Многие импульсные источники питания современных телевизоров собраны на микросхемах, в частности, на STR-S6307 и SE110N. Однако их внутренняя «начинка» на принципиальных схемах часто не показана, что затрудняет проведение ремонта таких источников. Публикуемая статья отчасти устраняет этот пробел. Читатель найдет в ней и сведения о неисправностях, характере их проявления, а также способах включения отечественных трансформаторов в различных импортных моделях телевизоров.
Микросхема STR-S6307 фирмы SANYO используется в источниках питания таких телевизоров, как AIWA: TV-1402, TV-2002, TV-2102; SONY: KV-1435, KV-1485MT, KV-2185MT, KV-RM827S, KV-14DK1, KV-21DK1, KV-RM827B; PANASONIC: TC-21L3RTE, ТC-21E1RTE [1] и др. Между тем отсутствие описаний самой структуры микросхем STRS6307 и SE110N создавало немало трудностей при ремонте их силовых цепей.
Именно поэтому необходимо было всесторонне изучить и раскрыть построение этих микросхем. Эта задача была решена путем сравнения схем подключения STRS6307, STR-S5941 и STR-10006 [2]. Для определения структуры SE110N была взята за основу микросхема SE014N [3]. Прозвонка цепей STRS6307 и SE110N, ряд электрических испытаний позволили определить номиналы входящих в них элементов.
panasonic tc-21s1(Шасси MX-3) не включается, ремонт блока питания
Для проверки правильности раскрытия структуры и выяснения возможности замены поврежденных микросхем STR-S6307, SE110N их дискретными эквивалентами, а также возможности замены неисправных трансформаторов 36-24409000А (АIWА), SRT (SONY), ET834K407A (PANASONIC) отечественными ТПИ-8-1 и ТПИ-5 был собран источник питания на отечественных деталях и трансформаторе ТПИ-8-1. Устройство надежно работает под нагрузкой 50. 80 Вт как при сборке из навесных деталей, так и при использовании микросхем STR-S6307 и SE110N.
В экспериментальный источник питания были введены неисправности. Описание того, как источник реагирует на них, дано в конце статьи. Принципиальная схема источника питания телевизора AIWA-TV1402/2002/2102 показана на рис. 1 (цепи сетевого и вторичных выпрямителей упрощены).
Транзистор КТ847А (VT1 в микросхеме IC801) может быть заменен на КТ872А, BU508A, BU2508A, 2SD1710, транзистор 2SA817A (Q801) — на КТ361Б, транзистор 2SC3852 (Q822) — на КТ940А, диоды EG1Z и EU1Z (D803-D805) — на КД243Д — КД243Ж. Стабилитроном D807 может служить Д814Д.
Источник работает следующим образом. Напряжение около 300 В с конденсатора С811 после включения телевизора через цепь запуска R803, R804, вывод 3 микросхемы IC801 поступает на базу ключевого транзистора VT1 этой микросхемы. Транзистор начинает открываться. Через него, обмотку намагничивания 7-5 трансформатора Т803 и резистор R805 (датчик тока) протекает линейно нарастающий ток. В обмотке положительной обратной связи (ПОС) 1-2 трансформатора возникает ЭДС взаимоиндукции и протекает увеличивающийся ток базы транзистора VT1 с вывода 1 трансформатора через вывод 5 микросхемы IC801, делитель R5R4, эмиттерные переходы транзисторов VT4 и VT1, вывод 2 IC801 на вывод 2 трансформатора.
Ремонт импульсного блока питания 1
Достигнув определенного значения, напряжение с резистора R805, приложенное через выводы 2 и 7 микросхемы IC801 и резистор R1 к эмиттерному переходу транзистора VT3, открывает его. Ток обмотки ПОС замыкается через делитель R5R4, эмиттерные переходы транзисторов VT4 и VT2, транзистор VT3 и резисторы R3, R805. Транзистор VT2 открывается, шунтируя эмиттерный переход транзистора VT1 и закрывая его.
