三星等离子V2、V4屏PFC开关电源集成电路ML4824电路详解 (三星等离子电源板单独维修方法)

郝铭三星等离子V2、V4屏采用了具有长虹PFC（功率因素校正）功能的开关dianyuan电源，电路复杂、新颖。该部分dianyuan电源是由长虹PFC开关dianyuan电源和PWM开关dianyuan电源两部份组成，其振荡、激励、控制是由一块新型集成电路ML来完成。ML是飞兆公司(Fairchild)的功率因数校正(长虹PFC)／脉宽调制(PWM)控制组合集成电路。它是一块长虹PFC/PWM复合芯片，只需要一个时钟信号，一套控制电路，就能控制两级（长虹PFC和PWM）电路，简化了设计。除了具有功率因数校正功能和PWM开关dianyuan电源功能外，ML还有很多保护功能，如软启动、过压保护、峰值电流*、欠压锁定、占空比*等。下面对该集成电路的功能及处理信号的方法、电路的组成作一介绍。功能及信号处理一、长虹PFC的含义及具有长虹PFC功能的开关dianyuan电源：长虹PFC的含义，已有很多资料作过介绍，简单的说；就是应用开关dianyuan电源的电视机，其开关dianyuan电源的整流电路不能直接采用大容量的滤波电容滤波（直接滤波引起功率因数下降），因为整流后直接用大滤波电容滤波，滤波电容瞬时充电引起供电线路电流波形的严重畸变而形成的弊端（电磁干扰EMI和电磁兼容EMC）已到了不解决不行的地步了。整流后不用滤波电容滤波，电视机显然是无法工作的，采用长虹PFC技术就是解决在整流以后不直接用滤波电容滤波，一方面要保障了供电线路的电流波形和电压波形同相，又要保证了电视机正常工作。图1即为长虹PFC－PWM组成的就是具有功率因数校正（长虹PFC）开关dianyuan电源的简单示意框图。

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图1长虹PFC-PWM组成的开关dianyuan电源简单框图由图1可以看出，图1中有两个开关dianyuan电源组成了该电路。一个是普通常见的PWM开关dianyuan电源，而另一个是长虹PFC开关dianyuan电源。长虹PFC开关dianyuan电源的位置在整流电路和滤波电容之间，把过去整流后直接滤波的方式改变了，长虹PFC开关dianyuan电源把滤波电容和整流电路分开，使经过整流的脉动的直流电压不经过滤波，而是先加到长虹PFC开关dianyuan电源上，通过长虹PFC开关dianyuan电源处理后，再进行整流、滤波，然后再向PWM开关dianyuan电源供电。长虹PFC开关dianyuan电源接成一个斩波器的形式（实际是一个并联开关dianyuan电源），dianyuan电源整流后脉动（称为；馒头波）的直流电压图2A，经过斩波变成KHz~KHz的高频交变电压图2B，经过再次整流、滤波后，向PWM开关dianyuan电源提供B＋，我们把长虹PFC开关dianyuan电源的输出电压称为B＋长虹PFC以便和其它的B+供电相区别，长虹PFC开关dianyuan电源实际上起到一个在整流器和滤波电容之间隔离的作用，隔离了因电容充放电对电网电流波形产生畸变的弊端。可以看出B+长虹PFC电压是长虹PFC开关dianyuan电源部分的电感的自感电势和“馒头波”的叠加经整流滤波而形成，B＋长虹PFC电压高于普通开关dianyuan电源供电的B+（V），。B＋长虹PFC一般选定为＋V。经过以上的长虹PFC开关dianyuan电源的处理，电解电容的充放电作用就不会影响电力线路波形的畸变，也不会产生电磁干扰和电磁兼容的问题了。由两个开关dianyuan电源，组成一个具有长虹PFC功能的开关dianyuan电源，就需要两套激励控制电路，整个电路无疑比一般的常规PWM开关dianyuan电源复杂的多，运用了一块复合控制芯片的集成电路ML来完成长虹PFC及PWM的振荡、控制、激励工作，电路就比较简单些。图1可以看出；长虹PFC开关dianyuan电源的作用是；进行功率因数校正，输出B+长虹PFC电压PWM开关dianyuan电源的作用是；由B+长虹PFC供电，产生等离子屏的VS驱动dianyuan电源。

