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1、夏普46LX620电源板电路分析电源板的组成:PFC芯片是IC4701,型号是R2A20113。待机电源是IC721,型号是TNY174DG。主开关电源是IC4731, 型号是L6598。一、待机电源电路：见下图中右下角的IC721、T721。220V交流电经过DS4701全桥整流C4701C4702滤波高频干扰PFC储能电感L4702PFC续流二极管D4704大电解C4707滤波 得到320V （待机时PFC电路不工作，交流220V整流后是320V非稳压直流 电。在开机状态时PFC电路工作，此处得到400V稳压直流电）经过2A保险F721为待机开关电源供电。T721是待机开关电源变压器，有一
2、个初级，3个次级。待机电源芯片是IC721，型号是TNY174DG，8脚帖片封装，芯片内大功率MOS管的S极通过5、6、7、8脚接地。 来自PFC大电解上的电压通过T721初级，加到IC721芯片4脚内大功率MOS管的D极，4脚内有开关电源启动、 振荡电路。芯片内大功率MOS开关管周期性的导通与截止，在T721初级内流过周期性的脉冲电流，在T721的3 个次级线圈同时产生感应电压，经过各自所接的整流管，整流输出3路电源电压：22V电源：T721第一个次级的电压，经过D759整流、C731滤波，得到22V电源电压，经过Q721稳压，输出16V 供电，为PFC芯片IC4701的8脚VCC端供电。同
3、时，经过ZD4732降压后，得到12V供电，加到L6598的12脚 VCC 端。5V电源：T721的第二个次级电压，经过D741整流、C742滤波，得到5V电源电压，送到主板，为主板内的微处 理器供电。5V电源同时作为待机开关电源的稳压反馈。5V电源电压经过L741 R741R743分压取样 加到 误差放大IC741(型号KIA431)的控制极 从K极输出误差电压带动稳压隔离光耦PC721内的发光管发光光敏管导通控制IC721的1脚到地电流随误差电压变化保持T721的3个次级输出电压的稳定。待机电源的过压保护：待机开关变压器T721的次级，由D721、C723整流产生16.9V电压，该电压的高
4、低正比于 待机电源的输出电压，当待机电源输出电压异常升高时，16.9V电压同比升高，就会击穿ZD721，这肯定使IC721 的2脚电压突然升高，引发IC721内部的过压保护，IC721停止工作。PFC 输出过压保护：PFC 电路的输出电压，加到 R714R715-R716R717-ZD728-R718-R719-地。 当PFC输出电压正常时，该路电压不足以使ZD728导通Q725截止不影响IC721的正常工作。当PFC输出电压异常升高时，ZD728导通Q725导通把IC721的2脚接低到0VIC721内部的开关电路停止工作。IC721的型号是TNY174，内部电路及引脚名称见下图。TNY174
5、内含有700V高压MOS开关管、电源控制器。该芯片的稳压原理不是传统的脉宽调制型PWM,它采用的 是简单的开、关控制开关电源的工作，来达到稳定输出电压的目的PWM控制技术是逐个脉冲进行宽度调节来稳 定输出电压，而TNY174是当输出电压达到标准值时，让开关电源短暂的停止工作，随着负载的耗电引起输出电压 降低时再开启开关电源的工作，使输出电压回升到标准值。这两者是采用的是不同的设计思路，以前大量的CRT 开关电源，都属于PWM型。该芯片内含：开关电源振荡器、使能电路(检测电路、逻辑控制电路)、电流限制状态机、5.85V稳压电源。下图中的DRAIN即芯片内MOS开关管的漏极D,引脚号是：4。 下图
