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第二章开关式稳压电源
电源电路主要是为整机负载电路提供工作电压。彩色电视机都采用性能优良的开关型稳压电源。所谓开关型稳压电源，就是电源调整管工作于开关状态的稳压电源。
2.1开关式稳压电源的工作原理
2.1.1 开关式稳压电源的组成
电源主要由交流220V 整流滤波电路、开关振荡电路、脉冲整流滤波电路、取样和稳压控制电路等组成，如图2－1所示。 电源整流滤波电路将交流220V 电压变为300 V左右的直流电压。开关振荡电路包括开关调整管、开关变压器、正反馈电路等。把整流滤波电路送来的直流电压变换为高频脉冲电压。脉冲整流滤波电路把高频脉冲电压整流为直流电压，为负载供电，同时送取样和稳压控制电路。取样和稳压控制电路包括取样电路、基准电压产生电路·比较放大电路、脉宽(或频率) 调整电路等。它将取样电压和基准电压进行比较，得到误差电压并进行放大，用放大后的误差电压去控制开关振荡管(即开关调整管) 的导通和截止时间，以改变高频脉冲的频率或脉冲宽度，从而使输出的直流电压稳定
高频脉
图2－1 开关电源组成方框图
2.1.2电路结构与工作原理
由于开关式稳压电源的效率高、调整范围宽、可靠性高，因此现在的彩色电视机均采用开关式稳压电源。开关式稳压电源按稳压的控制方式分为脉冲宽度控制式(调宽式) 、频率控制式(调频式)I 按开关电源与负载的连接方式分为串联型和并联型；按不同的激励方式分为他激式和自激式。目前用得较多的是脉冲宽度控制、自激式并联型开关电源。
（1）开关式稳压电源的基本工作原理，
脉冲变压器藕合并联开关稳压电路，如图2－2所示图中T 是开关变压器，同时兼有储能电感的功能。Q 是开关管，D 是整流二极管,C 是滤波电容器。现在来分析电路的工作过程，工作波形参见图2－3。
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T
+
_
图2－2 开关电源
当开关管Q 受正激励脉冲激励而饱和导通时，由于电感效应的作用，储能变压器初级绕组的感应电势的极性为上正下负，在此期间储能变压器T 的初级绕组L1中的电流线性增大，磁能逐渐增长，是变压器储存能量的过程。而由于变压器的藕合作用，次级绕组L2感应脉冲的极性为上负下正，故二极管D 截止，R L 中的电流由C 放电提供。
当开关管截止后,T 初级绕组L1上没有电流流通，
感应电势的极性为上负下正，而次级绕组L2感应脉冲的极性为上正下负，整流管.D 导通，
T 中储存的磁场能量D 经 C
与负载R L 释放，产生输出直流电压。这是一个变压器释放能量的过程。
U t
U ce
i i D
图 2－3变压器式变换器波形
在调整管导通期间，初级绕组1中电流的变化量力：
△I=Uin /L1×T on
在调整管截止期间次级绕组L2中电流的变化量为：
△I 1=Uout /L×T off
从能量的观点来看，如果忽略变换过程中的损耗，则在一个工作周期中，变压器输人的能
W 2即 量应该与输出的能量相等，W 1
把 I 和 I 11L 122 I 21=1L 22 I 22 的表达式代入并整理得到：
U out =
T on U in T off n 2T on δ=且=U in （n 1为初级绕组L 1匝数，n 2为初级绕组L 2的匝数， n 11-δT off
δ 为驱动脉冲占空系数）的代入上式则得：
n δ U out =2U in n 11-δ.
从该式可以看出，输出电压U out 的高低取决于输入电压U in 的高低、工作系数δ的大小及变压器的变压比。
显然，图2-3所示的电路是一种反激型开关电源，即开关管Q 与整流管D 截止与导通的情况正好相反。当然，也可以采用正激型，但正激型是Q 与D 同时导通，同时截止，尤其当Q 突然截止时，T 中的磁场能量在初级绕组和次级绕组都没有释放回路，因此在T 初级绕组中将感应出极高的反电势，与U in 叠加后极易将开关管击穿。
变压器开关式稳压电源的优越性：
a) 可以使次级输出电压有更大的灵活性。即只要选取初次级的不同匝数比，就可以得到所需的任意大小的输出电压。
b) 可以为脉冲变压器次级多加几组绕组，可以提供互不相同的多路稳定直流电压输出。 c) 做到了机芯和交流电源的隔离，除电源部分初级绕组回路带电外，其稳压输出的地线不带电，实现了所谓冷底板。
基于以上诸原因，目前的彩色电视机中广泛应用变压器开关式稳压电源。
（2）调宽与调频式开关稳压电路
从上述的分析可见，无论是何种形式的变换器，在稳压过程中都要根据输出电压变化趋势进行驱动脉冲占空系数大小的动态调整，以改变单位时间内开关管的导通时间，这样才能保证得到稳定不变的输出电压U out ，调整占空系数δ大小的方式可以有两种。一是周期T 不变而改变T on ，即改变开关管导通时间的长短，称为脉宽控制方式，另一种是T on 不变而改变周期T ，即改变开关频率，称为频率控制方式。
无论采用何种控制方式，它们的实现都是由控制电路完成的。为完成自动稳压的目的，控制电路是由输出电压取样电路、比较放大、基准电压和激励脉冲的调频或调宽电路组成，以做到占空系数δ的动态调整。它的稳压过程如下：取样电路取出一与输出电压成比例的电压，并将这一电压与基准电压一起送人比较放大电路进行比较，比较放大电路根据比较结果输出一代表输出电压U out 偏移的误差信号，用该误差信号去控制改变驱动脉冲的占空系数δ，从而改变开关管的导通和关断时问之比．使输出电压稳定不变。比如当输出电压偏低时，误差信号应使驱动脉冲的占空系δ数增大，使开关管单位时间里导通时闻变长，从而使输人变换器的能量增加，使输出电压U out 上升。反之，当输出电压偏高时，则应使驱动脉冲的占空系数δ减小。这样输出电压的变化经过取样，比较放大，占空系数δ调整等环节的作用使输出电压向相反方向变化，达到稳压的目的。
(3)自激式与他激式开关稳压电路
不管何种开关电源．其开关管都必须工作在截止和饱和的周期状态。所以必须在开关管的
基极加上周期性的开关激励脉冲，按激励脉冲的产生方式分类，有自激式和它激式两种。
①自激式开关稳压电路
自激式开关电源不需要专设振荡器以形成激励脉冲，它利用电路中的开关管和在储能电感或变压器旁边添加的一个正反馈绕组共同构成一个自激振荡器，它的开关调整管兼作脉冲间歇振荡器的振荡元件，工作时反馈绕组以正反馈形式把感应脉冲馈送到开关管的基极，以形成自激间歇振荡。
下面以图2－4所示的电路来说明自激式开关电源的原理。在这个电路中．Q 即是开关管又是振荡管。它的振荡过程如下：电路接通后．输入电压U in 经启动电阻R2加到开关管Q 的基极, 为Q 提供初始的启动电流，以便Q 开始导通，Q 导通后其上产生的集电级电流流经脉冲变压器的初级绕组N1，并在Nl 上感应一上正下负的电动势，这一电动势经变压器的藕合作用，在反馈绕组N3感应一上负下正的电动势，由于电容Cl 两端电压不能突变．因此N3上的感应电动势通过Cl 、Rl 加到开关管Q 的基极，使Q 的基极电流迅速增大，基极电流增大进一步导致集电级电流增大，使变压器各绕组的感应电势得到加强，这一强烈的正反馈过程使开关臂Q 很快进入饱和导通状态。
T
D2图 2－4自激励开关电源
开头管Q 饱和导通后，U in 直接如在N1绕组上．N1上电流线性增长，在N1上的感应电势方向为上正下负, 在N3上的感应电势方向为上负下正．且N3上的感应电动势通过R1和开关管Q 的发射结向C l充电，C l上充电电压的极性是左负右正。随着充电的进行，Cl 两端电压逐渐升高，Cl 左方电位逐渐降低。经过一段时问．Cl 左方电位即开关管Q 的基极电位降低到一定数值时．Q 基极电流开始减小，而这个时候Q 集电极电流还继续增大，因此由于这两个原因．经过一段时间后Q 就不再满足饱和导通的条件，开关管从饱和区进入放大区，一旦进入放大区，Q 集电极电流就开始减小，这一减小的电流在N l绕组上感应一上负下正的电动势，而在N3绕组上感应一上正下负的电动势，这又是一个正反馈的雪崩过程，使Q 很快转入截止状态。
Q 截止后，C1经N3、D1、R1放电。随着放电的进行，C1两 端电压逐渐降低，Cl 左端电位相应升高，Q 基极电位也相应升高。当Q 基极电位升高到一定程度时，经启动电阻提供基极电流使Q 又进入开始导通的状态，从而开始下一个周期的间歇振荡。
从振荡过程可以看出，Q 从饱和导通到截止的时闻和恢复导通的时间都决定于Cl 、R1 放电的时间，所以Cl 、Rl 的参数决定了振荡周期。
