Home Ремонт бытовой техники Статьи Ипульсный блок питания советских телевизоров - модуль МП-4-5

Импульсный блок питания советских телевизоров - модуль МП-4-5

Советские телевизорыНа страницах интернет-журнала Времонт.su мы рассматривали устройство, принцип работы и принципиальные схемы импульсных блоков питания советских телевизоров с которыми Вы можете ознакомиться здесь:
Импульсный источник питания советского телевизора Горизонт Ц-257
Импульсный блок питания телевизора ЗУСЦТ - принципиальная схема и принцип работы

В материале данной статьи рассмотрим устройство и принцип работы модуля питания МП-4-5 советских телевизоров 4 и 5 поколения, функциональные и принципиальные схемы...

Принцип работы модуля питания основан на преобразовании переменного напряжения сети в периодическую последовательность импульсов с изменяющимися длительностью и периодом их повторения и последующем преобразовании этого импульсного напряжения в напряжение постоянного тока (выпрямлении).

Рассмотрим работу импульсного модуля питания МП-4-5 применительно к его упрощенной функциональной схеме.

Упрощенная функциональная схема модуля питания МП-4-5
Состав модуля: выпрямитель сетевого напряжения 1, ключевой каскад 2, импульсный трансформатор 3, формирователь сигнала отрицательной обратной связи 4, многофункциональное устройство управления работой ключевого каскада 5, сетевой выпрямитель 6, вторичные выпрямители 7 нагрузка 8, шина регулирования 9 и шина возбуждения 10.

При работе модуля питания в режиме стабилизации (регулирования) выходного напряжения в устройстве 5 вырабатывается импульс тока положительной полярности, который замыкает ключ 2. При этом в обмотке 1 — 15 трансформатора 3 появляется ток, возрастающий с течением времени по линейному закону. Скорость нарастания тока тем больше, чем больше время, в течение которого устройство 5 поддерживает ключ 2 в замкнутом состоянии.

С увеличением тока увеличивается количество энергии, накапливаемой в магнитном поле сердечника трансформатора. В некоторый момент ключ 2 размыкается. Одной из особенностей работы модуля питания является фазирование обмоток 1-15, 2-14 таким образом, что, когда ключ замкнут, ток в обмотке 1-15 нарастает, а диод VD в нагрузке остается закрытым. При размыкании ключа, которое сопровождается прекращением тока через обмотку 1-15, диод открывается и через него и обмотку трансформатора протекает большой ток. Таким образом, если раньше магнитное поле сердечника трансформатора было связано с током через обмотку 1-15, то теперь определяется током через обмотку 2-14, который протекает через диод VD и поступает в нагрузку. Когда вся энергия перейдет в нагрузку, ток через обмотку 2-14 прекратится.

Таким образом, регулируя время замкнутого состояния ключа, можно уменьшать или увеличивать количество энергии, передаваемой в нагрузку. Такая регулировка осуществляется устройством 5 по сигналу обратной связи (шина регулирования 9). Сигнал формируется в цепи обратной связи 4 из импульсов, которые образуются на обмотке 5—7 трансформатора. Сигнал обратной связи на шине регулирования пропорционален напряжению на нагрузке. Если напряжение на нагрузке по каким-либо причинам уменьшится, то уменьшится напряжение на шине регулирования и устройство 5 станет размыкать ключ позже, чем увеличит время замкнутого состояния ключа 2. Ток через обмотку 1-15 достигнет большего значения, и количество энергии, передаваемой в нагрузку, увеличится. Момент очередного замыкания ключа 2 также определяется устройством 5 на основании анализа сигнала с обмотки 3-7, который по шине возбуждения через формирователь 4 поступает на устройство управления работой ключевого каскада. По сигналу шины возбуждения это устройство регистрирует момент окончания процесса передачи энергии в нагрузку и подает сигнал на очередное замыкание ключа 2. Частота замыканий ключа составляет 18...32 кГц и определяется выбором значений индуктивности обмоток 1-15, 2-14 трансформатора и нагрузки.

