菊花牌FS532型彩电开关电源原理及特殊故障检修

菊花牌FS532型彩电是一种较新型的54厘米遥控电视机，由日本东芝公司设计，采用TA7698、TA7680、M34300－584SP集成电路，具有集成度高，性能良好等优点。但该机型电源部分较复杂，不少读者对其工作原理不了解，出现一些故障不知从何着手检修，下面就该机型电源部分的线路原理进行简单介绍，同时对其出现的特殊故障进行分析并提出改进性意见，供广大读者参考。

1．自激振荡的形成：电源部分电路如图1所示，开机后，电网交流电220V电压经整流滤波后，在电容C810上形成约300V的直流电压V\(_{A}\)。该电压经开关变压器T802初级线圈L1加到开关调整管Q801的集电极，向时还通过R812给Q801基极一个触发电流，经Q801放大后，在集电极产生电流Ic1，I\(_{c1}\)流经L1，在T802的反馈绕组L2上产生感应电压，其极性是②脚正，③脚负，并通过R818、C817、R821、D817，加到Q801基极形成正反馈，使Q801迅速进入饱和状态。

在Q801饱和期间，流过L1的集电极电流I\(_{c1}\)呈线性增大，而Q801基极电流因L2感应电压对C817的不断充电而减小，当基极电流减小到不能满足Q801的饱和要求时（Ib<I\(_{c}\)/b），Ic1将开始减小，这一电流变化引起L2上的感应电压反相，Q801基极电流急剧减小形成正反馈，使Q801迅速由导通转为截止，接着L2上的感应电压经二极管D812向C817反向充电。随着C817上电压上升，L2感应电压下降，最后C817开始放电，放电电流经R818到Q801基极，使Q801又获得正向激励电流，迅速饱和。这样C817不断地充放电，使电路状态不断循环，形成自激振荡。电路正常工作后R812不起作用。

在Q801饱和期间，T802储存能量，Q801截止时，储存的磁能向次级负载释放，经整流滤波后在C827上产生135伏直流电压V\(_{B}\)，供给行电路工作，同时输出43V和17V直流电压，供给场扫描电路和伴音电路。

2．稳压电路：T802的次级绕组L3的电压经R824D820、C821整流滤波后形成取样电压V\(_{c}\)，加到Q806、R828、R827、C819（基准电压稳压二极管）组成的误差放大电路上，Q806集电极通过电阻R829与脉宽调制管Q803基极相连，控制Q803的导通程度，从而控制Q801饱和时间。

当T802次级输出电压升高时，取样电压V\(_{c}\)也成比例上升，Q806基极偏置电压上升，集电极电流增大，Q803基极电流增大、放大后集电极电流增大、使Q801饱和时间缩短，从而引起次级输出电压下降，输出电压保持稳定。反之亦然。

3．保护电路：该机电源设有过流、过压、欠压保护电路、其原理如下：

（1）过流、过压保护电路由Q805、R823、R826、R825、R822、Q802组成、Q805集电极与Q802基极相。当负载电流增大时，负载电压下降，由于稳压电路的作用使Q801集电极电流增大，R825上的电压增高，经R823和R826分压后，Q805基极电升高，当这一电压使Q805导通时，Q802导通（Q805 Q802正常时截止）、把注入Q801基极的电流分流一部分，从而限制Q801集电极电流的增加。当负载短路时，Q805导通，Q802饱和，使Q801截止，电源停振，起到过流保护作用。

当负载电压升高时，在T802次级L2线圈上的感应电压也将成比例升高，这一电压通R822加到Q805基极，当达到一定幅时Q805导通，Q802饱和，使Q801停振，起到过压保护作用。

（2）欠压、过压保护电路由R824，R835，Q807，Q802组成，当电网交流电压下降时，经整流滤波后的直流电压V\(_{A}\)也同时下降。而Q807基极电压VD，是经R834，R835等元件连接在V\(_{A}\)和VC之间，由R834和R835分压后得到，V\(_{A}\)下降，VD也下降。当电网交流电压下降到140V时，V\(_{D}\)下降到-0.8V，使Q807导通，Q802饱和，Q801截止，电源停振，起到欠压保护作用。

当负载电压升高时，取样电压V\(_{C}\)同时升高（VC为负值），V\(_{D}\)下降，当达到一定幅度时，Q807导通，Q802饱和，Q801停振，起到过压保护作用。