自激式开关电源的电路比较简单．所需元件较少，成本低。
②它激式开关稳压电路
它激式指开关管不参与激励脉冲的振荡过程，徼励脉冲由独立的振荡电路产生，可用分立元件。也可用集成电路。由于采用分立元件的振荡器，电路比较复杂．因此一般都采用集成电路，整体电路比较简捷．而且功能比较强，能够完成振荡，自动稳压、过流、过压保护等功能，
无论是自激式开关电源还是它激式开关电源，在工作时，都由行频脉冲同步，使开关电源的振荡频率和行振荡的频率一致，这样作的好处是使这两部分电路相协凋，不至于互相干扰。对于自激式电源，引入行逆程脉冲后，好像变为它激式了，实际上还是自激式，因为振荡的维持还是由开关管和脉冲变压器或储能电感上的正反馈绕组完成的．行逆程脉冲只是起触发作用，使电路的振荡状态发生翻转。
不管采用何种激励方式，都要有足够的驱动功率，比如在开关管饱和期间，要求有足够大的基极电流，以维持开关管的饱和导通，这时基极电流应满足I b >Icp/β (Icp为开关管集电极的峰值电流) 的条件，否则开关管就会因激励不足而不能完全饱和，压降增大，功耗增大，开关管过热，容易造成损坏；而在开关管由饱和变为截止时，基极必须加反向电压，形成足够的基极反向抽出电流，使开关管急剧地截止，以缩短开关管截止转换时间，减小其关断损耗。
2.2稳压电源电路实例
二次侧接地（冷）
图2－5开关电源框图
图2－6开关电源电路（TCT---2116）
2.2.1开关电源电路分析
1 300V 整流滤波电路
220 V交流电经电源开关5801，进入电源电路，F801为2A 的彩色电视机延时保险管。C801和互感扼流T801构成双向高频干扰滤波电路。它既可以防止电网线上的干扰进入电视机，又可防止内部开关电源产生的干扰窜入电网线对其他电器产生干扰。经过滤波后的220V 电源一路经消磁电阻RT801到消磁阻线圈L903对显像管进行消磁；另一路经保险电阻R801后到由D801
~D804构成的桥式整流电路整流，再经C806滤波得到300V 的直流电压D801~ND804上并联两个高频滤波电容器。一方面可以滤除干扰；另一方面可防止二极管被开机浪涌电流击穿。
2启动与振荡电路
由D801~D804桥式整流，在滤波电容C806两端产生300V 左右的直流电压。该电压分两路输出：一路经开关变压器T802的初级绕组3~1， 加到开关管Q804的集电极，另一路经启动电阻R803、R803A 加到Q804们基极，使Q804进入导通状态。
Q804导通后，共集电极电流在T802的初级绕组上产生电动势，T802的正反馈绕组6－5产生感应电动势，⑤端正的脉冲电压经Q804的b-e 结、R815、R814、C808、T802的⑥脚构成正反馈回路，使Q804在正反馈雪崩过程的作用下，迅速进入饱和状态。
Q804饱和后T802初级绕组的电流线性增大，由于T802次级绕组所接的整流管截止，所以电能以磁能的形式存储在T802内部。同时，由于正反馈雪崩过程时间极短，C808来不及充电，所以在Q804进入饱和状态后，开始充电。随着充电电流的减小，将逐渐不能维持Q804的饱和导通，于是Q804退出饱和状态。
Q804退出饱和状态后，由于其 c-e 结内阻的增大，使T802初级绕组的电流进一步下降，导致T802各个绕组的电动势反相，使开关管Q804迅速截止。
在 Q804截止期间，开关变压器T8 02向负载释放能量。随着T802能量的不断释放，T802初级绕组产生一个反相的电动势，以阻正电流的下降，于是正反馈绕组产生的⑤端为正的反馈电压，再次使Q804导通，由此便形成了自激振荡。
3，稳压控制电路
T802的7-8绕组为取样绕组，当市电电压升高或负载电流变小，引起输出端电压升高时，T802的7-8绕组脉冲上升，经D805整流、C811滤波，使C811上的取样电压升高，经R805、VR801和R806取样后的电压升高，因误差放大管Q801发射极接稳压管D808、D808A ，所以Q801导通减弱，进而控制Q803导通加强。Q803仍导通加强后，使Q804导通时间缩短，T802储存的能量减小，最后使输出端电压自动降至正常值。当输出端电压下降时，稳压调节过程相反。
4待机控制电路
正常工作时，CPU (TCT-M16V2-S)的⑦脚输出高电平，此高电平，一方面加到Q807的基极，使Q807导通，控制Q806截止，使Q805， D833等组成的稳压电路正常工作，从Q805的发射极输出 H.Vcc 电压，行扫描电路正常工作；另一方面CPU 的⑦脚输出的高电平还经R324、C323加到Q304的基极，C323无放电回路，使Q304截止，二极管D201∽D203截止，将9V 电源与R 、G 、B 电路隔离。
在待机状态下，CPU 的⑦脚输出低电平，Q807截止，Q806饱和导通，共集电极变为低电平，Q805发射极不能输出 H.V CC 电压，行扫描电路停止工作。同时，Q304迅速饱和导通，9V 电源经R321、Q304的e －c 结加在D201 ～D203的正极，使3个二极管正偏导通，LA76810的
(19)、(20).(21)脚钳位于高电平，经末级视放倒相，显像管阴极KR 、 KG 、KB 电位降低，使阴极束流大增，高压电容迅速泄放，荧光屏亮点消失。此时主电源正常工作，维持给CPU 的5V 供电。
2.2.2三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关稳压电源
图 2-7 所示为三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关稳压电源，从图中可以看出，该电源为并联自激式开关稳压电源。取样方式采用光藕隔离直接取样，开关变压器的初级和次级实现了隔离，电源部分地线为“热地”开关变压器次级部分为“冷地”，此机芯。“冷机芯”。
一、熔断器、干扰抑制、开关电路
FU501是熔断器，也称为保险丝。彩色电视机使用的熔断器是专用的，熔断电流为3. 14A，它具有延迟熔断功能，在较短的时间内能承受大的电流通过，因此不能用普通保险丝代替。
R501、C501、L5 01、L503、C502组成高频干扰抑制电路。可防止交流电源中的高频干扰进人电视机干扰图像和伴音，也可防止电视机的开关电源产生的干扰进人交流电源干扰其他家用电器。SW50 1是双刀电源开关，电视机关闭后将电源与电视机完全断开。
二、自动消磁电路
彩色显像管的荫罩板、防爆卡、支架等都是铁制部件，在使用中会因周围磁场的作用而被磁化，这种磁化会影响色纯度与会聚，使荧光屏出现局部偏色或色斑，因此，需要经常对显像管内外的铁制部件进行消磁。
常用的消磁方法是用逐渐减小的交变磁场来消除铁制部件的剩磁。这种磁场可以通过逐渐变小的交流电流来取得，如图8-28 (b)所示。当电流I 逐渐由大变小时，铁制部件的磁感应强度沿磁滞回线逐渐变化为零。
+
T
(a)消磁电阻的温度特征曲线 （b ）消磁线圈中的交流电流
图2－7消磁电路特征
自动消磁电路也称ADC 电路，由消磁线圈、正温度系数热敏电阻等组成，消磁线圈L909为400匝左右，装在显像管锥体外。
RT501是正温度系数热敏电阻，也称为消磁电阻。它的特性如图2－7(a)所示。刚接通电源时，因为RT501阻值很小，有很大的电流流过消磁圈L909，该电流在流过RT501的同时使RT50 1的温度上升，RT501的阻值R t 迅速增加，从而使流过消磁线圈的电流i 不断减小，在3、4秒钟之内电流可减小到接近于零，如图2－7(b)所示。
三、整流、滤波电路
VD503 ～VD506四只二极管组成桥式整流电路，从插头U902输人的220V 交流电，经桥式整流电路整流，再经滤波电容C507滤波得到300V 左右的直流电，加至开关稳压电源输人端。C503～ C506可防止浪涌电流，保护整流管，同时还可以消除高频干扰。 R502是,. 限流电阻，防止滤波电容C50 7开机充电瞬间产生过大的充电电流。
图2－8 三洋IC 总线控制彩色电视机开关稳压电源
四、开关稳压电源工作原理
开关稳压电源的工作原理如图2－8所示。图中VT513为开关兼振荡管,U ceo ≥1500V ，P CM ≥50W 。T511为开关振荡变压器，R520、 R521、 R522为起动电阻，C514、 R519为反馈元件。VT512是脉冲宽度调制管，集电极电流的大小受基极所加的调宽电压控制。在电路中也可以把它看成一个阻值可变的电阻，电阻大时VT513输出的脉冲宽度加宽，次级的电压上升，电阻小时VT513输出的脉冲宽度变窄，次级电压下降。自激式开关稳压电源由开关管兼振荡管、脉冲变压器等元件组成间歇式振荡电路，振荡过程分为四个阶段：