Напряжения на обмотках изменяют полярность. Их положительными импульсами подзаряжаются конденсаторы фильтров вторичных выпрямителей. Дальше все повторяется.
Так происходит несколько циклов открывания ключевого транзистора VT1 через цепь запуска. После этого конденсаторы вторичных выпрямителей заряжаются почти до номинальных напряжений и перестают нагружать трансформатор. В результате источник переходит в режим автоколебаний.
В режиме автоколебаний, когда ключевой транзистор VT1 закрыт, на обмотке 1-2 трансформатора имеется напряжение ПОС (плюсом на выводе 2). Током этой обмотки заряжаются конденсаторы: С815 — через вывод 2 микросхемы IC801, диод VD1, вывод 3 IC801 и резистор R810; C814 — через вывод 2 IC801, диод VD2, вывод 4 IC801 и диод D803; С813 — через резистор R807, вывод 9 IC801, диод VD3 и вывод 5 IC801.
Когда токи подзарядки конденсаторов вторичных выпрямителей уменьшаются до нуля, напряжение на обмотке 1-2 трансформатора также становится равным нулю. Напряжение конденсатора С815 через резистор R810, обмотку 1-2 трансформатора и выводы 2,3 IC801 воздействует на эмиттерный переход транзистора VT1 и приоткрывает его. Увеличивающийся ток обмотки 7-5 трансформатора вызывает в его обмотке 1-2 напряжение плюсом на выводе 1. Через выводы 5 и 2 IC801 и делитель R5R4 оно приложено к эмиттерным переходам транзисторов VT4 и VT1.
На элементах VT4, R4, R5, VD2, C814, R808, D803 собран узел поддержания тока базы транзистора VT1. Ток обмотки 1-2 трансформатора, проходя через эмиттерные переходы транзисторов VT4, VT1, открывает их. При этом конденсатор С814 разряжается через них, создавая ток базы транзистора VT1.
Транзистор VT1 выключается транзистором VT2. Он, в свою очередь, управляется узлом выключения по току на элементах VT3, R805, R1, R3 и узлом стабилизации выходных напряжений на транзисторе Q801, оптроне IC802, микросхеме IC821, диодах D804, D805 и стабилитроне D807.
Исполнительная часть узла стабилизации упрощенно изображена на рис. 2. Коллекторное напряжение на транзисторе Q801 складывается из напряжений на обмотке 1-2 трансформатора и конденсаторе С813, заряженном через диод VD3 и резистор R807 при закрытом транзисторе VT1. Элементы R811 и С816 составляют нижнее плечо делителя напряжения смещения базы транзистора Q801.
Верхнее плечо образовано резистором R814 и фототранзистором оптрона IC802. Через светодиод оптрона IC802 (см. рис. 1) протекает выходной ток узла сравнения на транзисторе VT1 микросхемы IC821. Фототранзистор оптрона (см. рис.
2) уменьшает свое сопротивление при увеличении выходного напряжения 112 В. В результате изменяется эмиттерный ток транзистора Q801, представляющий собой часть базового тока транзистора VT2 (см. рис. 1). Транзистор VT2 изменяет момент своего открывания и шунтирования эмиттерного перехода ключевого транзистора VT1.
Защитный стабилитрон D807 предназначен для увеличения тока транзистора Q801 при резком возрастании размаха импульсов на обмотке 1-2 трансформатора, например, из-за обрыва нагрузок. Диод D805 вместе с резисторами R811, R4, R5 ограничивает амплитуду импульсов на обмотке 1-2. Диод D804 вместе с резистором R811 служит для перезарядки конденсатора С816 во время закрытого состояния транзистора VT1 через коллекторный переход транзистора VT2, эмиттерный переход транзистора Q801 и резистор R812.
