Принцип работы и схема модулей питания МП-44, МП-54

Модули питания формируют стабилизированные вторичные напряжения, необходимые для питания цепей телевизора в рабочем и дежурном режимах.

Модуль МП-44 имеет восемь вариантов исполнения: МП-44-1, МП44-1С, МП44-2, МП-44-2С, МП44-3, МП44-ЗС, МП44-4, МП44-4С.

Модуль МП-54 представляет собой аналог модуля МП-44 и отличается от него тем, что содержит элементы фильтра питания и устройство размагничивания кинескопа. Он имеет четыре варианта исполнения: МП54-1, МП54-2, МП54-3, МП54-4.

Модули взаимозаменяемы при условии установки вместо МП-54 модуля МП-44 с соответствующим индексом и платой фильтра питания.

Принцип работы импульсных блоков питания МП-44, МП-54

Сетевое напряжение через помехо-падавляющий фильтр (ППФ) поступает на выпрямитель.

Выпрямленное напряжение 220 Вольт через первичную обмотку трансформатора Т1 подается на силовой ключевой транзистор, обеспечивающий преобразование этого напряжения в импульсное с частотой (30...40) кГц в рабочем режиме и около 100 кГц — в дежурном режиме телевизора.

Управление преобразователем осуществляет ШИМ-контроллер на отечественной микросхеме К1033ЕУ1 ее импортный аналог tda4601.

Выпрямители вторичных напряжений — однополупериодные. В цепях 12 Вольт, 5 Вольт, -8 Вольт, 5 Uдеж установлены интегральные стабилизаторы напряжений типа КР142ЕН.

В дежурном режиме цепи выдачи напряжений 28 Вольт, 12 Вольт, 8 Вольт, 5 Вольт размыкаются ключевыми каскадами, которые управляются сигналом с модуля управления. Схема отключения напряжения 15 Вольт расположена на плате соединений телевизора.

Дроссель L1, включенный на входе сетевого выпрямителя (СВ) — помехоподавляющий см. способы борьбы с помехами в импульсных блоках питания.

Двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения выполнен по мостовой схеме на диодах (Д2...Д5), параллельно которым для выравнивания обратных напряжений и снижения импульсных помех подсоединены конденсаторы С8, С9, С11, С12.

Выпрямленное напряжение фильтруется конденсаторами С14, С16, С18.

Управляемый преобразователь напряжения

Преобразователь напряжения построен по схеме однотактного преобразователя обратного хода. Основными его элементами являются ключевой транзистор VT1, импульсный трансформатор Т1 типа ТПИ-44 и ШИМ-контроллер на микросхемеми К1033ЕУ1.

Преобразователь напряжения работает в четырех характерных режимах: запуска, стабилизации, короткого замыкания и холостого хода (дежурный режим).

Рис. 1. Электрическая принципиальная схема импульсного источника питания МП-44 отечеснвенных телевизоров.

Таблица 1: назначение и состав цепей модуля питания МП-44

Рис. 3. Структурная схема ШИМ-контроллера К1033ЕУ1 (tda4601)

Режим запуска в блоках питания МП-44, МП-54

При включении напряжения сети появляется напряжение Uвыпр. заряжаются: конденсатор цепи питания ИМС С10 с постоянной времени 1,5 сек., и конденсатор генератора пилообразного напряжения С7 с постоянной времени 2,7 миллисекунды.

Когда напряжение С10 достигает уровня порога включения 11,5 Вольт (конденсатор С7 к этому времени оказывается заряженным до максимального напряжения 7 Вольт), в микросхеме ШИМ К1033ЕУ1 (D1) происходят следующие процессы:

• открывается источник опорного напряжения и на все узлы микросхемы подается питание;
• заряжается конденсатор С6 по цепи - вывод 7 микросхемы D1 - С6 - R12 - корпус;
• появляется опорное напряжение 4,3 V на выводе 1 микросхемы;
• ключ К1 внутри ШИМ-контроллера (см. структурную схема Рис. 3.) занимает положение 1, подключая на вход компаратора 2 (схема сравнения) пониженное напряжение верхнего уровня пилы (Uoп.2), обеспечивая тем самым запуск источника на повышенной частоте коммутации ключевого каскада;
• замыкается ключ сброса пилы К2 (внутри микросхемы см. структурную схему рис. 3.) и конденсатор генератора пилообразного напряжения (ГПН) С7 разряжается по цепи - +С7 - вывод 4 ИМС - ключ К2 - 6 ИМС - корпус.

