Схемотехника и ремонт блока питания LGP4750-13PL2 (EAX64905501(2.2)) ЖК телевизоров LG на шасси LD31B (часть 2)

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема БП LGP4750-13P приведена на рис. 3 и 8.

Рассмотрим функциональные узлы БП (см. блок-схему) более подробно по принципиальной электрической схеме.

Сетевой фильтр (см. рис. 3 здесь) состоит из двух П-образных LC-фильтров CY101 CY102 CX101 CX102 LF101 и CY103 CY104 LF102. Параллельно входу фильтра установлен варистор VA101 (INR14D621K) на рабочее напряжение 620 В для защиты БП от бросков сетевого напряжения. Через резистор R100 разряжается конденсатор сетевого фильтра С810 после отключения сетевого напряжения. Последовательно включенные в цепь сетевого напряжения термисторы TH101, TH102 ограничивают зарядный ток фильтрующего конденсатора С810 во время включения БП.

Сетевой выпрямитель состоит из двух диодных мостов BD101, DD102, причем каждое плечо общего моста - это пара включенных параллельно диодов. К выходу выпрямителя подключен ККМ.

Корректор коэффициента мощности

ККМ служит для повышения КПД источника питания за счет уменьшения реактивной составляющей нагрузки питающей сети. Этот узел выполнен на основе контроллера ККМ IC601 типа R2A20133D фирмы Renesas. Схема работает в режиме критической проводимости и представляет собой повышающий конвертор (Boost topology). Микросхема ICE 1PCS02 имеет встроенный опорный источник 5 В, схемы защиты от перенапряжения на входе, токовой перегрузки на выходе ККМ, она выпускается в корпусе SOP-8.

Рис. 4. Архитектура контроллера R2A20133D

Рис. 5. Осциллограммы для пояснения процесса запуска ИМС R2A20133D

Архитектура ИМС R2A20133D приведена на рис. 4, а назначение выводов - в таблице 3. Процесс запуска ИМС иллюстрируют осциллограммы на рис. 5. Контроллер включается при напряжении питания V_cc ≥ 9,5 В (выв. 8), а выключается при V_cc ≤ 8,5 В. Внутренний источник формирует опорное напряжение 5 В, вырабатывается сигнал VREF_Good и разблокируются все узлы ИМС.

Таблица 3. Назначение выводов ИМС R2A20133D

Управляющий сигнал на выходе контроллера OUT (выв. 7) становится активным (см. осциллограммы на рис. 6) при условиях V_FB ≥ 0,5 В (выв. 1), V_COMP > 1,0 В (выв. 3) и при переходе тока в индукторе через ноль (см. сигнал CS). При достижении на выходе компаратора ошибки COMP уровня V_RAMP+1V сигнал на выходе OUT становится низким и силовой ключ выключается. Пусковой ток ИМС равен 100 мкА, а рабочий - 1,8...2,6 мА.

Рис. 6. Осциллограммы для пояснения процесса формирования сигнала на выходе ИМС R2A20133D

В рассматриваемом БП ИМС IC801 питается от дежурного источника (см. рис. 3): обмотки 4-5 Т501, выпрямителя D503 C511 и стабилизатора напряжения 14,5 В Q501 ZD502. Этот стабилизатор управляемый, он включается сигналом POWER_ON, который формирует управляющий микроконтроллер ТВ (низкий уровень - активный). Если стабилизатор выключен, не работают ККМ и рабочий источник, в результате БП (и ТВ) переключается из рабочего в дежурный режим.

Для контроля тока через силовой ключ и контроля перехода тока через ноль служит датчик тока из параллельно соединенных резисторов R601, R602, включенный между выходом сетевого выпрямителя и "землей" ККМ.

Выходной ШИМ сигнал (выв. 7) управляет силовым ключом - MOSFET-транзисторами Q601, Q602 типа STD13NM60N (I_D=11 А, V_D=600 В, R_DS(on)=0,28 Ом при V_GS=10 В и I_D=5,5 A), включенными параллельно. В режиме накопления энергии ток течет с выхода выпрямителя через накопительный дроссель L601 и открытые транзисторы на "землю". Разрядный диод D603 в этот момент заперт. Когда транзисторы запираются, напряжение источника включается последовательно с ЭДС дросселей и через открытый диод D603 подключается к нагрузке.

На выходе ККМ формируется постоянное стабилизированное напряжение 400 В, которое подается на рабочий и дежурный источники питания.

Дежурный источник питания

От этого источника питаются некоторые узлы (в частности, управляющий микроконтроллер ТВ) в дежурном режиме, когда основные энергопотребляющие узлы (ЖК панель, инвертор CCFL) обесточены. Он вырабатывает напряжения 3,5 В (3.5V на рис. 3) и 14,5 В (VCC), последнее - для питания контроллера рабочего источника IC101. Дежурный источник реализован на ШИМ контроллере IC501 типа ICE 3BR4765JZ фирмы INFINEON. Это контроллер импульсных источников со встроенным силовым CoolMOS-транзистором с токовым управлением и фиксированной ключевой частотой 65 кГц. Мощность источника на основе такой ИМС при сетевом напряжении 230 В составляет 27 Вт.

Особенности этой микросхемы:

-интегрированный 650-вольтовый MOSFET-транзистор (I_{D MAX} = 6,12 A, R_{DS ON}= 4,7 Ом при I_D=0,5 A) c технологией CoolMOS™;

-пакетный энергосберегающий режим (Active Burst Mode);

-фиксированная ключевая частота 65 кГц с джиттерингом ±2,6 кГц;

-автоматический перезапуск по температуре (140°С), перенапряжению, низкому напряжению питания, перегрузке на выходе, обрыве обратной связи;

-максимальный рабочий цикл 75%;

-регулируемое пиковое ограничение тока через силовой ключ;

-схема плавного старта;

-корпус DIP-8.

Назначение выводов ИМС ICE 3BR4765JZ приведено в таблице 4.

Таблица 4. Назначение выводов микросхемы ICE 3BR4765JZ

ШИМ контроллер запускается встроенной высоковольтной схемой, подключенной к выводу DRAIN (выв. 5), а через него и обмотку 1-3 трансформатора T501 - к выходу сетевого выпрямителя. После запуска ИМС она питается от обмотки 4-5 T501, выпрямителя D502 D503 C505 и стабилизатора напряжения 20 В ZD502 Q501.

Для формирования напряжения обратной связи на входе FB (выв. 2) IC501 используется стандартная схема на основе прецизионного управляемого стабилизатора IC202 (AL431, аналог - TL431), контролирующего выходное напряжение источника 3,5 В, и оптрона IC502.

Продолжение следует

Автор: Леонид Ларионов (г. Ахтубинск)

Источник:  Ремонт и сервис