1脉冲前沿阶段
＋300V 电压经开关变压器的初级绕组③端和⑦端加至VT513的集电极，起动电阻R520、R521、R522给VT513加人正偏置产生集电极电流Ic ，Ic 流过初级绕组③端和⑦端时，由于互感作用使①端和②端的绕组产生感应电动势E 1。由于①端为正，②端为负，通过反馈元件C514、R519使.VT513基极电流上升，集电极电流上升，感应电动势E1上升，这样强烈的正反馈，使VT513迅速饱和导通。VD517的作用是加大电流启动时的正反馈，使VT513更快地进人饱和状态，以缩短VT513饱和导通的时间。
2脉冲平顶阶段
在VT513饱和导通期间，＋300V 电压全部加在T511③、⑦端绕组上，电流线性增大，产生磁场能量。①端和②端绕组产生的感应电动势E1通过对C514的充电维持VT513的饱和导通，称为平顶阶段。随着充电的进行，电容器C514逐渐充满，两端电压上升，充电电流减小，VT513的基极电流I b 下降，使VT513不能维持饱和导通，由饱和导通状态进人放大状态，集电极电流I c 开始下降，此时平顶阶段结束。
3，脉冲后沿阶段
VT513集电极电流Ic 的下降使③端和⑦端绕组的电流下降，①端和②端绕组的感应电动势E1极性改变，变为①端为负、②端为正，经C514、R519反馈到VT513的基极，使集电极电流I c 下降，又使①端和②端的感应电动势E1增大，这样强烈的正反馈使VT513迅速截止。
4. 间歇截止阶段
在VT513截止期间，T511次级绕组的感应电动势使各整流管导通，经滤波电容滤波后产生+190V、+110V、+ 24V、+17V等直流电压供给各负载电路。VT513截止后, 随着T511磁场能量的不断释放，使维持截止的①端和②端绕组的正反馈电动势E1不断减弱，VD516. R517、R515的消耗及R520、R521、R52 2加入的起动电流给C514充电，使VT513基极电位不断回升，当VT513基极电位上升到导通状态时，间歇截止期结束，下一个振荡周期又开始了。
图 2－9开关稳压电源工作原理
五、稳压工作原理
稳压电路由VT553、N501、VT511、VT512等元件组成。R552、RP551、R553为取样电路，R554、VD561为基准电压电路，VT553为误差电压比较管。由于采用了N501的光电耦合器，使开关电源的初级和次级实现了隔离，除开关电源部分带电外，其余底板不带电
当+B110V电压上升时，经取样电路使VT553基极电压上升，但发射极电压不变，这样基极电流上升，集电极电流上升，光电耦合器N501中的发光二极管发光变强，N501中的光敏三极管导通电流增加，VT511、VT512集电极电流也增大，VT513在饱和导通期间的激励电流被VT512分流，缩短了VT512的饱和时间，平顶时间缩短，T511在VT513饱和导通期间所建立的磁场能量减小，次级感应电压下降，+B110V电压又回到标准值。同样若＋B110V 电压下降，经过与上述相反的稳压过程，十B110V 又上升到标准值。
六、脉冲整流滤波电路
开关变压器T511次级设置五个绕组，经整流滤波或稳压后可以提供＋B110V 、B2＋17V 、B3＋190V 、B4＋24V 、B5＋5V 、B6＋12V 、B7 + 5V等七组电源。行输出电路只为显像管各电极提供电源，而其他电路电源都由开关稳压电源提供，这种设计可以减轻行电路负担，降低故障率，也降低了整机的电源消耗功率。
七、待机控制
待机控制电路由微处理器N701、VT703、VT552、VT551、VT5 54等元件组成。正常开机收看时，微处理器N701(15)脚输出低电平0V ，使VT703截止，待机指示灯VD701停止发光，VT552饱和导通，VT551、VT5 54也饱和导通，电源B4提供24V 电压，电源B6提供12V 电压，电源B7提供5V 电压。电源B6控制行振荡电路，B6为12V ，使行振荡工作，行扫描电路正常工作处于收看状态。同时行激励、N101、场输出电路都得到电源供应正常工作，电视机处于收看状态。
待机时，微处理器N701(15)脚输出高电平5V ，使VT703饱和导通，待机指示灯VD701发光，VT552截止，VT551、VT554失去偏置而截止，电源B4为0V ，B6为0V ，B7为0V ，行振荡无电源供应而停止工作，行扫描电路也停止工作，同时行激励、N101、场输出电路都停止工作，电视机处于待机状态。
八、保护电路
1、 输入电压过压保护
VD519、R523、VD518组成输入电压过压保护电路，当电网输入交流220V 电压大幅提高时，使整流后的＋300电压提高VT513在导通时①端和②端绕组产生的感应电动势电压升高，VD519击穿使VT512饱和导通，VT513基极被VT512短路而停振，保护电源和其他元件不受到损坏。
2、尖峰电压吸收电路
在开关管VT513的基极与发射极之间并联电容C517，开关变压器T511的③端和⑦端绕组上并联C516和R525，吸收基极、集电极上的尖峰电压，防止VT513击穿损坏。
2.3 电源电路检修
2.3.1电源供给电路故障特和现象
`1电源供给电路故障特点
彩色电视机各个部分都要在合适的电源供给下才能正常工作，因此电源出了故障对整机各个部分都有影响，即不仅影响直接供电的行、场扫描电路，而且要影响由行扫描电路供电的部分。
. 电源电路的故障总是与“三无”现象联系在一起。因开关电源的形式和故障部位不同。有时烧保险丝（整流管、开关管、滤波电容或热敏电阻击穿等) ，有时不烧保险丝(开关电源的启动、反馈、稳压电路和开关变压器的次级有故障或负载短路) 。
电源的质量与光栅、图像、色彩、伴音质量密切相关，而且还影响其稳定性。
电源电路的故障率较高。目前彩色电视机都采用开关电源供电，由于它工作在高电压、大电流和脉冲状态，加上无电源变压器隔离、底盘带电，所以容易发生故障，其故障率仅次于行扫描电路。开关电源的故障往往会使多个元件一起损坏，所以检修时对有损伤痕迹的元件应一起检查更换，对易损坏的元件最好都检查一下。
检修开关电源供电的彩电，必须在交流市电与彩电电源输入端间接入1:1的隔离变压器，以确保人身和电视机的安全。
为防止地磁和机外杂散磁场的影响，在彩色电视机的电源部分都设置自动消磁电跑。如果ADC 有故障，还会造成色纯度下降、会聚不良和出现色块或色斑故障现象。
2故障现象与原因
电源供给电路常见的故障现象有：无光栅无图像无伴音、光栅S 型扭曲、光栅幅度扩大或缩小、光栅上呈现色块色斑、光栅上有黑横条干扰、光栅和伴音时有时无、伴音中出现“哼”声、开关变压器发出叫声等。
产生这些故障的原因有以下几种,
电源存在短路性故障，如整流管、开关管(或厚膜电路) 击穿，滤波电容严重漏电或击穿，消磁线圈对地短路，负载短路，输出端过压保护管短路等，这时不仅电源无输出而且会烧保险丝。
. 电源出现开路性故障，如电源开关接触不良，保险丝已熔断，启动电阻开路，整流管、开关管、驱动管、误差放大管开路，开关变压器及取样电路开路等。
因元件损坏使控制电路失控、保护电路失效，在这种情况下会造成输出电压偏高的故障。控制电路元件变质，也会使输出电压偏高或偏低，导致光栅幅度扩大或缩小。
滤波电容干枯失效、同步脉冲耦合元件开路，致使输出电压不稳、纹波太大。
输出电压调整电位器接触不良，或电路存在虚焊。
3重要在路电阻检测点（如三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关电源）
①电源开关管VT513集电极与发射极之间的电阻
测量方法：用万用表电阻R ×1挡，红表笔接发射极，黑表笔接集电极时，表针应不动；红表笔接集电极，黑表笔接发射极时，阻值在100Ω为正常。若两次测量电阻值都为0Ω，则电源开关管VT513已被击穿。
②保险丝FU501
电源电路中由于元器件击穿造成短路时；保险丝FU501将熔断保护。测量方法:用万用表电阻R ×1挡，正常阻值为0Ω。如果表针不动，说明保险丝已熔断，需要对电源电路中各主要元器件进行检查。
③限流电阻R502
限流电阻R502也称为水泥电阻，当电源开关管击穿短路或整流二极管击穿短路时，会造成电流增大，限流电阻R502将因过热而开路损坏。
测量方法：用万用表R ×1挡，阻值应为3. 9n。
4 重要电压测量点
①整流滤波输出电压
