触发脉冲的相位，获得所需的直流电压。在这里通过调整电位器VR\(_{817}\)，就可以得到+112V的标称直流电压了。
本电路是把可控硅整流后的直流电压125V经R\(_{814}\)、VR817及R\(_{818}\)分压，由电位器VR817的中心抽头取出，经D814加到Q812的基极，即电容C\(_{812}\)的右端。这个电压的高低直接影响三极管Q810的导通时刻。当C812右端电位较高时，C\(_{812}\)的充电电流会小些，使Q810截止期减少，导通时刻可以提前，这样与导通时刻对应的触发脉冲也就提前了，最后导致输出电压增加。
有源电子滤波器
经过可控硅整流和稳压之后，可得到+125V脉动直流电压。经滤波便得到平滑的直流电压。电子滤波器采用的是由RC滤波器和三极管射极输出器组成的有源滤波器。RCπ型滤波器由C\(_{816}\)、R823及C\(_{819}\)等组成。射随器由Q814、Q815级联组成。它的特点是输入阻抗高，输出阻抗低。大家知道，射随器的输入阻抗比它的输出阻抗近似高β倍，这里的电流放大系数β值为Q814、Q815的β1×β\(_{2}\)之积。这样高的输入阻抗作为π型滤波器的负载比起真正的整机负载轻得多，射随器输出端的纹波电压要比输入端小很多倍，所以滤波效果好，输出电压平滑得多。同时由于Q814的基极电流很小，滤波电阻R823可以用得较大，增大时间常数，提高滤波效果。也就是说，Q814基极电压稳定到什么程度，射极输出器的电压就能稳定到什么程度。
短路保护电路
为了使电源能够完全可靠地工作，本机采用了可控硅截止型保护电路。一旦过载，电路自动切断，当负载电流恢复正常后，电源又能自动接通工作。电路的保护作用是由Q816小功率普通可控硅来完成的。其工作过程如下：
当负载电流正常时，稳压器可正常工作。在取样电阻R\(_{832}\)两端的电压降很小。这个取样电压为左“＋”右“-”，“+”端经R831接到Q816的控制极作为触发信号，而“－”端接Q816的阴极。在正常情况下，取样电压很小，Q816处于截止状态（开路），对稳压器的工作没有影响。当负载电流超过额定值后，在R\(_{832}\)的两端取样电压增大，即Q816的触发电压增大，当电流很大（如电路短路）时，Q816被触发导通，使保护二极管D880正端电位降低，造成D880反偏而截止，将Q815基极电路切断，从而使Q814、Q815级联射随器截止，无输出电压，起到短路保护的作用。当短路故障排除后，电路自动恢复正常工作。过压保护是由C820、R\(_{829}\)接通Q816的控制极完成的，当整流后直流电压突然升高时，Q814发射极电压会随之升高，这时，通过C820、R\(_{829}\)使Q816导通，切断Q814的输出电压，起到过压保护作用。
R\(_{83}\)0是直流反馈电阻，由于D811整流后电压的高低反应了输入交流电压的大小，故R830把输出端直流电压与输入端联系起来。当交流输入电压突然减小时，D811的整流电压随之降低，因而串联电阻R\(_{826}\)、R827相当于D811半波整流电路的内阻增大了。而在输出端，由于电子滤波器，C\(_{821}\)、C816等滤波电路的时间常数很大，稳压电源输出电压变化缓慢，这时输出端直流电压通过R\(_{83}\)0使Q810的射极电压18.6V上升。使Q810正向偏置而导通时间增加，截止时间减少，对应的触发脉冲向前（左）移动，使可控硅的导通时间增加，输出电压U0增大，起到自动稳压作用。
检修及常见故障
由于本电源是将220V交流市电直接整流供电的，没有隔离措施，在使用和检修中，很可能因电源插头接线等原因而使底板带电，使检修人员不慎而触电，或使用仪表观测时，因与电视机的地电位不一致，造成烧保险，甚至引起电视机元器件的损坏。因此，为安全可靠起见，检修时最好采取隔离措施。一般用1∶1功率容量为100W左右的初次级有隔离层的变压器为好。如果没有条件，开机后可用试电笔测一下，若底板带电，可将电源插头交换后插入插座。电源常见故障如下：
（1）无输出电压112V：首先检查电源小印制板上的保险管F801，保护电阻R\(_{8}\)01是否开路，以保证入端子有交流输入电压。然后检查负载电路有无短路，测量TP91端对地电阻应大于或等于500Ω。例如，当行输出管击穿短路时，可将主电源短路，而可控硅Q816起保护作用，使Q814截止，此时无输出电压。当整流可控硅损坏时，也无输出电压。正常的可控硅SF—8J41的电阻，可用500型万用表测试，如阻值相差较大就可能损坏了。SF—8J41双向可控硅的额定正向平均电流I\(_{T}\)=8A，反向峰值电压URRM=600V，可用北京朝阳可控硅元件厂生产的KS型产品代替。电源输出管Q814开路损坏时，无输出电压的故障也是常见的，这时可用硅大功率管代用，要求集电极反向击穿电压BU\(_{CEO}\)≥200V，耗散功率PCM≥50W。当触发控制电路出现故障，Q810、Q812损坏，也可造成无输出电压的故障。
（2）输出电压偏低：当输出电压低于50V时，电视机则不能工作。这时应检查C\(_{816}\)是否开路失效，启动电阻R882是否断开。如果滤波电容C\(_{816}\)开路，没有起到滤波平滑作用，建立不起直流电压。启动电阻R882的作用是开机瞬间通过直流电压对C\(_{821}\)及行扫描部分的滤波电容充电，建立起直流电压，使电源正常工作。当R882开路时，输出端TP\(_{91}\)无电压，即保护可控硅Q816的阴极无电压，阳极为正电位，控制极通过C820、R\(_{829}\)触发而导通，这相当于短路保护状态，电源不能启动工作。
（3）输出端交流纹波电压过大：当直流电源纹波电压过大时，会造成电视机图象自上而下的扭曲，或图象晃动伸缩不稳，但对伴音影响不大。这是由于电源输出管Q814被击穿短路，使锯齿纹波在输出端达到12V（峰峰值），电子滤波器没有起到作用所造成。（李南）