Основой модуля питания является ИС D1, в которой формируются импульсы управления ключевым устройством, автоматически регулируется длительность запускающего импульса для обеспечения групповой стабилизации выходных напряжений модуля питания, а также имеется защита от аварийных режимов по цепям нагрузок (т. е. от короткого замыкания источников выходных напряжений).



Остановимся сначала на назначении выводов ИС D1 микросхемы К10ЗЗЕУ1.

Структурная схема и назначение выводов микросхемы К10ЗЗЕУ1

Структурная схема микросхемы К10ЗЗЕУ1:

1 — схема запуска; стабилизатор напряжения; 2 — источник опорного напряжения; 3 — усилитель обратной связи; 4 и 5 — узлы опознавания перегрузки по току (короткого замыкания); 6 — генератор тактовых импульсов; 7 — триггер старт-стоп; 8 — управляющая логика; 9 — формирователь пилообразного напряжения; 10 — триггер блокировки; 11 — усилитель выходного тока; 12 — узел заряда разделительного конденсатора; 13 — выключатель базового тока.

Через выв. 9 на ИС подается напряжение питания для всех ее узлов относительно выв. 6, который служит общим проводом. На выв. 8 появляются импульсы управления выходным ключевым транзистором VT1. Через выв. 7, соединенный с усилителем выходного тока 11 и узлом заряда конденсатора 12, заряжается конденсатор С8, который формирует закрывающий ток транзистора VT1. Через выв. 5, связанный с триггером блокировки 10, обеспечивается защита модуля при значительном уменьшении напряжения сети. При этом блокируется выв. 8 ИС и модуль выключается.

Вывод 1 микросхемы К10ЗЗЕУ1 связан с устройством 2, где вырабатывается опорное напряжение. Вторичные напряжения модуля поддерживаются пропорциональными опорному напряжению. Через выв. 2 напряжение обратной связи воздействует на генератор тактовых импульсов 6, создавая управляющий импульс на выв. 8. Вывод 3 — вход регулирующего напряжения, на который поступает сигнал обратной связи, пропорциональный вторичным напряжениям. Внутри микросхемы К10ЗЗЕУ1 этот вывод подсоединен к усилителю обратной связи 3 и к узлам опознавания перегрузки по току (короткому замыканию) 4 и 5. Вывод 8 предназначен для измерения коллекторного тока транзистора VT1.



Принципиальная схема модуля питания МП-4-5

Импульсный блок питания МП-4-5 принципиальная схема

Рассмотрим принципиальную схему модуля МП-4-5. Напряжение сети выпрямляется диодами VD2—VD5. Выпрямленное напряжение через резистор R13, обмотку 1-15 трансформатора T1 поступает на коллектор транзистора VT1. Резистор R13 разрывает цепь подачи выпрямленного напряжения сети на элементы устройства в аварийных ситуациях (пробит транзистор VT1, короткое замыкание обмотки T1). Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С13.

В момент включения телевизора ИС D1 К10ЗЗЕУ1 питается сетевым напряжением. Оно поступает на ее выв. 9 от выпрямителя VD1C9. При переходе модуля в режим нормальной работы (режим стабилизации) сетевой выпрямитель отключается. Вместо него работает импульсный выпрямитель VD6C9, подсоединенный к выв. 5 и 7 трансформатора T1. Этот выпрямитель создает на выв. 9 ИС напряжение 10... 16 В. Через резистор R4 напряжение питания подается на выв. 5 ИС. При напряжении на выв. 5 ниже 5 В ИС не включается.

При достижении напряжения 7,5 В на выв. 9 ИС формируется положительный запускающий импульс, который с выв. 8 ИС через цепь L1R5R6C8L2 поступает на базу транзистора VT1. Транзистор открывается, и ток, протекающий через обмотку 1-15 трансформатора и коллекторный и эмиттерный переходы транзистора VT1, приводит к накоплению энергии в трансформаторе T1. Время открытого состояния транзистора определяется сигналом отрицательной обратной связи, который поступает с обмотки 3—7 трансформатора. Размах отрицательной части импульсов в этом сигнале пропорционален напряжению на выходах вторичных импульсных выпрямителей, питающих нагрузку модуля.