此电压为整流滤波电路输出的直流电压，正常电压值为+300V左右。检修时可测量滤波电容C507正极和负极之间的电压，如果无电压或电压低，说明整流滤波电路有故障。
②开关电源+B110V输出电压
开关电源正常工作时输出+B110V直流电压，供行扫描电路工作。检修时可测量滤波电容C561正、负极之间的电压。若电压为+110V，说明开关电源工作正常, 若电压为0V 或电压低，电压高于+110V则电源电路有故障。
③开关电源B2+17V、B3+190V、B4+24V、B5+5V、B6+12V、B 7+5V各电源直流输出电压。可以通过测量B2 ～B7各电源直流输出端电压来确定电路是否正常。
2.3.2 常见故障及检修方法
故障现象1：待机指示灯不亮，无光栅、无图像、无伴音(“三无”)
当电视机出现“三无”故障时，要首先检测行扫描电路的行输出管是否击穿和行输出级供电端＋110V 电压。经检测行输出管未击穿，测量行输出级供电端电压不正常，应检查电源电路。检修电源电路时，首先接入假负载，断开R233与, T471的连接，接入一个220V15 ~40W的灯泡。开关稳压电源经过维修后，测量假负载与地线之间电压为＋110V ，可拆下假负载，焊上R233与T471的连接。
检修程序1：
① 测量＋B1101f 供电端电压为0 V，测量B 2～B 7各电源电压也为0V 。
② 检查电源开关管VT513是否击穿损坏，用万用表电阻R ×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，若两次测量都为0Ω，说明VT513已击穿短路。
③用在路电阻检测法检测保险丝FU501和水泥电阻R502，这两个元件可能会同时损坏。检测脉宽调整管VT512，这个元件很有可能损坏。
④将损坏的元器件拆下，用相同规格的元器件代换。
检修程序2；
①测量+B110V供电端电压为0V ，测量B 2~B7各电源电压也为0V 。
②检查电源开关管VT513是否击穿损坏。用万用表电阻R ×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，一次测量表针不动，一次测量为100Ω左右，说明VT513未
击穿损坏。
③测量滤波电容C507正、负两端直流电压为0V ，说明整流滤波电路有故障。
④检测保险丝FU501和水泥电路R502同时开路或其中一个开路。故障原因有：整流二极管VD503~ VD506其中一只或多只击穿短路，滤波电容C507击穿，消磁电阻击穿短路，保险丝质量不佳自动熔断。
⑤测量滤波电容C507正、负两端电压为0 V，测量保险丝FU501、水泥电阻R502均无损坏，故障原因有：电源开关SW501损坏，插头U902至整流电路间连线断路，交流电网电源无220V 电压。
检修程序3；
①测量+B110V输出端为0V ，测量B 2 ~B7各电源电压为0V ，测量VT513未损坏。
②测量滤波电容C50 7正、负两端直流电压为+300V，正常。这是由于开关电源停振而引起无输出电压的故障。开关电源停振有时是一种较难维修的故障，原因是影响电路停振的因素较多，因此检修时可按下述故障原因1～6条仔细地逐一予以排查。
由于开关电源停振，滤波电容C507储存的＋300V 电能关机后无放电通路，检修时很可能给人造成触电危险，因此关机后要注意将电C507放电。放电后也可以在C507的正、负极上焊接两100k Ω 2W 的放电电阻，待开关稳压电源维修好以后再焊下来。
造成自激振荡停振的原因有：
①起动电阻R520 、R 52 1、R522开路，振荡器无起动电压。
②正反馈元件R519、R524开路，电容C514开路或失效，无正反馈电压。
③＋B110V 、B 2~B7各路输出电路出现短路，例如整流二极管击穿、滤波电容击穿短路，负载短路，使开关变压器T511①~②端的正反馈绕组反馈电压下降而停振。
④调宽、稳压电路出现故障，将正反馈电压短路，故障原因有VT512、VT511击穿短路，光电耦合器损坏，VT553击穿短路及周围相关元件损坏。光电耦合器损坏有时测量不出来，可用相同型号的新件替换。
⑤电源开关管VT513性能下降，放大倍数降低，可以用型号相同的电源开关管替换试验。 ⑥对可能造成停振的其他元器件逐一检查，例如限流电阻R510开路，二极管VD516、VD518、VD519击穿短路，电阻R511开路，开关变压器T511内部绕组短路等。
检修程序4：
①测量+B供电端电压为110V ，正常。
②测量B 5+5V电压为0V ，说明故障原因是由无+5 V电压引起的。
③故障原因有 R569开路，VD554开路，C564无容量失效，N553开路损坏，B 5+5V负载短路(可用断路法分别断开各负载电路检查)
故障现象2：待机指示灯不亮，无光栅、无伴音(“三无”) 。经检测行输出管击穿，拆下行输出管接入假负载，测量假负载与地线之间电压为＋125V ～＋175V 左右。
检修程序：
稳压调宽电路出现故障，故障原因：. R555、R552开路，光电耦合器N501开路或损坏,VT511、VT512、VT533、VD561开路损坏。N501可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象3：开机后待机灯亮，按遥控开/开机键，待机灯灭，无光栅、无伴音。
检修程序1：
①观察显像管灯丝已点亮，说明电源电路、遥控开关机电路、行电路工作正常。无光栅、无伴音，说明进入了总线保护。
②检修方法见后面章节, “I 2C 总线控制接口的总线进人方法、数据调试和检修”中故障现象1 。
检修程序2：
①测量＋B 电源电压为0V 。
②故障原因：滤波电容C561无容量失效，整流二极管VD551开路。
故障现象4：图像水平幅度小，垂直有S 状扭曲。
故障原因：
＋300V 滤波电容G507无容量失效，整流滤波电路输出脉动电压，可用相同规格的电容器替换。
故障现象5：图像水平幅度小。
检修程序：
①测量＋B 电源供电端电压为70～90V 。
②检查稳压调宽电路元件如R553、R556开路，VT553、VD561击穿短路，VT511、VT512、光电耦合器N501是否性能不良，可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象6：图像局部色纯度不良。
检修程序；
检查消磁电阻是否产生虚焊和开路，如有上述故障可进行补焊，消磁电阻失效可以用型号相同的消磁电阻替换。
故障现象7：开关稳压电源输出略高或略低于+110V。
检修程序：
调整RP551使输出电压回到+ 110V。
思考与练习
一、 填空题
1、开关稳压电源主要由开关调制器、和等电路组成。
2、开关稳压电源的特点是调整管处于开关状态，由脉冲发生器产生的来控制其开关。等正脉冲到来时，调整管 ，其集电极电流流经开关放大器的一次绕组，输出端的二极管处于 状态，电能转变为 能；当调整管截止时，输出端的二极管
。输出直流电压的高低可由调整管的 与 来决定。
3、开关稳压电源有调宽式与调频式两种。“调宽”与“调频”都是制控制调整管开关的 而言，前者周期固定而可调，后者是与一般为 KHz 。
二、 选择题
1、一台电视机出现开机烧断熔丝现象，故障的可能原因是（ ）。
A 、消磁电阻开路 B 、电源整流管短路 C 、行输出短路 D 、电源启动电阻开路
2、在开关电源开路中，开关管输出的是（ ）信号。
A 、纯直流 B 、纯交流 C 、脉动直流 D 、解码器
3、某电视机出现“三无”现象，与此故障有关的电路是（ ）。
A 、电源 B 、高频头 C 、伴音电路 D 、解码器
4、电源中的开关管基极启动电阻若断路，开机后将会出现（ ）的故障现象。
A 、烧保险 B 、烧开关管 C 、电源不正常 D 、电源输出电压升高
5、电视机开机电源各路输出电压都偏低，并伴有“吱吱”声，可能原因是（ ）。
A 、开关管损坏 B 、某路输出短路 C 、负载过重 D 、开关变压器二次侧断路
三、判断题（在题后的括号内填写√或×）
1、对于开关式稳压电源，其调整管工作于开关状态。（ ）
2、若开关电源中的开关管断路，则会出现开机烧断熔丝的故障现象。（ ）
3、开关电源中电路中开关管的振荡频率为50Hz 左右。（ ）
4、自动消磁电路出现故障，可能会导致电视机屏幕局部出现颜色不正常。（ ）
四、问答题
1、开关式电源有哪些种类？目前彩色电视机常采用哪种开关电源？
2、开关式电源有哪些优点？为什么它的效率比串联稳压式稳压电源高？
3、分析脉宽控制方式和频率控制方式两类开关电源的稳压原理。