Когда конденсатор С7 разрядится до напряжения 2,2 Вольта, соответствующего нижнему уровню пилы положительный импульс компаратора 2 замкнет ключ К2, и начнется очередной заряд конденсатора С7 по цепи: + Uвыпр. - R15 - С7 - корпус.

Нарастающее пилообразное напряжение с конденсатора С7 поступает на вход компаратора 1, где сравнивается с управляющим напряжением.

Импульс сравнения усиливается по мощности и через вывод 8 ИМС подается в базовую цепь транзистора VT1 и открывает его, замыкая цепь протекания тока от источника 290 Вольт через обмотку (1-15) трансформатора.

Этот же импульс поступает на ключ КЗ. Во время действия импульса ключ находится в состоянии 1, обеспечивая заряд конденсатора связи С6 по цепи: вывод 7 микросхемы D1 - С6 - R12 - корпус.

В момент окончания импульса ключ КЗ переходит положение 2 и подключает конденсатор С6 в обратной полярности к переходу база-эмиттер транзистора VT1. Транзистор запирается.

Коммутация транзистора преобразует постоянное напряжение 290 Вольт в импульсное, которое передается во вторичные цепи трансформатора. Собмотки (3-5) импульсного трансформатора Т1 подзаряжается конденсатор С10. С обмотки (7-5) сигнал поступает на схему логики и напряжением отрицательной полярности заряжается конденсатор С15, уменьшая регулирующее напряжение на выводе 3 ИМС.

При достижении напряжениями обратной связи уровней, соответствующих режиму стабилизации, преобразователь переходит в режим стабилизации.

Режим стабилизации

В режиме стабилизации ключ К1 занимает положение 2 и на компаратор (схема сравнения) 2 подается повышенное опорное напряжение верхнего уровня пилы. Преобразователь переходит на пониженную частоту коммутации ключевого каскада.

Длительность импульса сравнения с компаратора 1, определяющая время открытого состояния ключевого транзистора, будет зависеть от уровня регулирующего напряжения на выводе 3 ИМС.

Режим перегрузки и короткого замыкания

В случае превышения допустимой нагрузки напряжение на обмотке 5,7 импульсного трансформатора Т1 и напряжение смещения на конденсаторе С17 снижается, а уровень напряжения Uрег. на выводе 2 микросхемы возрастает до 2,4 В. Включается ограничитель перегрузки, который переводит ключ К1 в положение 2 и снижает порог срабатывания компаратора. Ширина импульса с вывода 8 микросхемы уменьшается. Напряжение на вторичных обмотках трансформатора Т1 резко уменьшается.

При коротком замыкании напряжение на выводе 9 микросхемы падает ниже уровня 7,5 В, и внутренний источник опорных напряжений микросхемы выключается, снимая питание с узлов микросхемы. Преобразователь переходит в режим включения-выключения с постоянной времени 1,5 сек.

Режим холостого хода (дежурный режим):

При включении дежурного режима потребление энергии резко снижается, напряжение на конденсаторе смещения С15 растет, а на выводе 3 микросхемы уменьшается до 2 В, близкого к порогу срыва работы узла регулирования.

Включается режим повышенной частоты работы преобразователя. При этом длительность импульса, управляющего работой транзистора VT1, уменьшается до 1 миллисекунды.

Для предотвращения выключения узла регулирования в режиме холостого хода служит конденсатор СЗ, который дифференцирует фронты переменного напряжения с конденсатора С17 и передает их на вывод 3 микросхемы. В режиме стабилизации конденсатор СЗ существенного влияния на работу ШИМ-контроллера не оказывает.