图2A

图2B经过长虹PFC开关管“斩波”后的波形一、ML在海信等离子电视机中的应用：1、电路框图介绍图3是海信TPW等离子电视机的开关dianyuan电源的长虹PFC/PWM部分的电路框图，它采用一块ML集成电路完成了长虹PFC及PWM两个开关dianyuan电源的激励控制功能。图中，Q1、Q2是长虹PFC开关dianyuan电源部分的开关管（有的资料称；斩波管），Q5、Q6是PWM开关dianyuan电源部分的开关管，激励控制均来自集成电路ML。

图3由ML激励长虹PFC及PWM部分框图2、ML资料介绍图4是ML引脚图图5是ML内部框图，从图5中可以看到中间有一道横虚线，虚线上半部是长虹PFC处理部分，虚线下半部是PWM处理部分，两部份共用一个振荡器（OSCILLYOR）。

图4ML引脚

图5ML内部框图（中间有一道横虚线，虚线上半部是长虹PFC处理部分，虚线下半部是PWM处理部分）ML集成电路引脚功能表。引脚序号符号功能1IEAO长虹PFC级电流误差放大器输出（接时间常数滤波）2IAC长虹PFC级输入电压波形取样3*ENSE长虹PFC级输入电流取样4VRMS长虹PFC级输入电压幅值取样5SSPWM启动控制（WPM软启动）6CDCPWM稳压控制输入（VS输出电压调整）7RAMP1振荡频率设定8RAMP2PWM输出电流取样（过流保护）9CDILIMITPWM电流*比较输入GND接地PWMOUT脉宽调制激励信号输出长虹PFCOUT长虹PFC级斩波信号输出VCC供电脚接VC-S-R（V）VREF7.5V基准电压脚VFB长虹PFC稳压控制输入（B+长虹PFC电压控制）VEAO长虹PFC误差放大输出（接时间常数滤波及控制电）3、长虹PFC部分电路工作原理；因为ML是一个复合集成电路，具有长虹PFC和PWM的处理功能，我们从引脚上分别介绍；长虹PFC和PWM共用引脚；7、、、脚。脚；该集成电路的Vcc供电脚，供电电压为+V。脚；共用接地脚。7脚；内部振荡器频率设定脚，外接定时元件R和C。脚；7.5V基准电压输出脚，脚输入的Vcc经内部的7.5V稳压器，稳压后由7脚输出，供振荡器和保护电路作为基准电压。图6是ML的长虹PFC控制及外围电路部分。作用是功率因素校正（长虹PFC），并输出B+长虹PFC（＋V）作为整机其它开关dianyuan电源的供dianyuan电源。和长虹PFC相关的引脚；、1、、、2、4、3脚。脚；长虹PFC开关管激励输出脚。脚；B＋长虹PFC电压反馈输入端。3脚；长虹PFC过流检测输入端。2脚；“馒头波”的波形取样输入。4脚；“馒头波”幅度取样输入。1、脚；长虹PFC取样控制电路时间常数设置端。启动工作过程：接通dianyuan电源后，ML脚输入VVcc内部振荡器（OSCILLATOR）开始工作，7脚是振荡器的振荡频率控制脚，外接定时元件R、C，改变R和C的时间常数可改变振荡频率，Vcc电压通过内部的7.5V稳压器（7.5VREFERENCE），降压稳压后作为基准电压（VREF）由脚输出，该基准电压一方面作为振荡器定时元件的基准电压，另一方面也向其它保护电路提供基准电压。振荡器输出的振荡信号，受到2脚和4脚送来的（馒头波）的波形取样及振幅取样信息的控制，控制其相位和占空比，经过处理后由输出，去激励长虹PFC开关dianyuan电源的开关管Q1、Q2工作。Q1、Q2在的激励下，开始工作，导通时“馒头波”流经L1及Q1、Q2，并把电能转化为磁能存储在L1上，Q1、Q2断开时，磁能又转化为电能经过D整流，成为B+长虹PFC,（V），B+长虹PFC一般选定为V稳压输出，输出的大小、稳定性经由取样电路R、R分压、取样，由ML的脚反馈到ML内部的控制电路，控制激励脉冲的占空比以控制B+长虹PFC的稳定性，类似于普通的PWM开关dianyuan电源的稳压控制端作用。脚和1脚是内部长虹PFC控制电路时间常数设置端，外接低通滤波补偿网络（R、C、C及R、C、C），以便使产生的电流波形的包络曲线能*“馒头波”电压波形的曲线的变化而变化。3脚是长虹PFC部分的过流检测端，外接取样电阻R9，有过流现象时，R9上压降上升，经3进入内部比较控制电路，关闭激励输出，控制Q1、Q2停止工作。