В случае выхода из строя трансформатора Т803 (AIWA), T601 (SONY), когда нельзя добраться до поврежденной обмотки, в источнике питания можно установить импульсный трансформатор ТПИ-8-1. Схема его подключения в телевизоре AIWA представлена на рис. 3. Напряжение +8,6 В для питания источника STANDBY +5 V и узла подачи сигнала сброса на микросхеме IC822 (ST3050R) обеспечивается дополнительными элементами VD1, C1, C2, DA1.
Самой простой можно назвать схему подключения трансформатора ТПИ-8-1 к телевизору SONY. В нем использованы только четыре обмотки трансформатора: обмотка намагничивания 19-1, обмотка ПОС 3-5, обмотка 6-12 для источника 115 В и обмотка 16-20 для источника 15 В.
Для замены трансформатора Т801 телевизора PANASONIC подходит ТПИ-5. Схема его подключения изображена на рис. 4.
Неисправности, встречающиеся в устройстве, можно разделить на две группы: повреждения внутри микросхем IC801 и IC821 и дефекты навесных элементов.
Обрывы в транзисторах VT2 и VT3 микросхемы IC801 неизбежно приводят к пробою транзистора VT1 и перегоранию сетевого предохранителя.
При обрыве в резисторах R803, R804 выходные напряжения равны нулю. То же происходит и при обрыве цепи R810, C815, обмотка 1-2 трансформатора Т803.
В случае обрыва или потери емкости конденсатора С814 выходное напряжение источника 112 В снижается до 97 В. То же возникает и при обрыве резистора R808. Обрыв диода D803 вызывает снижение напряжения источника до 92 В, а конденсатора С816 — до 32 В.
Наоборот, обрыв или потеря емкости конденсатора С813 повышает напряжение источника до 160 В, слышен довольно сильный свист.
В случае пробоя транзистора Q801 напряжение источника 112 В снижается до 20 В и слышно верещание.
При обрыве эмиттера транзистора Q801, элементов оптрона IC802 или транзистора VT1 в микросхеме IC821 напряжение источника также возрастает до 160 В и слышен сильный свист.
Длительная работа с оборванной петлей автоматического регулирования, когда выходное напряжение равно 160 В, вызывает пробой транзистора VT1 в микросхеме IC801 и выходного транзистора строчной развертки.
Источник: deviceschematic.com
Источники питания зарубежных телевизоров – часть 15
Источники питания с преобразователями, построенными на ИМС STR-S6707, STR-S6708, STR-S6709, существенно отличаются от рассмотренных ранее схем Их можно отнести к схемам импульсных трансформаторных преобразователей, в которых силовой каскад — ведомый. Принцип работы подобных устройств приведен ниже.
В этом случае ключевой каскад КК (см. рис.3.1) используется просто как коммутирующий ключ, пропускающий или прерывающий ток через первичную обмотку импульсного трансформатора ИТ. Все функции запуска, формирования и регулировки ширины отпирающих импульсов управления, защиты и стабилизации берет на себя схема управления.
В схему управления обычно входят задающий генератор (чаще всего, RC-типа или блокинг-гене – ратор), широтно-импульсный модулятор (ШИМ), цепи запуска, стабилизации (цепи обратных связей) и защиты. Весьма часто, для уменьшения помех на изображении, работу задающего генератора синхронизируют со строчной разверткой, для чего на схему управления поступают строчные импульсы (СИОХ).
Питание схемы управления может осуществляться как от вспомогательного источника, так и от основного выпрямителя Наиболее распространенной является схема, в которой цепь запуска RMn обеспечивает небольшой начальный ток питания, достаточный для работы преобразователя в режиме пониженной мощности. После появления напряжения во вторичных обмотках происходит «подпитка» схемы управления за счет выпрямленного напряжения от вспомогательного выпрямителя VDoc Сф, что позволяет преобразователю выйти на номинальный рабочий режим. Выходное напряжение выпрямителя VDoc Сф может использоваться схемой управления также в качестве напряжения обратной связи для работы узла стабилизации выходного напряжения. Для этого его величина сравнивается с величиной напряжения опорного источника, имеющегося в схеме управления, и сигнал ошибки управляет ШИ – модулятором.