6、中SOURCE是芯片内MOS开关管的源 极：S,引脚号是5、6、7、8。下图中的ENABLE (EN)是芯片的使能脚，外接稳压控制用光耦，引脚号是1。下 图中BYPASS MULTI-FUNCTION(BP/M)是旁路/多功能引脚，引脚号是2。DRAINBYPASSMOLTI-FONCTIONSOURCEP Package (DIP-8C)BP/M (TD CLIC721各脚电压：120.9V6.36V345空 接D极 0V60V70V80V从上图可见：300V400V的供电通过开关变压器的初级，加到上图中的D极（4脚），4脚内部一 方面连接芯片内部的MOS开关管D极，另一方面也加到5.85V
7、稳压电路，输出稳定的5.85V电压，供 本芯片内部的控制电路供电：一是给启动电路供电，二是给长期稳态工作的振荡电路、脉宽调制电路 供电。本芯片1脚EN：外接稳压控制用的光耦PC721的4脚，芯片内部的电流源，从1脚由内向外流出电 流,经1脚外接光耦内的光敏三极管到地构成通路。因此光耦PC721就可以控制芯片1脚流出电流的作者：吴善龙4标题：夏普46LX620A电源板电路分析大小，从而控制芯片内MOS功率开关管的导通与截止。当从该脚流出的电流大于门限值时，芯片内 MOS开关管的工作被停止。当该脚流出的电流小于门限值时，开关管的工作恢复。本芯片的2脚功能最多：称为多功能脚。以下分别介绍各个功能：1
8、、2脚到地间接一个旁路电容，为芯片内部的5.85V电源滤除干扰。2、改变2脚外接的电容器容量，可以改变芯片内部的限流值，当外接电容是O.luf时，限流值是标 准值。外接luf的电容器时，限流值缩小一档。当外接电容是10uf时，限流值增大一档。3、提供一个故障时关断功能。当该脚电压咼于5V时，内部有过压保护电路，关闭芯片的工作。下降 到5V以下时，自动恢复工作。4、2脚内部有欠压保护、过压保护、电流限制值大小的选择电路、过热保护、电流限制电路、脉冲 前沿消隐电路。芯片内包含有自动重启电路、自适应开关转换周期导通宽度延长电路、频率抖动器，芯片内振荡器的频率是由内部零件设定的，典型频率是132K，振
9、荡器产生输出两个信号：最大占空 比信号、指示每个脉冲周期开始的时钟信号。芯片1脚内部是两个源极跟随器，具有低阻抗特性，把1脚设定在1.2V，源极跟随器上方有使能电 路：ENABLE，流过源极跟随器的电流被限制在115uA，当流出该脚的电流超过这个门限值时，在该脚 产生一个低电平：令芯片内部电路停止工作，直到该脚流出的电流小于这个门限值时，开关电源再次 工作。在每个周期的一开始，时钟信号的上升沿时刻，使能电路对1脚进行采样，用这个采样结果控 制开关电源的输出电压保持稳定。如果采样结果得到的是高电平，在本时钟周期内则打开芯片内功率 MOS开关管。如果是低电平，则维持功率MOS开关管的关断状态。因为
10、采样是在每个时钟周期的开始 处进行，因此，1脚以后的电压变化或本周期剩余的时间段输入电压被忽略。电流限制状态机：可以降低在重负载时的电流限制，以避免工作在可听见的频率范围。低的电流限制提高有效的开 关频率在音频以上，降低变压器的电流密度、相关的可听噪声。二、PFC电路：PFC电路的控制芯片是R2A20113，位号是IC4701。PFC储能电感是L4702，外形看就是一个开关 电源变压器。只不过没有次级。IC4701的8脚是供电脚，供电来自于待机电源变压器T721。见下图：T721次级感应电压，经过D759整流，C731滤波，得到22V的直流电压，经过Q721的稳定和开关控制，从E极 输出16.
