创维P42ELL开关电源（TEA1752方案）电路原理分析 (创维电源开关)

创维PELL型电源主要用于ED彩电(8K机芯)中，具体型号有P-PELL-或P-PELL-，其实物如图1所示。该电源的组成如图2所示。接通电源后，V交流电经EMI滤波、整流后送往主电源电路，PFC电路工作，输出V电压，V、V的DC-DC变换电路工作，输出+V电压，送往待机5VDC-DC电路，产生的5V待机电压送往主板上控制*。

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二次开机后，CPU发出的开机信号(STB)，送给电源板，主电压形成电路工作，输出+V/4A(为背光电路供电)和+V/3A(为主板电路供电)电压。

1、EMI滤波电路该电源的EMI滤波电路如图3所示，F1是保险丝，TH1是限流电阻，V是压敏电阻，CY1、CY2是共模滤波电容，LF1、LF2是共模电感，CX1、CX2是差模电容，R、R、R、R、R、R、R、R、R、R是泄放电阻。

2、待机5V(+5VSTB)电压产生电路待机5V供电产生电路如图4所示，IC1(TPS)为TI的DC-DC变换IC(集成有控制芯片与开关管)，并与储能电感L3等元件组成DC-DC变换电路，当IC1内部的MOS管导通时，L3储能，当MOS管截止时，L3对外释放能量。C为软启动电容，其容量大小决定启动延时时间;zD为使能控制稳压二极管。当输入电压低于9.1V时，IC1的使能端①脚无控制电压输入。

(1)工作过程V供电经R送到IC1的⑧脚，IC1内部的欠压锁定检测电路先对输入电压进行检测，当判断其正常时，IC1的③脚输出5V基准电压，供给IC内部的PWM振荡等电路，这时若IC1的①脚有正常的使能信号，则IC1内部的PWM振荡电路开始工作，产生的PWM信号经逻辑控制电路、驱动电路处理后，送给IC内部功率开关管的栅极，功率开关管导通，L3中因流过变化的电流而产生相应的感应电动势，经C滤波后得到5V电压，作为待机+5VSTB供电，为主板上的CPU、按键、遥控等电路供电。(2)稳压过程若因某种原因导致输出的5V电压升高，则经R、R取样所得电压也会升高，则IC1的②脚电压升高，IC内部电路根据②脚的反馈电压对输出脉冲的占空比进行调整，使功率开关管在一个周期内的导通时间变短，L3上的感应电压降低，从而使输出电压下降，以达到稳压的目的。当5V电压偏低时，其稳压过程与上述过程相反。TPS内部电路如图5所示，其引脚功能与实测数据见表1。

3、开关机控制电路Q2、Q6等元件组成开/关机控制电路，如图6所示。二次开机后，CPU输出高电平开机信号(STB)，Q6导通，ST端为低电平，Q2导通，于是VDD电压经D8及Q2的e、c极后输出VDD1供电，输出+V与+V电压。

4、主电源(PFC+LLC)电路该机主电源电路采用NXP公司生产的第三代绿色开关电源(SMPS)*TEA(U1)，如图7所示。

TEA将功率因数(PFC)*和反激式准谐振开关电源(LLC)*集成在一起，并集成有欠压锁定检测、振荡器、比较器、或非门、软启动、栅/门极驱动器、计数器、RS触发器及多种保护电路，其引脚功能与实测数据见表2。