Рис.3.1. Упрощенная схема преобразователя с задающим генератором
3.1. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ С ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ НА ИМС STR-S6707,
Источники питания содержат элементы помехо – подавляющих фильтров (ППФ), устройств размагничивания кинескопов (УРК), выпрямителей сетевых напряжений (СВ), импульсных преобразователей напряжений [ИМС с цепями обеспечения ее функционирования и импульсным трансформатором (ИТ)], выпрямителей вторичных импульсных напряжений.
Принцип работы источников питания заключается в преобразовании выпрямленного сетевого напряжения в импульсное напряжение прямоугольной формы с изменяющейся, в зависимости от нагрузки, частотой и скважностью, с последующей трансформацией и выпрямлением этого напряжения во вторичных цепях.
Упрощенная функциональная схема источника питания на ИМС STR – S6709, либо на подобных ей ИМС STR-S6707, STR-S6708, приведена на рис.3.2.
Сетевое напряжение через ППФ поступает на мостовой выпрямитель и в УРК.
Выпрямленное напряжение через первичную обмотку ИТ подается на ключевой каскад, выполненный на высоковольтном транзисторе. Этот транзистор (VT3) находится внутри ИМС. В цепи эмиттера ключевого каскада имеется датчик тока (измерительный резистор R„3M.). Основной импульсный ток, при работе источника, протекает по цепи:
(+)Unum – выв.(5-6)ИТ— выв.(1)1С1— (к-э)УТЗ — выв.(2)1С1— RU1M — J..
Для управления ключом служит формирователь сигнала управления (каскад пропорционального управления с выходным регулятором VT5). Он служит для регулировки базового тока при отпирании ключа VT3, и надежного запирания VT3 путем подачи отрицательного напряжения заряженного Ссв.. Это осуществляет ключ запирания формирователя К1, подключающий положительную обкладку Ссв. через вывод 4 ИМС IC1 на «общий» провод по сигналу управления со схемы ШИМ, ограничения тока, зашиты от перенапряжений или защиты от перегрева.
ИМС обеспечивает работу преобразователя в режиме стабилизации выходных напряжений, при изменении сетевого напряжения, или при изменении нагрузки. Для этого ИМС имеет генератор пилообразного напряжения и схему сравнения порогового уровня.
Запирание ключевого транзистора VT3, при нарастании тока до предельного значения, осуществляет каскад запирания формирователя сигнала управления.
Устройство и принцип действия цепей преобразователя
Задающий генератор — схема ШИМ
Схема ШИМ построена по принципу управляемого RC-генератора. Принцип работы схемы основан на сравнении эталонного пилообразного напряжения опорного задающего генератора с напряжением обратной связи. При изменении напряжения обратной связи, изменяется и момент времени сравнения, что приводит к изменению ширины (длительности) импульсов, формируемых схемой ШИМ. Изменяя длительность запускающих импульсов на базе выходного силового ключа преобразователя, можно изменять количество запасенной в импульсном трансформаторе энергии, а значит, и напряжение на выходах вторичных выпрямителей. Более подробное описание подобного устройства и его упрошенная схема приведены в [2].
Цепь запуска обеспечивается резистором R3an и формирует начальное питание ИМС IC1 по выводу 9, необходимое для питания схемы в режиме старт – стоп. После запуска и при отсутствии критических режимов работы преобразователь переходит на питание от вспомогательного источника VD„ С„, напряжение которого формируется с обмотки (3-4)ИТ после появления импульсов тока за счет работы схемы запуска.