На конденсаторе С14 с помощью выпрямителя на диоде VD8 образуется напряжение минус 11 В (в режиме стабилизации), которое через делитель R1R3R9R10 поступает на управляющий вход ИС D1 (выв. 3). При воздействии этого напряжения ИС (выв. 7) управляет моментом выключения ключевого каскада на транзисторе VT1 так, чтобы поддерживать на выв. 3 напряжение в установленных пределах. Эти пределы должны сохраняться при изменении напряжения питающей сети или нагрузки модуля.

Цепь C15R15 предназначена для фильтрации выбросов напряжения обратной связи (выв. 3—7 трансформатора T1) из-за коммутационных процессов.

Окончание отбора энергии в нагрузку определяется импульсами, которые снимаются с конденсатора С15 и через интегрирующую цепь R14C10 и резистор R8 поступают на выв. 2 ИС D1. В этот момент ИС подает сигнал (по выв. 8) на открывание транзистора VT1. Одновременно напряжение на выв. 4 ИС, которое составляло 2 В, начинает возрастать по линейному закону по мере заряда конденсатора С11 от сетевого выпрямителя через резисторы R12, R13. Ток через обмотку намагничивания трансформатора (выв. 1-15) и открытый транзистор VT1 ключевого каскада возрастает также по линейному закону. Номиналы резистора R12 и конденсатора С11 выбраны такими, что скорость нарастания напряжения на нем становится пропорциональной скорости возрастания тока через обмотку намагничивания трансформатора.

Внутри ИС D1 управляющий сигнал на выводе 3 увеличивается и сравнивается с линейно нарастающим напряжением на выв. 4 ИС. При достижении этим напряжением уровня усиленного управляющего сигнала (2...4 В) срабатывает логическое устройство ИС, которое запускает усилитель закрывающего базового тока транзистора VT1. Транзистор закрывается, и накопленная в магнитном поле обмоток трансформатора магнитная энергия передается в нагрузку.

Когда же в ИС по выв. 2 фиксируется момент достижения током вторичных обмоток трансформатора Т1 нулевого значения, логические устройства ИС запускают усилитель открывающего базового тока ключевого транзистора VT1. Этот усилитель создает базовый ток транзистора VT1 по цепи: выв. 8 ИС D1, дроссель L1, параллельно соединенные резисторы R5, R6, конденсатор С8, дроссель L2, переход база — эмиттер транзистора VT1, выв. 6 ИС.

Открывающий базовый ток транзистора VT1 действует до тех пор, пока не включится усилитель. Усилитель включается при достижении напряжением на выв. 4 ИС D1 уровня усиленного в ИС сигнала на выв. 3. Закрывающий базовый ток транзистора VT1 протекает по цепи: выв. 6 ИС D1, переход эмиттер — база транзистора VT1, дроссель L2, конденсатор С8, выв. 7 ИС D1. Энергия, накопленная в трансформаторе Т1 во время открытого состояния транзистора VT1, передается во вторичные обмотки, где выпрямляются и формируются вторичные напряжения.

Импульсы напряжения, вырабатываемого на выходных обмотках трансформатора, выпрямляются однополупериодными выпрямителями. Полученные постоянные напряжения сглаживаются емкостными фильтрами и поступают на выход модуля через соединитель Х2 (АЗ).

Всего имеется четыре выпрямителя для выходных напряжений: 125 Вольт (VD13, С26), 15 Вольт (VD12, С27), 26 Вольт (VD9, С28) и 12 Вольт (VD11, С24). С конденсатора С24 на вход стабилизатора на ИС D2 подается напряжение 15 В. С выхода ИС снимается стабилизированное напряжение 12 В. Для уменьшения высокочастотных пульсаций этого напряжения установлен П-образный фильтр, состоящий из дросселя L7 и конденсаторов С25, СЗО.

В цепи выпрямителей 26 и 15 В установлены разрывные резисторы R16, R18 соответственно.