（3）由C841，L802组成缓冲吸收回路，可防止P801从导通向截止转换时，集电极电压上升过快，峰值电压过高，损坏Q801。

4．电源遥控电路：此电路由光电耦合器D830，Q808等组成。当开关电源正常工作时，微处理电路ICA01接到一个关闭电源信号，经ICA01经译码后，在输出高电平，使QA11截止，光电耦合器D830内部发光管不工作，接收管截止，Q808基极正偏导通、Q802饱和，Q801截止，开关电源停止工作。

若再次给ICA01一个开启电源信号，输出转为低电平，QA11导通，光电耦合器内部发光管工作，接收管饱和，Q808因基极无偏置电压截止，Q802截止，R812重新给Q801基极触发电流，开关电源工作。

菊花FS532型彩电的特殊故障是无光栅，无伴音，并且机内Q802，Q803，Q805，D821，R825等元器件严重烧毁，Q801击穿，电源保险丝断。前面已经讲过，该机型电源部分设有过流，过压等多重保护电路，那么为什么还会出现这种大面积烧毁元器件的故障？在维修过程中发现，上述故障现象有时是行输出级对地短路（包括行输出），也有时是电源部分自身停振造成的。我们先做一个模拟行输出级短路试验，见表1，从表1可以看出，当行输出级短路时，因Q801集电极电流增大，R825两端电压升高，使Q805导通，Q802饱和，开关电源停振，这时V\(_{B}\)接近于0V（与正常值135V相比），取样电压VC也接近于0V（与正常值-42V相比），T802次级线圈L2上电压也为0V，各级电压均不存在。同时流过Q801集电极电流为45mA，小于过流保护电路起控阈值电流（过流保护阈值电流约为1.5A），因此，过流过压保护电路都停止工作。此时电源电路可简化成如图2所示的形式，这样Q801便工作在直流放大状态。V\(_{A}\)通过R812给Q802基极提供约1.5mA的电流，经放大后（Q801β值一般在20～25之间），Q801集电极电流约为45mA；VA又通过T802的L1线圈给Q801集电极提供300V电压，此时开关调整管Q801将承受15W左右的功率，远远超过它在开关状态下承受的功率，因此在短时间内调整管Q801发热并击穿。Q801击穿后，便有很大电流瞬间流过R825，将其烧断，接着300V又加在Q802、Q803、Q805、D821上，将它们击穿烧毁，最后烧掉延时2A保险丝。当开关电源因其他原因（除过压、欠压保护电路工作外）停振时，故障现象及分析同上。

1．改进方法：出现上述故障的主要原因在于电源停振后，电源启动电阻R812仍给开关调整管Q801提供基极电流。为避免这种故障的出现，将开关电源启动形式由原来电阻激励改为电容激励，如图3所示，去掉R812（见图3打叉部分），增加R1，R2，C。R1，R2分别选用金属膜电阻，规格为1／2W、120kΩ、56kΩ，电容器C选用CD11－160V－4.7μF。Q808改用2SC2227，参数满足1\(_{cm}\)≥500mA，BVCEO≥200V，P\(_{M}\)≥1w的NPN型三极管均可，在印制板上位置不变，集电极通过电阻R837同E点相连，电路中其他元器件不变。

改动后的电源工作过程：接通电源，V\(_{A}\)通过R1给C充电，充电电流起始值很大，注入Q801基极后，形成激励电流，开关电源工作，之后，电容C停止充电，R1和R2给C正极端E点提供100V左右的偏压，电容器漏电流很小（小于20μA）。

改动后模拟试验见表2，从表2可以看出，短路行输出级时，Q801集电极电仅为2.5mA，消耗功率仅0.75W（P\(_{W}\)=Ic·V\(_{A}\)），长时间短路，Q801不发热。而正常工作时，Q801集电极波形及输出电压与改动前完全相同。

2．改动后线路分析；当负载短路时，过流保护电路立即起控，R825两端电压升高，Q805导通，Q802饱和，开关电源停振，V\(_{B}\)、VC均接近于0V，之后，过流保护电路停止工作，此时因Q801基极通过C和R1与V\(_{A}\)相连，电容器漏电流很小，所以流过Q801集电极电流也很小，消耗功率远小于正常值，长时间短路不发热。当故障排除后，重新开启电源，VA对电容C充电，开关电源正常工作。

3．改进后电源遥控部分工作过程。如图3所示，开关电源正常工作时，电容C正极E点电压为100V，负极电压为0.4V，当Q808饱和时，C通过 R837和Q808放电，E点电压由100V变为0V。放电电流很大且反向，使Q801截止，开关电源停止工作；当Q808由导通转为截止时，V\(_{A}\)对C充电，E点电压由0V上升到100V，开关电源工作。(董晓文)