T1(-TU-)为脉冲变压器，L1为PFC电路升压电感，D、D、R、R、C组成了尖峰脉冲吸收回路，Q1为LLC电路开关管，Q8为PFC电路开关管，D为PFC电路升压二极管，R、R6为过流检测取样电阻，C、C6为PFC滤波电容，R为PFC电路过流取样电阻，R、R、R为主电压取样检测电阻，ZD9、ZD.ZD为保护稳压二极管，U4(TL)是一款具有精密电压基准的稳压集成电路，R、C用于防止寄生振荡，Q3、Q(N)为MOS管。(1)工作过程PFC控制电路工作过程:接通电源开关后，U1的⑧脚电压经内部电路给U1的①脚(vCC)外接电容充电，当①脚电压达到0.V时，⑧脚内部电流源对vCC端外接电容快充电到v，当vcc=V时，vcC被再次充电到V，当vCC=V时，⑧脚内部电流源被关断，此时，U1的⑤脚内部有uA的电流源给外接电容充电，同时，U1的①脚和①脚的软启动电流被接通。当U1的⑤脚外接电容两端电压达到1.V，U1的⑦脚(检测端)电压大于1.V，U1的⑥脚外接电容两端电压达到3.5V时，PFC电路的内部振荡器开始振荡，振荡产生的信号经内部栅极驱动器放大后，从u1的脚输出PWM信号，经R1、R、D7送给开关管Q8的栅极，Q3导通，则正弦波电压->L1->Q8->R->地，形成电流，在L1上产生感应电动势(L1储能)。随着工作的进行，通过Q8的电流会逐渐增大，R上的压降也会增大，当U1的①脚电压达到典型关断值0.V时，过流保护电路会起控，强制振荡器停止振荡，Q8因得不到驱动信号而关断，L1上的感应电动势极性反转，L1上的感应电压与V电压叠加(这期间L1对外释放能量)，经D整流、C与C6滤波后得到PFC电压。当L1中的电流降为0时，其辅助绕组送给U1的⑧脚-个低电平信号零电流检测比较器正相输入为低电平，则输出也为低电平，内部RS触发器的s端为低电平，此时RS触发器R端为高电平。此时，U1的⑦脚检测的高电平信号，经电流比较器后输出的误差电压也为高电平，送到RS触发器的R端，则RS触发器输出端Q为高电平，U1的脚内部栅极驱动管导通，从脚输出驱动信号送给Q8的栅极，Q8又开始导通，L1上的感应电动势反转，电流通过L1和Q8，L1上的电流又开始上升，即PFC电路进入下一个工作周期，如此周而复始。反激式开关控制工作过程:当PFC电路启动的同时，反激式开关控制电路被激活，当u1的脚外接的软启动电容两端电压达到0.V，且U1的③脚电压低于4.5V时，反激式开关控制电路正常工作(可以通过设定PFC控制电路和反激式开关控制电路的软启动电容值，实现PFC控制电路先于反激式开关控制电路启动)。当U1内部的振荡电路得到正常供电后，振荡电路开始振荡，其脉冲经过栅极驱动器处理后，从脚输出PWM信号，送给开关管Q1的栅极，Q1开始工作。脉冲变压器T1的各次级绕组感应产生相应的电动势，分别经整流、滤波后得到+V和+V电压，给主板、恒流板电路供电。(2)稳压工作过程当输出的+V电压升高时，取样电压也会升高，即U4的R极电压升高则U4的K极电压降低，通过U7内部发光二极管的电流加大，则U7内部光敏三极管导通程度加深，U1的③脚电压下降，在芯片内部电路的控制下，开关管在一个周期内导通时间变短，T1各绕组的感应电压相应地降低，即V.V输出电压下降，以达到稳压的目的。当输出的+V电压降低时，其稳压过程与上述相反。(3)芯片内欠压保护当u1的①脚供电电压低于欠压锁定电压时，欠压保护电路会马上起控，强制内部振荡器停止振荡，功率开关管截止，芯片进入安全重启模式，从而实现欠压保护。(4)过流保护当因某种原因使功率输出回路的电流过大时，过大的电流经取样电阻取样及U1过流保护端外接电容积分后，反馈到U1内部过流保护电路起控强制振荡器停止振荡，从而实现过流保护。(5)过载保护过程当V或V电压负载过重时，U1的③脚的反馈电压会升高，当③脚电压超过阈值4.5V时，过载保护电路起控，强制振荡器停止振荡，从而实现过载保护。(6)过热保护过程当因某种原因使U1芯片基板温度超过关断温度时，过热保护电路起控，强制振荡器停止振荡。(7)过压保护过程

该电源的过压保护电路如图8所示。当+V或+V电压太高时，会齐纳击穿相应稳压二极管(ZD4或ZD5)，经二极管D9、D后，给Q基极送去一个高电平，Q饱和导通，Q5随之饱和导通，光电耦合器U7的②脚为低电平，流过U7内部发光二极管的电流大增，发光增强，其内部的光敏三极管饱和导通，U1的③脚被强制拉为低电平，则IC1内部振荡器被强制关断，PFC控制电路与反激式开关控制电路停止工作，从而实现过压保护。