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介绍STR-Z4267的工作

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发表于 2009-4-30 15:08:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、性能简述
   
STR-Z4267是日本三肯公司在21世纪初继推向市场的STR-Z4202/3之后,又一种半桥式新型开关电源厚膜集成电路。电路内部含有两只大功率MOS开关管,工作于推挽状态。自身功耗小、效率高、输出功率大(理论值可达700W,而普通单只式电源厚膜电路最大不超过250W)。且对开关管耐压值要求不是很高。
   
STR-Z4267被东芝公司广泛应用于29~38英寸大屏幕彩电开关电源中。STR-Z4267还包含有振荡器、启动电路、逻辑电路、激励电路、过流、过压、过热及延时保护电路(见图1)。此器件为15脚单列直插式封装IC。
[url=http://www.52dz.net/upload/article/a2005010614583867.jpeg][/url]
   
二、工作原理简介
   
下面以东芝29G3SHC型彩电为例(见图2),简要介绍STR-Z4267的工作原理。
   
1. 启动振荡
   
接通电源后,市电经R810、R812、R813等限流后加至桥堆D801整流,经C810滤波后获得约300V直流电压,然后经保护电阻Z860、电感L861加至STR-Z4267(Q801){1}脚(内部高端场效应开关管漏极)。同时市电经R861给电容C877充电,充电电流从D801中一臂通过,因此这实际上是一个半波整流电路,在C877上形成约17V直流电压后被送至Q801{8}脚(振荡启动端)。Q801内振荡器工作实际还受{6}脚外接延时电容C869正端电压控制。由于C869上电压的建立需要一定时间,故在通电瞬间开关电源并不是立即起振,而是要等C869上电压达到一定数值后,振荡器才工作,以避免对开关管造成的大电流冲击。振荡器工作后其输出的脉冲经激励级放大,然后推动内部的推挽开关管轮流工作,经{14}脚向开关电源变压器输出电流。在开关变压器T862电流为零时,其{2}{3}绕组的感应电压经D864整流、C868滤波后获得约40V直流电压,经Q872、D872等稳压成16.8V,给Q801{8}脚供电,以取代开机初始状态时由D801、R861、C877等提供的约17V的启动电压(注:若{8}脚电压低于7.6V,振荡器将停止工作)。Q801{5}{7}脚外接元件R857、R856、C870为外接振荡器定时元件。
   
2. 稳压过程
   
在开关电源输出侧接有电源取样、基准、比较厚膜块Z801(HIC1016,图中未画出)。当某种原因使电源输出电压125V升高(如亮度、声音减小)时,Z801通过取样比较后输出的电流增加,使流过光耦器(Q862,图中未画出)中发光二极管的电流增大,内部光敏三极管内阻变小,致使Q801{4}脚流出的电流增大内部振荡器振荡频率降低开关管导通时间相对减少开关电源输出电压降低。反之亦然。当机器处于停机状态时,CPU{7}脚输出低电平,通过控制电路使行振荡电路失电而停振,同时因流过光耦中二极管的电流大增,使得其中光敏三极管内阻降低许多Q801{4}脚流出的电流增大很多(大于3.4mA)内部振荡器处于间歇振荡状态(即待机状态),电源输出电压下降至正常值的50%,这样可以使CPU仍有正常工作的5V电压(是19V电压经五端稳压器稳压后所得),从而省去副开关电源。
   
3. 保护电路
   
(1)电源输入过流保护。 由于主滤波电容C810(560μF/400V)容量较大,为防止在接通电源瞬间,大电流损坏桥堆D801和保险管,故在电源输入回路串入了L806、R810、R812、R813等构成的限流电路。当电源工作后,继电器SR81得电,触点{1}{2}闭合,将R810、R812、R813短路,以避免不必要的功率损耗。
   
(2)过流保护。 STR-Z4267{10}脚为过流保护检测输入端,当机器发生过流故障时,C875和C876上端电压将升高,并经C864、R866耦合及C867平滑后加至Q801{10}脚,若超过动作的阈值电压,内部的控制电路将使振荡器停振,整机得以保护。另外{10}脚还经R872与300V电压相连,因此,当市电220V电压升高过多时,则经R872分压后加至Q801{10}脚电压将会超过动作的阈值电压,同样起到保护作用。
   
(3)过压保护。 当开关电源稳压系统失控,使开关管导通时间延长即输出过压时,开关变压器T862各绕组感应电压将升高,于是T862{6}脚上感应电压经C872耦合至Q801{11}脚,此电压会超过触发保护电路阈值电压,使保护电路动作,电源不工作。由图2可看出,{6}脚上感应电压还可通过C864、R866使过流保护电路动作。另外,当Q801{8}脚输入的电压高于22V时,也会使过压保护电路动作。因此,该厚膜块的过流过压保护电路实际上是三合一的双保险电路,以确保安全。
   
(4)过热保护。  当STR-Z4267内部温度超过150℃时,热保护电路会发出关机信号,使振荡器停止工作。
   
至于电源输出+B电压过流、过压及场输出电路过流保护,则是通过光耦器使开关电源处于待机状态来实现保护的,限于篇幅,在此从略。
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