4、串联型开关式稳压电源的开关调整管c —e 极若击穿短路，则会造成什么现象，为什么？
5、串联型开关式稳压电源与并联型开关式稳压电源对开关调整管c —e 极间耐压的要求有什么不同，为什么？
奇数页（章名）
第二章开关式稳压电源
电源电路主要是为整机负载电路提供工作电压。彩色电视机都采用性能优良的开关型稳压电源。所谓开关型稳压电源，就是电源调整管工作于开关状态的稳压电源。
2.1开关式稳压电源的工作原理
2.1.1 开关式稳压电源的组成
电源主要由交流220V 整流滤波电路、开关振荡电路、脉冲整流滤波电路、取样和稳压控制电路等组成，如图2－1所示。 电源整流滤波电路将交流220V 电压变为300 V左右的直流电压。开关振荡电路包括开关调整管、开关变压器、正反馈电路等。把整流滤波电路送来的直流电压变换为高频脉冲电压。脉冲整流滤波电路把高频脉冲电压整流为直流电压，为负载供电，同时送取样和稳压控制电路。取样和稳压控制电路包括取样电路、基准电压产生电路·比较放大电路、脉宽(或频率) 调整电路等。它将取样电压和基准电压进行比较，得到误差电压并进行放大，用放大后的误差电压去控制开关振荡管(即开关调整管) 的导通和截止时间，以改变高频脉冲的频率或脉冲宽度，从而使输出的直流电压稳定
高频脉
图2－1 开关电源组成方框图
2.1.2电路结构与工作原理
由于开关式稳压电源的效率高、调整范围宽、可靠性高，因此现在的彩色电视机均采用开关式稳压电源。开关式稳压电源按稳压的控制方式分为脉冲宽度控制式(调宽式) 、频率控制式(调频式)I 按开关电源与负载的连接方式分为串联型和并联型；按不同的激励方式分为他激式和自激式。目前用得较多的是脉冲宽度控制、自激式并联型开关电源。
（1）开关式稳压电源的基本工作原理，
脉冲变压器藕合并联开关稳压电路，如图2－2所示图中T 是开关变压器，同时兼有储能电感的功能。Q 是开关管，D 是整流二极管,C 是滤波电容器。现在来分析电路的工作过程，工作波形参见图2－3。
（书名）偶数页
T
+
_
图2－2 开关电源
当开关管Q 受正激励脉冲激励而饱和导通时，由于电感效应的作用，储能变压器初级绕组的感应电势的极性为上正下负，在此期间储能变压器T 的初级绕组L1中的电流线性增大，磁能逐渐增长，是变压器储存能量的过程。而由于变压器的藕合作用，次级绕组L2感应脉冲的极性为上负下正，故二极管D 截止，R L 中的电流由C 放电提供。
当开关管截止后,T 初级绕组L1上没有电流流通，
感应电势的极性为上负下正，而次级绕组L2感应脉冲的极性为上正下负，整流管.D 导通，
T 中储存的磁场能量D 经 C
与负载R L 释放，产生输出直流电压。这是一个变压器释放能量的过程。
U t
U ce
i i D
图 2－3变压器式变换器波形
在调整管导通期间，初级绕组1中电流的变化量力：
△I=Uin /L1×T on
在调整管截止期间次级绕组L2中电流的变化量为：
△I 1=Uout /L×T off
从能量的观点来看，如果忽略变换过程中的损耗，则在一个工作周期中，变压器输人的能
W 2即 量应该与输出的能量相等，W 1
把 I 和 I 11L 122 I 21=1L 22 I 22 的表达式代入并整理得到：
U out =
T on U in T off n 2T on δ=且=U in （n 1为初级绕组L 1匝数，n 2为初级绕组L 2的匝数， n 11-δT off
δ 为驱动脉冲占空系数）的代入上式则得：
n δ U out =2U in n 11-δ.
从该式可以看出，输出电压U out 的高低取决于输入电压U in 的高低、工作系数δ的大小及变压器的变压比。
显然，图2-3所示的电路是一种反激型开关电源，即开关管Q 与整流管D 截止与导通的情况正好相反。当然，也可以采用正激型，但正激型是Q 与D 同时导通，同时截止，尤其当Q 突然截止时，T 中的磁场能量在初级绕组和次级绕组都没有释放回路，因此在T 初级绕组中将感应出极高的反电势，与U in 叠加后极易将开关管击穿。
变压器开关式稳压电源的优越性：
a) 可以使次级输出电压有更大的灵活性。即只要选取初次级的不同匝数比，就可以得到所需的任意大小的输出电压。
b) 可以为脉冲变压器次级多加几组绕组，可以提供互不相同的多路稳定直流电压输出。 c) 做到了机芯和交流电源的隔离，除电源部分初级绕组回路带电外，其稳压输出的地线不带电，实现了所谓冷底板。
基于以上诸原因，目前的彩色电视机中广泛应用变压器开关式稳压电源。
（2）调宽与调频式开关稳压电路
从上述的分析可见，无论是何种形式的变换器，在稳压过程中都要根据输出电压变化趋势进行驱动脉冲占空系数大小的动态调整，以改变单位时间内开关管的导通时间，这样才能保证得到稳定不变的输出电压U out ，调整占空系数δ大小的方式可以有两种。一是周期T 不变而改变T on ，即改变开关管导通时间的长短，称为脉宽控制方式，另一种是T on 不变而改变周期T ，即改变开关频率，称为频率控制方式。
无论采用何种控制方式，它们的实现都是由控制电路完成的。为完成自动稳压的目的，控制电路是由输出电压取样电路、比较放大、基准电压和激励脉冲的调频或调宽电路组成，以做到占空系数δ的动态调整。它的稳压过程如下：取样电路取出一与输出电压成比例的电压，并将这一电压与基准电压一起送人比较放大电路进行比较，比较放大电路根据比较结果输出一代表输出电压U out 偏移的误差信号，用该误差信号去控制改变驱动脉冲的占空系数δ，从而改变开关管的导通和关断时问之比．使输出电压稳定不变。比如当输出电压偏低时，误差信号应使驱动脉冲的占空系δ数增大，使开关管单位时间里导通时闻变长，从而使输人变换器的能量增加，使输出电压U out 上升。反之，当输出电压偏高时，则应使驱动脉冲的占空系数δ减小。这样输出电压的变化经过取样，比较放大，占空系数δ调整等环节的作用使输出电压向相反方向变化，达到稳压的目的。
(3)自激式与他激式开关稳压电路
不管何种开关电源．其开关管都必须工作在截止和饱和的周期状态。所以必须在开关管的
基极加上周期性的开关激励脉冲，按激励脉冲的产生方式分类，有自激式和它激式两种。
①自激式开关稳压电路
自激式开关电源不需要专设振荡器以形成激励脉冲，它利用电路中的开关管和在储能电感或变压器旁边添加的一个正反馈绕组共同构成一个自激振荡器，它的开关调整管兼作脉冲间歇振荡器的振荡元件，工作时反馈绕组以正反馈形式把感应脉冲馈送到开关管的基极，以形成自激间歇振荡。
下面以图2－4所示的电路来说明自激式开关电源的原理。在这个电路中．Q 即是开关管又是振荡管。它的振荡过程如下：电路接通后．输入电压U in 经启动电阻R2加到开关管Q 的基极, 为Q 提供初始的启动电流，以便Q 开始导通，Q 导通后其上产生的集电级电流流经脉冲变压器的初级绕组N1，并在Nl 上感应一上正下负的电动势，这一电动势经变压器的藕合作用，在反馈绕组N3感应一上负下正的电动势，由于电容Cl 两端电压不能突变．因此N3上的感应电动势通过Cl 、Rl 加到开关管Q 的基极，使Q 的基极电流迅速增大，基极电流增大进一步导致集电级电流增大，使变压器各绕组的感应电势得到加强，这一强烈的正反馈过程使开关臂Q 很快进入饱和导通状态。
T
D2图 2－4自激励开关电源
开头管Q 饱和导通后，U in 直接如在N1绕组上．N1上电流线性增长，在N1上的感应电势方向为上正下负, 在N3上的感应电势方向为上负下正．且N3上的感应电动势通过R1和开关管Q 的发射结向C l充电，C l上充电电压的极性是左负右正。随着充电的进行，Cl 两端电压逐渐升高，Cl 左方电位逐渐降低。经过一段时问．Cl 左方电位即开关管Q 的基极电位降低到一定数值时．Q 基极电流开始减小，而这个时候Q 集电极电流还继续增大，因此由于这两个原因．经过一段时间后Q 就不再满足饱和导通的条件，开关管从饱和区进入放大区，一旦进入放大区，Q 集电极电流就开始减小，这一减小的电流在N l绕组上感应一上负下正的电动势，而在N3绕组上感应一上正下负的电动势，这又是一个正反馈的雪崩过程，使Q 很快转入截止状态。
Q 截止后，C1经N3、D1、R1放电。随着放电的进行，C1两 端电压逐渐降低，Cl 左端电位相应升高，Q 基极电位也相应升高。当Q 基极电位升高到一定程度时，经启动电阻提供基极电流使Q 又进入开始导通的状态，从而开始下一个周期的间歇振荡。
从振荡过程可以看出，Q 从饱和导通到截止的时闻和恢复导通的时间都决定于Cl 、R1 放电的时间，所以Cl 、Rl 的参数决定了振荡周期。
