二次电源是一个专门为行输出级供电而且能够随着行频变化给行输出级提供与行频成正比的供电电压的开关电源。二次电源又被称为“行输出电源”，在电路中的符号是“B+”（或者+B）。在目前的新型彩色显示器中，二次电源主要有两种形式：一种是升压式，另一种是降压式，其中升压式电路的采用更广泛一些。而在升压式二次电源中，采用I2C总线控制的多功能集成电路作为核心电路占据了主流地位。这样的集成电路目前主要有μPC1885、TDA4854、TDA4855、TDA4856、TDA9109、TDA9111、TDA9115等十几种。本文以较新的TDA9115为例（冠捷、惠普、联想、方正、海信等厂家的新型显示器均有采用）说明这种二次电源的工作原理（方框图见图1），并结合实际给出检修实例。本文介绍的机型为冠捷AOC-D551V机芯，图2是其工作原理图。
二次电源的工作原理
1.二次电源原理概述
从图2可以看出，这种二次电源实际上是一个独立的并联型开关电源，电路的核心元件是TDA9115。TDA9115是飞利浦公司生产的I2C总线控制的具有行场扫描和B+电压控制功能的新型集成电路，其14、15、16、28、25脚用于二次电源的控制，29脚是电源供电端，27脚接地。其工作原理概括地说，就是当行频变化时，能够在储能电感L906的右端把主电源供给的75V电压与二次电源开关管VT911的D极形成的电压叠加，再提供给行输出管VT403的集电极。
开机后，主电源输出的75V电压经L906加至VT911的D极，同时12V电压加至TDA9115（元件编号为IC401）的供电脚29脚，IC401开始工作。IC401的28脚是B+电源PWM激励脉冲输出端，从该脚输出的激励脉冲经VT912、VT920推挽放大后，推动开关管VT911工作于振荡状态。在VT911导通期间，75V电压经L906和VT911的D极-S极对地构成回路，在L906上得到左正右负的电动势；同理，在VT911截止期间，可在L906上得到左负右正的电动势。这样，该电动势与主电源输出的直流75V电压相叠加后，经过VD925整流、C951滤波，在行输出管的C极就得到了与行频成正比的供电电压。
2.行频变化对二次电源输出电压的控制过程
这里我们以行频升高为例。当改变显示模式使行频升高时，行周期缩短，行逆程脉冲幅度下降，行输出变压器T402的各绕组的感应电动势降低，其6-8绕组上的行逆程脉冲也降低，该脉冲经R730限流、VD929整流后在电容C433正极得到的电压随之下降，该电压经取样电阻R969、VR902、R972取样后的电压也下降，并经过R968送至IC401的15脚。15脚是B+电源误差信号输入端，该脚电压降低后，经与IC401内部的+5V基准电压比较，再与IC401的16脚输入的锯齿波电压信号相比较。根据比较结果，IC401内部电路自动调节其28脚输出的激励脉冲高电平持续时间，使开关管VT911的导通时间延长，VT911的D极电压升高，使得储能电感L906右端的叠加电压升高，实现了供给行输出管VT403的C极电压的升高，完成了行频升高时对二次电源的控制过程，从供电方面保证了行幅和亮度的稳定。当行频降低时，上述过程相反，读者可自行分析。
3.二次电源的保护电路原理
作为一个独立的开关电源，二次电源设置了必要的保护电路，以保护开关电源自身及负载的安全。保护电路有以下三部分：⑴尖峰脉冲吸收电路：由C955和R989组成。在开关管VT911截止瞬间，D极会产生尖峰很高的反峰值电压，由于C955和R989的设置，可使这一反峰值电压通过它们对地形成充电回路，充电时的充电电流使得尖峰脉冲被抑制在一定的范围内，从而避免了开关管被击穿。⑵软启动保护电路：为了防止在开机的瞬间稳压电路尚未进入工作状态而使开关管激励脉冲失控导致开关管以及负载元件损坏，本机设计了两路软启动保护。第一路由IC401的15脚及外围电路元件R968、R972、R967、C946等来完成。在开机的瞬间，C946两端的电压为0V，B+电压对C946通过R967和R972进行充电，因此使得R972和R967的公共点处的电压有一个由高逐渐变低的过程。这个由高逐渐变低的电压经R968送至IC401的15脚，使15脚也有一个由高逐渐变低的过程。