11、5V，再经过D4707降压后，加到IC4701： 8脚的供电是16V。16V供电的控制在后面再做介绍。R2A20113这个PFC控制芯片很少见。帖片8脚封装。芯片内有振荡电路、误差放大器、控制保护电路。从7脚输 出驱动脉冲，加到PFC开关管Q4701的G极，S极接地。220V交流电经全桥DS4701整流后经C4701C4702滤除高频噪声通过PFC贮能电感L4702加到PFC大功率开关管Q4701的D极。芯片从7脚输出驱动脉冲，经过R4707后加到开关管Q4701的G极。在此驱动脉冲的控制下，Q4701周期性的导 通与截止，来回转换。当导通时，整流桥DS4701的正极输出的电流L4702 消噪
12、小电感FB4707Q4701：D极S极 到地 经四个并联的0.1欧电阻R4701 R4705返回到整流桥DS4701的负极，电流构成回 路。该电流流过大电感L4702时，把电网的电能转化成磁能的形式贮存在L4702内。因为L4702的电感量很大，因 此感抗也很大，在此感抗作用下流过L4702的电流是从零逐渐增大的，按斜坡线性增大。在驱动脉冲的作用下，当PFC开关管Q4701截止时，L4702因为有很大的电感量，因此产生很高的感生电压，其 极性是右正左负，该电压的正极加到续流二极管D4704的正极，因此，该二极管导通，电流如下：L4702的右端 -D4704C4707正极负极地四个并联的0.1欧
13、电阻 整流桥DS4701负极正极L4702的左端电流构成回路。该电流给PFC大电解电容C4707充电到390V。在PFC开关管截止期间， L4702把内部的磁能转化成电能，充电给C4707,为PFC后面的负载供电。控制PFC开关管的导通时间宽度，就可 以控制L4702内储存磁能的多少，在开关管截止时，就可以在C4707上得到不同的PFC输出电压，达到PFC输出 电压保持恒定的目的。R4701-R4705四个并联的0.1欧电阻，用于检测PFC电流大小及PFC大电感L4702内电流的零点出现时刻。检测 值是一个负压，经R4723加到IC4701的CS端5脚。芯片5脚的功能就是PFC过流检测和PFC
14、大电感电流的零点时刻检测。当PFC电流过大时，5脚的负压升压，为 保护开关管不受损坏，关断PFC电路的工作。从上述的分析可看到：当PFC开关管关断时，L4702内有电流流动向负载供电。只有当L4702内贮能的能量全部提 供给负载，L4702的电流刚好下降到零时，此时再次接通开关管进入下一个工作周期才是最好的时机，如果L4702 向负载放电的电流还比较大时接通开关管进入下一个工作周期，开关管就会因为过流而损坏。为此在所有的PFC电 路都设置有电流零点的检测。5脚的电流零点检测正是如此。作者：吴善龙6标题：夏普46LX620A电源板电路分析IC4701内部有一个5V稳压电路，得到的5V电压一方面为
15、内部电路供电。同时也从4脚输出，为外部电路供电。 这给电路设计提供了方便。IC4701的3脚到地接一个电阻，用于设定PFC电路的工作频率。1脚是PFC输出电压取样输入端。光耦PC723是 开机控制光耦，当主板发出开机的高电平指令时，经三极管倒相成低电平后加到PC723的2脚：发光管负极，发光 管发光，引起光耦内4-3脚间光敏管导通，光耦光敏管发射极输出高电平，经D4738R4720-加到Q4702的 G极该管导通。PFC电路输出的390V电压,加到取样电路，取样电路由:R4713R4714R4715导通的Q4702： D极S极R4712/R4718 R4716/R4717 -加到IC4701的1脚：反馈输入端。当PFC的输出电压升高时，1脚的反馈电压同比升高 在芯片内部经误差放大-脉宽调解减小7脚输出的脉冲宽度 让开关管Q4701导通宽度变窄PFC输出电压回落到标准值。PFC输出过压保护：PFC输出电压正常时，经上述的分压取样电路，在Q4702的S极得到8.8V，此时低于ZD4704 的击穿电压，对PFC电路的工作没有影响。当PFC输出电压异常升高时，Q4702的S极电压远高于8.8V，ZD4704 过压而击穿 经过电阻R47190欧电阻加到Q722的G极该