自激式开关电源的电路比较简单．所需元件较少，成本低。
②它激式开关稳压电路
它激式指开关管不参与激励脉冲的振荡过程，徼励脉冲由独立的振荡电路产生，可用分立元件。也可用集成电路。由于采用分立元件的振荡器，电路比较复杂．因此一般都采用集成电路，整体电路比较简捷．而且功能比较强，能够完成振荡，自动稳压、过流、过压保护等功能，
无论是自激式开关电源还是它激式开关电源，在工作时，都由行频脉冲同步，使开关电源的振荡频率和行振荡的频率一致，这样作的好处是使这两部分电路相协凋，不至于互相干扰。对于自激式电源，引入行逆程脉冲后，好像变为它激式了，实际上还是自激式，因为振荡的维持还是由开关管和脉冲变压器或储能电感上的正反馈绕组完成的．行逆程脉冲只是起触发作用，使电路的振荡状态发生翻转。
不管采用何种激励方式，都要有足够的驱动功率，比如在开关管饱和期间，要求有足够大的基极电流，以维持开关管的饱和导通，这时基极电流应满足I b >Icp/β (Icp为开关管集电极的峰值电流) 的条件，否则开关管就会因激励不足而不能完全饱和，压降增大，功耗增大，开关管过热，容易造成损坏；而在开关管由饱和变为截止时，基极必须加反向电压，形成足够的基极反向抽出电流，使开关管急剧地截止，以缩短开关管截止转换时间，减小其关断损耗。
2.2稳压电源电路实例
二次侧接地（冷）
图2－5开关电源框图
图2－6开关电源电路（TCT---2116）
2.2.1开关电源电路分析
1 300V 整流滤波电路
220 V交流电经电源开关5801，进入电源电路，F801为2A 的彩色电视机延时保险管。C801和互感扼流T801构成双向高频干扰滤波电路。它既可以防止电网线上的干扰进入电视机，又可防止内部开关电源产生的干扰窜入电网线对其他电器产生干扰。经过滤波后的220V 电源一路经消磁电阻RT801到消磁阻线圈L903对显像管进行消磁；另一路经保险电阻R801后到由D801
~D804构成的桥式整流电路整流，再经C806滤波得到300V 的直流电压D801~ND804上并联两个高频滤波电容器。一方面可以滤除干扰；另一方面可防止二极管被开机浪涌电流击穿。
2启动与振荡电路
由D801~D804桥式整流，在滤波电容C806两端产生300V 左右的直流电压。该电压分两路输出：一路经开关变压器T802的初级绕组3~1， 加到开关管Q804的集电极，另一路经启动电阻R803、R803A 加到Q804们基极，使Q804进入导通状态。
Q804导通后，共集电极电流在T802的初级绕组上产生电动势，T802的正反馈绕组6－5产生感应电动势，⑤端正的脉冲电压经Q804的b-e 结、R815、R814、C808、T802的⑥脚构成正反馈回路，使Q804在正反馈雪崩过程的作用下，迅速进入饱和状态。
Q804饱和后T802初级绕组的电流线性增大，由于T802次级绕组所接的整流管截止，所以电能以磁能的形式存储在T802内部。同时，由于正反馈雪崩过程时间极短，C808来不及充电，所以在Q804进入饱和状态后，开始充电。随着充电电流的减小，将逐渐不能维持Q804的饱和导通，于是Q804退出饱和状态。
Q804退出饱和状态后，由于其 c-e 结内阻的增大，使T802初级绕组的电流进一步下降，导致T802各个绕组的电动势反相，使开关管Q804迅速截止。
在 Q804截止期间，开关变压器T8 02向负载释放能量。随着T802能量的不断释放，T802初级绕组产生一个反相的电动势，以阻正电流的下降，于是正反馈绕组产生的⑤端为正的反馈电压，再次使Q804导通，由此便形成了自激振荡。
3，稳压控制电路
T802的7-8绕组为取样绕组，当市电电压升高或负载电流变小，引起输出端电压升高时，T802的7-8绕组脉冲上升，经D805整流、C811滤波，使C811上的取样电压升高，经R805、VR801和R806取样后的电压升高，因误差放大管Q801发射极接稳压管D808、D808A ，所以Q801导通减弱，进而控制Q803导通加强。Q803仍导通加强后，使Q804导通时间缩短，T802储存的能量减小，最后使输出端电压自动降至正常值。当输出端电压下降时，稳压调节过程相反。
4待机控制电路
正常工作时，CPU (TCT-M16V2-S)的⑦脚输出高电平，此高电平，一方面加到Q807的基极，使Q807导通，控制Q806截止，使Q805， D833等组成的稳压电路正常工作，从Q805的发射极输出 H.Vcc 电压，行扫描电路正常工作；另一方面CPU 的⑦脚输出的高电平还经R324、C323加到Q304的基极，C323无放电回路，使Q304截止，二极管D201∽D203截止，将9V 电源与R 、G 、B 电路隔离。
在待机状态下，CPU 的⑦脚输出低电平，Q807截止，Q806饱和导通，共集电极变为低电平，Q805发射极不能输出 H.V CC 电压，行扫描电路停止工作。同时，Q304迅速饱和导通，9V 电源经R321、Q304的e －c 结加在D201 ～D203的正极，使3个二极管正偏导通，LA76810的
(19)、(20).(21)脚钳位于高电平，经末级视放倒相，显像管阴极KR 、 KG 、KB 电位降低，使阴极束流大增，高压电容迅速泄放，荧光屏亮点消失。此时主电源正常工作，维持给CPU 的5V 供电。
2.2.2三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关稳压电源
图 2-7 所示为三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关稳压电源，从图中可以看出，该电源为并联自激式开关稳压电源。取样方式采用光藕隔离直接取样，开关变压器的初级和次级实现了隔离，电源部分地线为“热地”开关变压器次级部分为“冷地”，此机芯。“冷机芯”。
一、熔断器、干扰抑制、开关电路
FU501是熔断器，也称为保险丝。彩色电视机使用的熔断器是专用的，熔断电流为3. 14A，它具有延迟熔断功能，在较短的时间内能承受大的电流通过，因此不能用普通保险丝代替。
R501、C501、L5 01、L503、C502组成高频干扰抑制电路。可防止交流电源中的高频干扰进人电视机干扰图像和伴音，也可防止电视机的开关电源产生的干扰进人交流电源干扰其他家用电器。SW50 1是双刀电源开关，电视机关闭后将电源与电视机完全断开。
二、自动消磁电路
彩色显像管的荫罩板、防爆卡、支架等都是铁制部件，在使用中会因周围磁场的作用而被磁化，这种磁化会影响色纯度与会聚，使荧光屏出现局部偏色或色斑，因此，需要经常对显像管内外的铁制部件进行消磁。
常用的消磁方法是用逐渐减小的交变磁场来消除铁制部件的剩磁。这种磁场可以通过逐渐变小的交流电流来取得，如图8-28 (b)所示。当电流I 逐渐由大变小时，铁制部件的磁感应强度沿磁滞回线逐渐变化为零。
+
T
(a)消磁电阻的温度特征曲线 （b ）消磁线圈中的交流电流
图2－7消磁电路特征
自动消磁电路也称ADC 电路，由消磁线圈、正温度系数热敏电阻等组成，消磁线圈L909为400匝左右，装在显像管锥体外。
RT501是正温度系数热敏电阻，也称为消磁电阻。它的特性如图2－7(a)所示。刚接通电源时，因为RT501阻值很小，有很大的电流流过消磁圈L909，该电流在流过RT501的同时使RT50 1的温度上升，RT501的阻值R t 迅速增加，从而使流过消磁线圈的电流i 不断减小，在3、4秒钟之内电流可减小到接近于零，如图2－7(b)所示。
三、整流、滤波电路
VD503 ～VD506四只二极管组成桥式整流电路，从插头U902输人的220V 交流电，经桥式整流电路整流，再经滤波电容C507滤波得到300V 左右的直流电，加至开关稳压电源输人端。C503～ C506可防止浪涌电流，保护整流管，同时还可以消除高频干扰。 R502是,. 限流电阻，防止滤波电容C50 7开机充电瞬间产生过大的充电电流。
图2－8 三洋IC 总线控制彩色电视机开关稳压电源
四、开关稳压电源工作原理
开关稳压电源的工作原理如图2－8所示。图中VT513为开关兼振荡管,U ceo ≥1500V ，P CM ≥50W 。T511为开关振荡变压器，R520、 R521、 R522为起动电阻，C514、 R519为反馈元件。VT512是脉冲宽度调制管，集电极电流的大小受基极所加的调宽电压控制。在电路中也可以把它看成一个阻值可变的电阻，电阻大时VT513输出的脉冲宽度加宽，次级的电压上升，电阻小时VT513输出的脉冲宽度变窄，次级电压下降。自激式开关稳压电源由开关管兼振荡管、脉冲变压器等元件组成间歇式振荡电路，振荡过程分为四个阶段：