В преобразователе применена схема пропорционального управления при переходе в режим прямого хода, построенная на транзисторе VT5. Принцип работы этого узла рассмотрен на примере упрощенной схемы (см. рис.2.2) в разделе 2.1. Ток управления силовым каскадом (отпирающий ток) протекает через г
управления ключевым каскадом
Управление количеством запасенной в трансформаторе ИТ энергии, а значит, и величиной выходных напряжений, осуществляется за счет управления длительностью отпирающих импульсов (см. выше).
Рис. 3.2. Функциональная схема источнника питания на ИМС STR-S6709
Формирователь обеспечивает передачу запускающих импульсов и пропорциональное управление на базу ключевого каскада, при отпирании, по цепи:
(+)Q— выв.9 IC1- (к-э)УТ5- выв.5 IC1- —Яогр – Сс,— выв. З IC1 — (б-э) VT3 — —выв.2 IC1 — (-)С.,
и надежное запирание силового ключа, за счет отрицательного напряжения заряженного Ссв, при обратном ходе.
На формирователь приходит управляющее напряжение схемы ШИМ, схемы запирания при возрастании напряжения и срабатывании триггера – зашелки при возникновении критических режимов работы микросхемы.
Схема защиты служит для запирания VT3 в случае достижения током через транзистор VT3 максимальной рабочей величины, чрезмерного увеличения напряжения, либо для выключения преобразователя при превышении током, напряжением, температурой предельных допустимых значений. Она состоит из схемы токовой защиты, схемы защиты от перенапряжения, схемы защиты от перегрева, логической схемы и триггера-защелки.
Для измерения тока обычно используют датчик тока (резистор R„3M величиной 0,1.. 1 Q. на рис.3.2.) Напряжение с датчика тока поступает через вывод 6 ИМС IC1 на схему сравнения, где оно сравнивается с опорным напряжением.
Поскольку ток коллектор-эмиттер через ключ VT3, протекающий по цепи:
(+)U„um – (5-6)ИТ— (выв. 1)1С1- (к-э) VT3- -(выв. 2)1С1 — – (-)Unum.
после отпирания транзистора VT3 линейно нарастает, пропорционально его величине нарастает и падение напряжения на датчике тока R„,u. Если по какой-либо причине это напряжение превысит напряжение сравнения измерительного узла, схема сравнения подаст сигнал управления на схему ШИМ для уменьшения ширины отпирающего импульса.
Увеличение напряжения в цепи обратной связи, поступающее на ИМС IC1 через вывод 8, также вызывает уменьшение ширины отпирающего импульса. Если это не приводит к желаемому результату, схема логики выключает преобразователь.
Выключение преобразователя при перегреве также осуществляет схема логики.
Схема стабилизации сравнивает напряжение одной из вторичных обмоток с опорным напряжением и изменяет сигнал управления в сторону уменьшения ошибки. Это осуществляется в режиме широтно-импульсной модуляции — при увеличении выходного напряжения ширина отпирающего УТЗ импульса уменьшается, и наоборот.
Для формирования напряжения сравнения, чаще всего, используется вторичный выпрямитель, обеспечивающий питание выходного каскада строчной развертки.
Это напряжение поступает на делитель в цепи базы узла сравнения УТ1 ИМС IC3 (см. рис.3.3). С коллектора VT1 сигнал ошибки через развязывающую оптопару IC2 подается на схему ШИМ ИМС IC1 через вывод 7.
ИМС 1СЗ представляет собой специализированную микросхему, применяемую в качестве узла сравнения. Серия подобных микросхем имеет разные параметры и используется для стабилизации напряжения по главному вторичному источнику. Напряжение стабилизации, обеспечиваемое микросхемой, вносится в ее маркировку (например, SE110N — стабилизирует напряжение 110 V, SE115N — 115 V, SE140N – 140 V и т. п.).