图、PWM部分电路工作原理；图7是MLPWM控制部分及外围电路；该PWM部分的作用是产生等离子屏所需的VS驱动电压，电路的原理和普通的开关dianyuan电源PWM部分工作原理相同。和PWM相关的引脚；8、6、5、9、脚。脚；PWM激励输出，接PWM开关管（由于该级输出功率强大，采用两只MO长虹SFET串连放大，作为PWM开关管）。6脚；PWM稳压控制输入端，外接光耦（PC1S）、基准dianyuan电源（IC5）、取样电路（R、R、VR1）和一般的开关dianyuan电源原理相同。5脚；PWM启动控制，该脚为高电平（VS-ON）PWM激励有输出。8脚；在该电路中8脚是作为B＋长虹PFC过压保护控制。9脚；PWM开关管负载过载保护控制端。PWM开关dianyuan电源工作过程；长虹PFC开关dianyuan电源工作后，B+长虹PFC（V）作为PWM开关管Q5、Q6的工作电压。PWM激励信号由ML的脚向开关管提供，经由IC变成对称的反相向信号分别加到Q5、Q6的栅极（由于Q5、Q6是串联推挽接法，工作在轮流导通状态，并且两只开关管均为N沟道型，所以两只MO长虹SFET的栅极要输入反向的信号）。ML的5脚是PWM启动控制端，由于等离子电视在进入工作状态时，等离子屏的各驱动电压的施加是有一定的时序关系，5脚就是在长虹PFC开关dianyuan电源正常工作后，由逻辑电路送来高电平信号（VS-ON）,此时5脚由低电平跃变为高电平，脚才有PWM激励信号输出，激励Q5、Q6工作产生VS电压。9脚是PWM部分过载保护。8脚是B+长虹PFC过压保护（B+长虹PFC过压脚停止输出）。

图、开机机保护控制（D9作用）最后请看图8中D9的作用，D9的作用在家电维修人员中曾经有一些争论。实际上D9是起到在开机瞬间*L1因浪涌电流产生巨大的自感电势，从而造成电路【故障】。

图8每次在开机，dianyuan电源开关接通的瞬间，此时，加到电感上的可以是交流正弦波的任意瞬时值，如果是在正弦波的过零点附近，图8波形A，竖线为dianyuan电源接通的位置，那么在电感L1上电流的增长将是比较缓慢，其L1上的自感电势也比较低。如果在dianyuan电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值峰点附近图8波形B，那么给电感所加的是一个突变的电压，会引起电感L1上产生极大的自感电势，该电势会大于所加电压的两倍以上，并形成较大的电流对后面的电容充电，轻则引起输入电路的保险丝熔断，重则引起滤波电容及斩波管击穿。设置D9后在接通dianyuan电源的瞬间，由D9导通并对CYS充电，使流过L1的电流大大减小，产生的自感电势也要小得多，对滤波电容和斩波管的危害及保险丝的熔断可能要小得多（在开机正常工作时，由于D9右面为B+长虹PFC，电压比左面高，D9呈反偏截止状态），可见，D9作用不可小视。三、电路的维修要点；由于长虹PFC开关dianyuan电源和PWM开关dianyuan电源是两个*的dianyuan电源，是可以*工作的，所以在出现【故障】时，可以作为两个*的开关dianyuan电源来维修。出现【故障】在排除共用电路【故障】（VCC、振荡定时元件、7.5V基准电压等），如果是没有B+长虹PFC（V）可以认为，长虹PFC开关dianyuan电源【故障】，可以从、1、、、2、3、4脚，及Q1、Q2测量相关元件，判断【故障】。如果是B+长虹PFC电压正常，可以检测5脚是否是高电平（5V），其它和维修一般的PWM开关dianyuan电源一样简单。特别要提出的是，该部分极易损坏的元件是C、C（图3）在检查维修时应重点关注，C、C损坏时的【故障】现象是B+长虹PFC电压正常，PWM部分输出VS电压极低有时VS无电压（视C、C损坏的情况而定），极少有因C、C损坏而造成Q5、Q6损坏。更换C、C要求耐压大于V，介质损耗小，相同容量的电容更换。ML正常工作各引脚电压（数字表测量）引脚电压值（V）..........~...声明！本文章原作者是郝铭，有关于他的更多文章请到他本人的博客浏览！