1脉冲前沿阶段
＋300V 电压经开关变压器的初级绕组③端和⑦端加至VT513的集电极，起动电阻R520、R521、R522给VT513加人正偏置产生集电极电流Ic ，Ic 流过初级绕组③端和⑦端时，由于互感作用使①端和②端的绕组产生感应电动势E 1。由于①端为正，②端为负，通过反馈元件C514、R519使.VT513基极电流上升，集电极电流上升，感应电动势E1上升，这样强烈的正反馈，使VT513迅速饱和导通。VD517的作用是加大电流启动时的正反馈，使VT513更快地进人饱和状态，以缩短VT513饱和导通的时间。
2脉冲平顶阶段
在VT513饱和导通期间，＋300V 电压全部加在T511③、⑦端绕组上，电流线性增大，产生磁场能量。①端和②端绕组产生的感应电动势E1通过对C514的充电维持VT513的饱和导通，称为平顶阶段。随着充电的进行，电容器C514逐渐充满，两端电压上升，充电电流减小，VT513的基极电流I b 下降，使VT513不能维持饱和导通，由饱和导通状态进人放大状态，集电极电流I c 开始下降，此时平顶阶段结束。
3，脉冲后沿阶段
VT513集电极电流Ic 的下降使③端和⑦端绕组的电流下降，①端和②端绕组的感应电动势E1极性改变，变为①端为负、②端为正，经C514、R519反馈到VT513的基极，使集电极电流I c 下降，又使①端和②端的感应电动势E1增大，这样强烈的正反馈使VT513迅速截止。
4. 间歇截止阶段
在VT513截止期间，T511次级绕组的感应电动势使各整流管导通，经滤波电容滤波后产生+190V、+110V、+ 24V、+17V等直流电压供给各负载电路。VT513截止后, 随着T511磁场能量的不断释放，使维持截止的①端和②端绕组的正反馈电动势E1不断减弱，VD516. R517、R515的消耗及R520、R521、R52 2加入的起动电流给C514充电，使VT513基极电位不断回升，当VT513基极电位上升到导通状态时，间歇截止期结束，下一个振荡周期又开始了。
图 2－9开关稳压电源工作原理
五、稳压工作原理
稳压电路由VT553、N501、VT511、VT512等元件组成。R552、RP551、R553为取样电路，R554、VD561为基准电压电路，VT553为误差电压比较管。由于采用了N501的光电耦合器，使开关电源的初级和次级实现了隔离，除开关电源部分带电外，其余底板不带电
当+B110V电压上升时，经取样电路使VT553基极电压上升，但发射极电压不变，这样基极电流上升，集电极电流上升，光电耦合器N501中的发光二极管发光变强，N501中的光敏三极管导通电流增加，VT511、VT512集电极电流也增大，VT513在饱和导通期间的激励电流被VT512分流，缩短了VT512的饱和时间，平顶时间缩短，T511在VT513饱和导通期间所建立的磁场能量减小，次级感应电压下降，+B110V电压又回到标准值。同样若＋B110V 电压下降，经过与上述相反的稳压过程，十B110V 又上升到标准值。
六、脉冲整流滤波电路
开关变压器T511次级设置五个绕组，经整流滤波或稳压后可以提供＋B110V 、B2＋17V 、B3＋190V 、B4＋24V 、B5＋5V 、B6＋12V 、B7 + 5V等七组电源。行输出电路只为显像管各电极提供电源，而其他电路电源都由开关稳压电源提供，这种设计可以减轻行电路负担，降低故障率，也降低了整机的电源消耗功率。
七、待机控制
待机控制电路由微处理器N701、VT703、VT552、VT551、VT5 54等元件组成。正常开机收看时，微处理器N701(15)脚输出低电平0V ，使VT703截止，待机指示灯VD701停止发光，VT552饱和导通，VT551、VT5 54也饱和导通，电源B4提供24V 电压，电源B6提供12V 电压，电源B7提供5V 电压。电源B6控制行振荡电路，B6为12V ，使行振荡工作，行扫描电路正常工作处于收看状态。同时行激励、N101、场输出电路都得到电源供应正常工作，电视机处于收看状态。
待机时，微处理器N701(15)脚输出高电平5V ，使VT703饱和导通，待机指示灯VD701发光，VT552截止，VT551、VT554失去偏置而截止，电源B4为0V ，B6为0V ，B7为0V ，行振荡无电源供应而停止工作，行扫描电路也停止工作，同时行激励、N101、场输出电路都停止工作，电视机处于待机状态。
八、保护电路
1、 输入电压过压保护
VD519、R523、VD518组成输入电压过压保护电路，当电网输入交流220V 电压大幅提高时，使整流后的＋300电压提高VT513在导通时①端和②端绕组产生的感应电动势电压升高，VD519击穿使VT512饱和导通，VT513基极被VT512短路而停振，保护电源和其他元件不受到损坏。
2、尖峰电压吸收电路
在开关管VT513的基极与发射极之间并联电容C517，开关变压器T511的③端和⑦端绕组上并联C516和R525，吸收基极、集电极上的尖峰电压，防止VT513击穿损坏。
2.3 电源电路检修
2.3.1电源供给电路故障特和现象
`1电源供给电路故障特点
彩色电视机各个部分都要在合适的电源供给下才能正常工作，因此电源出了故障对整机各个部分都有影响，即不仅影响直接供电的行、场扫描电路，而且要影响由行扫描电路供电的部分。
. 电源电路的故障总是与“三无”现象联系在一起。因开关电源的形式和故障部位不同。有时烧保险丝（整流管、开关管、滤波电容或热敏电阻击穿等) ，有时不烧保险丝(开关电源的启动、反馈、稳压电路和开关变压器的次级有故障或负载短路) 。
电源的质量与光栅、图像、色彩、伴音质量密切相关，而且还影响其稳定性。
电源电路的故障率较高。目前彩色电视机都采用开关电源供电，由于它工作在高电压、大电流和脉冲状态，加上无电源变压器隔离、底盘带电，所以容易发生故障，其故障率仅次于行扫描电路。开关电源的故障往往会使多个元件一起损坏，所以检修时对有损伤痕迹的元件应一起检查更换，对易损坏的元件最好都检查一下。
检修开关电源供电的彩电，必须在交流市电与彩电电源输入端间接入1:1的隔离变压器，以确保人身和电视机的安全。
为防止地磁和机外杂散磁场的影响，在彩色电视机的电源部分都设置自动消磁电跑。如果ADC 有故障，还会造成色纯度下降、会聚不良和出现色块或色斑故障现象。
2故障现象与原因
电源供给电路常见的故障现象有：无光栅无图像无伴音、光栅S 型扭曲、光栅幅度扩大或缩小、光栅上呈现色块色斑、光栅上有黑横条干扰、光栅和伴音时有时无、伴音中出现“哼”声、开关变压器发出叫声等。
产生这些故障的原因有以下几种,
电源存在短路性故障，如整流管、开关管(或厚膜电路) 击穿，滤波电容严重漏电或击穿，消磁线圈对地短路，负载短路，输出端过压保护管短路等，这时不仅电源无输出而且会烧保险丝。
. 电源出现开路性故障，如电源开关接触不良，保险丝已熔断，启动电阻开路，整流管、开关管、驱动管、误差放大管开路，开关变压器及取样电路开路等。
因元件损坏使控制电路失控、保护电路失效，在这种情况下会造成输出电压偏高的故障。控制电路元件变质，也会使输出电压偏高或偏低，导致光栅幅度扩大或缩小。
滤波电容干枯失效、同步脉冲耦合元件开路，致使输出电压不稳、纹波太大。
输出电压调整电位器接触不良，或电路存在虚焊。
3重要在路电阻检测点（如三洋I 2C 总线控制彩色电视机开关电源）
①电源开关管VT513集电极与发射极之间的电阻
测量方法：用万用表电阻R ×1挡，红表笔接发射极，黑表笔接集电极时，表针应不动；红表笔接集电极，黑表笔接发射极时，阻值在100Ω为正常。若两次测量电阻值都为0Ω，则电源开关管VT513已被击穿。
②保险丝FU501
电源电路中由于元器件击穿造成短路时；保险丝FU501将熔断保护。测量方法:用万用表电阻R ×1挡，正常阻值为0Ω。如果表针不动，说明保险丝已熔断，需要对电源电路中各主要元器件进行检查。
③限流电阻R502
限流电阻R502也称为水泥电阻，当电源开关管击穿短路或整流二极管击穿短路时，会造成电流增大，限流电阻R502将因过热而开路损坏。
测量方法：用万用表R ×1挡，阻值应为3. 9n。
4 重要电压测量点
①整流滤波输出电压
此电压为整流滤波电路输出的直流电压，正常电压值为+300V左右。检修时可测量滤波电容C507正极和负极之间的电压，如果无电压或电压低，说明整流滤波电路有故障。