15脚是B+误差取样信号输入端，因此这一由高至低的电压抑制了IC401的28脚输出的激励脉冲的高电平时间，从而限制了开关管C极激励脉冲的幅度，避免了开关管过激励损坏，同时也避免了负载过压性损坏。第二路由IC401的14脚外围元件C947、VD402组成。在开机瞬间，C947的正极电压为0V，所以IC401的14脚在开机之后的电压通过VD402和C947对地形成回路，因C947的充电特点，所以IC401的14脚电压在开机后是逐渐升高的。14脚是B+电源的误差放大器的信号输出端，因而也会控制IC401的28脚输出激励脉冲的高电平时间，同样保护了开关管和负载。⑶ X射线保护电路：为了防止二次电源输出电压过高给人体带来的X射线伤害以及对负载的危害，该机设置了X射线保护电路。当二次电源的输出电压过高时，会使行输出变压器T402各个绕组的感应电动势升高，其中6-8绕组的感应电动势也升高。该电动势经R730限流、VD929整流、C433滤波后的电压升高，该电压经电阻R416后分两个支路对电路进行控制：第一支路控制显像管的G1极， 该升高的取样电压达到使ZD403导通程度以后，将使亮度控制放大管VT705的B极电压升高，该管截止，从而关闭了光栅亮度，避免了X射线的发出； 第二支路控制IC401的25脚， 25脚是X射线保护检测输入端，当该电压升高后经R417、R418、R497取样并超过6.39V时，IC401内部的X射线保护电路动作，使行场扫描电路和二次电源电路停止工作，达到了保护的目的。
检修中的关键技术数据
在实际检修中，需要我们掌握的技术数据主要有以下两组：⑴TDA9115的相关引脚的功能、在路电阻值以及在不同分辨率下的电压值，如表1所示。⑵二次电源中关键元件在不同分辨率下的电压值，如表2所示。
故障实例分析与检修
故障现象：
开机后光栅行幅小，亮度稍暗，其他未见明显异常。
分析与检修：
根据故障现象，判断二次电源输出不正常或者行幅度调节电路异常。首先在面板上选择“行幅度”调整项，进行调节时，行幅有一定范围的变化，可以调大也可以调小，但不能调至正常。由此可初步判断CPU以及行幅调整电路应该是基本正常的。测量行输出管VT403的C极电压为120V。进入桌面“属性”菜单中的“设置”项，查看此时的分辨率为800×600。对照表2中的VD925负极电压数据（二者为同一点），发现比正常值155V低很多。试改变其分辨率，发现在所有的分辨率下，VT403的C极电压都比正常值低。造成这种情况的原因和故障部位不外乎4个：行负载电路（包括行逆程电容、行输出变压器等）、电压叠加电路（即L906至VT403的C极之间的电路）、主电源提供的二次电源供电异常或者二次电源本身有故障导致输出电压不正常。
首先测量二次电源的供电端（L906左端）为75V，正常，可判断主电源正常；仔细检查电压叠加电路各元件，没发现任何异常；常规检查行输出管和逆程电容等元件也没发现问题。虽然行输出变压器的故障率较高（以匝间短路常见），但它出现这种故障会使行管C极供电下降幅度更大，所以认为行输出变压器的问题不大。据此，我们把检修的重点确定在二次电源本身。
从原理上分析，造成二次电源输出电压降低的原因可以在三部分电路： 取样电路（即T402的6脚至IC401的15脚之间的电路）、IC401内部控制电路和开关管G极激励脉冲放大电路。首先，对照表1，在分辨率为800×600模式下，测量IC401的14、15、16、25、28、29脚电压，发现15、25、29脚电压基本正常，14、16、28三脚电压都低于正常值，其中14脚和28脚电压低得最为明显。从测量的数据结合电路原理来看，取样电路应该是正常的；因为28脚电压低，故二次电源的输出也低，因此判断IC401的28脚至开关管VT911的G极之间的电路也应该是正常的。那么，在假设IC401是正常的情况下，鉴于14脚电压对28脚电压的决定作用，怀疑可能是IC401的14脚外围电路有问题。遂对有关元件进行细致检查，未发现任何问题，代换C947和VD402无效。又检查了16脚（B+电源初级电流检测端，外接锯齿波比较信号）外围电路各元件，也未见异常。由此判断IC401有问题的可能性很大，更换一只TDA9115，开机后行幅和亮度都恢复正常，故障排除。此时测量VD925负极电压，已恢复为正常值155V，IC401的各有关引脚电压值也都恢复正常。
文/华雷广