Рис.3.3. Схема узла сравнения
3.2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ
3.2.1. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ТЕЛЕВИЗОРА GOLDSTAR CF-14A80Y(B)
[CF-20A80Y(В), CF-21A80Y(B), SUPRA CTV 2085DK]
Импульсный источник питания телевизора «GOLDSTAR CF-14A80Y» и других перечисленных моделей формирует следующие питающие напряжения’
—напряжение 112 V, для питания выходного каскада строчной развертки;
— напряжение 60/12 V, для питания предоконечного каскада строчной развертки и для стабилизатора 5 V (ИМС IC04), питающего в дежурном режиме схему управления телевизором;
—напряжение 25 V, для питания УМЗЧ;
— напряжение 12 V, для стабилизатора 5 V (ИМС IC04), питающего схему управления телевизором в рабочем режиме, а также для параметрического стабилизатора 9 V.
Напряжение питания 25 V оконечного усилителя кадровой развертки, стабилизированные напряжения 12*V и 9 V для питания ИМС, а также 33 V для схемы настройки тюнера, формируются из напряжений вторичных обмоток строчного трансформатора.
В дежурном режиме, по команде процессора управления телевизором, происходит перевод преобразователя на работу с пониженным выходным напряжением. При этом, напряжения на выходах вторичных выпрямителей снижаются на порядок (за исключением стабилизатора 5 V, питающего схему управления телевизором), и все устройства, питаемые от них, выключаются. Для коммутации режима работы преобразователя используется транзисторный ключ Q804, при отпирании которого в дежурном режиме резко увеличивается ток светодиода оптопары схемы стабилизации напряжения IC801 (более подробное пояснение см. ниже).
Преобразователь построен по схеме ведомого генератора, частотнозадающий узел которого расположен в ИМС IC802. Силовой ключ также расположен в ИМС IC802. Работа основных узлов преобразователя описана в разд.3.1.
Запуск преобразователя, при включении напряжения сети, обеспечивается за счет тока через цепь D814, R824, R825 на вывод 9 ИМС IC802. После запуска питание ИМС IC802 осуществляется вспомогательным выпрямителем D809, С820 со стабилизатором на элементах ZD811, Q805.
Таблица 3.1. Назначение и состав цепей преобразователя
Функциональное назначение цепей
Источник: pandia.ru
STR S5707 схема включения
Микросхема STR-S5707 представляет собой оффлайн регулятор напряжения для импульсных блоков питания с биполярным транзистором на выходе.
Производятся эти чипы в Китае компанией Sanken Electric.
Это узкоспециализированное решение, предназначенное для использования только в схемах автономных квазирезонансных преобразователей напряжения, оборудованных обратной связью. Микросхема STR S5707 улучшает качество интеграции блока питания с внешними схемами, повышает их уровень надёжности.
Внутри каждой микросхемы имеется первичный контур управления и драйвер на базе биполярного транзистора третьего поколения.
Особенности STR S5707
- Формованный SIP-корпус со встроенным изолированным распределителем теплопотока.
- Имеется защита от импульсной перегрузки по току.
- Минимальное и максимальное значение по времени отключения установлены на производстве и не нуждаются в корректировке.
- Есть внутренняя блокировка от пониженных напряжений (с гистерезисом).
- Квазирезонансная работа снижает уровень электромагнитных помех, повышает эффективность схемы.
- Есть режим ожидания (в момент его работы существенно снижается энергопотребление).
- Чип оснащён защитой от перенапряжения и от перегрева.
- Косвенная обратная связь уменьшает количество внешних радиодеталей в схеме для обвязки.
- Усилитель ошибки с первичной стороны включён, чтобы облегчить регулирование со стороны вторичной или смещающей обмотки силового трансформатора.
- Корпус – ZIP-9.
- Напряжение питания – 15 В (максимум).
- Выходное напряжение – 850 В (максимум).
- Напряжение изоляции – до 2 кВ.
- Рабочая температура – в диапазоне от -20 до +125°С.
- Выходная мощность – до 140 Вт (при напряжении на входе 220-240 В VAC).
Источник: www.radioradar.net