②开关电源+B110V输出电压
开关电源正常工作时输出+B110V直流电压，供行扫描电路工作。检修时可测量滤波电容C561正、负极之间的电压。若电压为+110V，说明开关电源工作正常, 若电压为0V 或电压低，电压高于+110V则电源电路有故障。
③开关电源B2+17V、B3+190V、B4+24V、B5+5V、B6+12V、B 7+5V各电源直流输出电压。可以通过测量B2 ～B7各电源直流输出端电压来确定电路是否正常。
2.3.2 常见故障及检修方法
故障现象1：待机指示灯不亮，无光栅、无图像、无伴音(“三无”)
当电视机出现“三无”故障时，要首先检测行扫描电路的行输出管是否击穿和行输出级供电端＋110V 电压。经检测行输出管未击穿，测量行输出级供电端电压不正常，应检查电源电路。检修电源电路时，首先接入假负载，断开R233与, T471的连接，接入一个220V15 ~40W的灯泡。开关稳压电源经过维修后，测量假负载与地线之间电压为＋110V ，可拆下假负载，焊上R233与T471的连接。
检修程序1：
① 测量＋B1101f 供电端电压为0 V，测量B 2～B 7各电源电压也为0V 。
② 检查电源开关管VT513是否击穿损坏，用万用表电阻R ×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，若两次测量都为0Ω，说明VT513已击穿短路。
③用在路电阻检测法检测保险丝FU501和水泥电阻R502，这两个元件可能会同时损坏。检测脉宽调整管VT512，这个元件很有可能损坏。
④将损坏的元器件拆下，用相同规格的元器件代换。
检修程序2；
①测量+B110V供电端电压为0V ，测量B 2~B7各电源电压也为0V 。
②检查电源开关管VT513是否击穿损坏。用万用表电阻R ×1挡测量电源开关管VT513的集电极和发射极之间的在路电阻，一次测量表针不动，一次测量为100Ω左右，说明VT513未
击穿损坏。
③测量滤波电容C507正、负两端直流电压为0V ，说明整流滤波电路有故障。
④检测保险丝FU501和水泥电路R502同时开路或其中一个开路。故障原因有：整流二极管VD503~ VD506其中一只或多只击穿短路，滤波电容C507击穿，消磁电阻击穿短路，保险丝质量不佳自动熔断。
⑤测量滤波电容C507正、负两端电压为0 V，测量保险丝FU501、水泥电阻R502均无损坏，故障原因有：电源开关SW501损坏，插头U902至整流电路间连线断路，交流电网电源无220V 电压。
检修程序3；
①测量+B110V输出端为0V ，测量B 2 ~B7各电源电压为0V ，测量VT513未损坏。
②测量滤波电容C50 7正、负两端直流电压为+300V，正常。这是由于开关电源停振而引起无输出电压的故障。开关电源停振有时是一种较难维修的故障，原因是影响电路停振的因素较多，因此检修时可按下述故障原因1～6条仔细地逐一予以排查。
由于开关电源停振，滤波电容C507储存的＋300V 电能关机后无放电通路，检修时很可能给人造成触电危险，因此关机后要注意将电C507放电。放电后也可以在C507的正、负极上焊接两100k Ω 2W 的放电电阻，待开关稳压电源维修好以后再焊下来。
造成自激振荡停振的原因有：
①起动电阻R520 、R 52 1、R522开路，振荡器无起动电压。
②正反馈元件R519、R524开路，电容C514开路或失效，无正反馈电压。
③＋B110V 、B 2~B7各路输出电路出现短路，例如整流二极管击穿、滤波电容击穿短路，负载短路，使开关变压器T511①~②端的正反馈绕组反馈电压下降而停振。
④调宽、稳压电路出现故障，将正反馈电压短路，故障原因有VT512、VT511击穿短路，光电耦合器损坏，VT553击穿短路及周围相关元件损坏。光电耦合器损坏有时测量不出来，可用相同型号的新件替换。
⑤电源开关管VT513性能下降，放大倍数降低，可以用型号相同的电源开关管替换试验。 ⑥对可能造成停振的其他元器件逐一检查，例如限流电阻R510开路，二极管VD516、VD518、VD519击穿短路，电阻R511开路，开关变压器T511内部绕组短路等。
检修程序4：
①测量+B供电端电压为110V ，正常。
②测量B 5+5V电压为0V ，说明故障原因是由无+5 V电压引起的。
③故障原因有 R569开路，VD554开路，C564无容量失效，N553开路损坏，B 5+5V负载短路(可用断路法分别断开各负载电路检查)
故障现象2：待机指示灯不亮，无光栅、无伴音(“三无”) 。经检测行输出管击穿，拆下行输出管接入假负载，测量假负载与地线之间电压为＋125V ～＋175V 左右。
检修程序：
稳压调宽电路出现故障，故障原因：. R555、R552开路，光电耦合器N501开路或损坏,VT511、VT512、VT533、VD561开路损坏。N501可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象3：开机后待机灯亮，按遥控开/开机键，待机灯灭，无光栅、无伴音。
检修程序1：
①观察显像管灯丝已点亮，说明电源电路、遥控开关机电路、行电路工作正常。无光栅、无伴音，说明进入了总线保护。
②检修方法见后面章节, “I 2C 总线控制接口的总线进人方法、数据调试和检修”中故障现象1 。
检修程序2：
①测量＋B 电源电压为0V 。
②故障原因：滤波电容C561无容量失效，整流二极管VD551开路。
故障现象4：图像水平幅度小，垂直有S 状扭曲。
故障原因：
＋300V 滤波电容G507无容量失效，整流滤波电路输出脉动电压，可用相同规格的电容器替换。
故障现象5：图像水平幅度小。
检修程序：
①测量＋B 电源供电端电压为70～90V 。
②检查稳压调宽电路元件如R553、R556开路，VT553、VD561击穿短路，VT511、VT512、光电耦合器N501是否性能不良，可以用相同规格型号新件替换试验。
故障现象6：图像局部色纯度不良。
检修程序；
检查消磁电阻是否产生虚焊和开路，如有上述故障可进行补焊，消磁电阻失效可以用型号相同的消磁电阻替换。
故障现象7：开关稳压电源输出略高或略低于+110V。
检修程序：
调整RP551使输出电压回到+ 110V。
思考与练习
一、 填空题
1、开关稳压电源主要由开关调制器、和等电路组成。
2、开关稳压电源的特点是调整管处于开关状态，由脉冲发生器产生的来控制其开关。等正脉冲到来时，调整管 ，其集电极电流流经开关放大器的一次绕组，输出端的二极管处于 状态，电能转变为 能；当调整管截止时，输出端的二极管
。输出直流电压的高低可由调整管的 与 来决定。
3、开关稳压电源有调宽式与调频式两种。“调宽”与“调频”都是制控制调整管开关的 而言，前者周期固定而可调，后者是与一般为 KHz 。
二、 选择题
1、一台电视机出现开机烧断熔丝现象，故障的可能原因是（ ）。
A 、消磁电阻开路 B 、电源整流管短路 C 、行输出短路 D 、电源启动电阻开路
2、在开关电源开路中，开关管输出的是（ ）信号。
A 、纯直流 B 、纯交流 C 、脉动直流 D 、解码器
3、某电视机出现“三无”现象，与此故障有关的电路是（ ）。
A 、电源 B 、高频头 C 、伴音电路 D 、解码器
4、电源中的开关管基极启动电阻若断路，开机后将会出现（ ）的故障现象。
A 、烧保险 B 、烧开关管 C 、电源不正常 D 、电源输出电压升高
5、电视机开机电源各路输出电压都偏低，并伴有“吱吱”声，可能原因是（ ）。
A 、开关管损坏 B 、某路输出短路 C 、负载过重 D 、开关变压器二次侧断路
三、判断题（在题后的括号内填写√或×）
1、对于开关式稳压电源，其调整管工作于开关状态。（ ）
2、若开关电源中的开关管断路，则会出现开机烧断熔丝的故障现象。（ ）
3、开关电源中电路中开关管的振荡频率为50Hz 左右。（ ）
4、自动消磁电路出现故障，可能会导致电视机屏幕局部出现颜色不正常。（ ）
四、问答题
1、开关式电源有哪些种类？目前彩色电视机常采用哪种开关电源？
2、开关式电源有哪些优点？为什么它的效率比串联稳压式稳压电源高？
3、分析脉宽控制方式和频率控制方式两类开关电源的稳压原理。
4、串联型开关式稳压电源的开关调整管c —e 极若击穿短路，则会造成什么现象，为什么？
5、串联型开关式稳压电源与并联型开关式稳压电源对开关调整管c —e 极间耐压的要求有什么不同，为什么？