新型大屏幕彩电电源厚膜电路STR-Z4267

　
　　
　　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-Z4202/03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。

　　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（560U/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－Z4367{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。