TDA4605 - ШИМ-контроллер для импульсных блоков питания

Основные параметры:

Типовые принципиалные схемы имульсных блоков питания на TDA4605

Функциональная схема импульсного блока питания на микросхеме TDA4605 устройство и принцип действия

Импульсные источники питания с устройствами управления на микросхеме TDA4605 формируют вторичные напряжения U₁...U_n, количество и значение которых зависят от конструктивных особенностей бытовой техники.

Рис. 4. Структурная схема импульсного блока питания на микросхеме TDA4605 для телевизоров

Источники питания на ШИМ-контроллере TDA4605 для телевизоров (рис. 4) состоят из элементов помехоподавляющих фильтров (ППФ), устройств размагничивания кинескопов (УРК), выпрямителей сетевых напряжений (СВ), импульсных преобразователей напряжений ИМС с цепями обеспечения ее работы, импульсные трансформаторы (ИТ), ключевые каскады (КК) и выпрямителей вторичных импульсных напряжений.

Принцип работы источников питания заключается в преобразовании выпрямленного сетевого напряжения в импульсное напряжение прямоугольной формы с изменяющейся в зависимости от нагрузки частотой и скважностью, с последующей трансформацией и с выпрямлением этого напряжения во вторичных цепях.

Сетевое напряжение через ППФ поступает на мостовой выпрямитель и в УРК.

Выпрямленное напряжение через первичную обмотку импульсного ттрансформатора подается на ключевой каскад, выполненный на высоковольтном полевом транзисторе, характеризующемся не "токовым", а "потенциальным" управлением.

Для управления ключом служит интегральная микросхема TDA4605. Она обеспечивает работу преобразователя и стабилизации выходных напряжений при изменении сетевого напряжения от 170 до 245 Вольт, а также в режимах холостого хода (дежурный режим) и защиты от короткого замыкания.

В ее состав входят:
Триггер старт-стоп служит для формирования стробирующих импульсов, которые отпирают усилитель в моменты прохождения импульсов управления ключевым каскадом.

Для включения триггера на его вход (вывод 3 микросхемы) подается напряжение питания, около 2 Вольт, с делителя напряжения Uвыпр..

Опрокидывание триггера из одного состояния в другое, в результате которого формируются стробирующие импульсы, возможен только при наличии разрешающего сигнала. Оно производится импульсами со схемы логики, фронты которых совпадают с моментами изменения полярности ЭДС на обмотке обратной связи.

Для выключения триггера вывод 3 ИМС замыкается на корпус с помощью транзисторного ключа. При этом стробирование усилителя прекращается и импульсы управления ключевым каскадом через него не проходят. Источник выключается. Такое решение используется только в телевизорах, содержащих независимый источник напряжения 5 Вольт дежурного режима.

Схема стабилизации выходных напряжений представляет собой компаратор, на один из входов которого поступает пилообразное напряжение, пропорциональное напряжению обратной связи.

В цепи передачи напряжения сравнения на вывод 3 микросхемы TDA4605 устанавливаются стабилитрон и потенциометр. Первый из указанных элементов обеспечивает отсечку внешнего регулирующего напряжения в режиме запуска до момента, когда выпрямленное напряжение обратной связи достигнет порога пробоя стабилитрона, а второй обеспечивает регулировку выходных напряжений источника.

В некоторых моделях импортных телевизоров вместо потенциометра устанавливается исполнительный каскад дополнительной внешней схемы регулирования, которая работает совместно со схемой стабилизации ШИМ-контроллера и повышает его эффективность. Интегральные или транзисторные стабилизаторы в цепях 12 Вольт и 5 Вольт в этом случае, как правило, не устанавливаются.

Длительность вырабатываемых схемой стабилизации импульсов пропорциональна уровням выходных напряжений источника и используется для управления ключевым каскадом. Импульсы подаются на ключевой транзистор через стробируемый усилитель.

Стробируемый усилитель. Так как микросхема TDA4605 рассчитана на работу с полевыми транзисторами, характеризующимися "потенциальным" управлением, то используемый здесь усилитель представляет собой усилитель напряжения. Он служит для усиления поступающих на него со схемы стабилизации импульсов сравнения. При отсутствии стробирующих импульсов усилитель заперт.

Источник опорных напряжений формирует:

— напряжение верхнего опорного уровня пилы Uоп.1 — в режиме стабилизации;

— напряжение верхнего опорного уровня пилы Uоп.2 — в режиме XX.

Источник автоматически включается при напряжении на выводе 6 микросхемы более 11,5 Вольт и автоматически выключается при напряжении на выводе ИМС менее 7,5 Вольт.

Схема защиты от перегрузок служит для коммутации с помощью ключа К1 опорных напряжений верхнего уровня пилы, определяющих частоту работы преобразователя.

Конденсатор, подключаемый к выводу 7 TDA4605, обеспечивает плавность перехода от одного напряжения к другому.

Ключ сброса пилы в сочетании с компаратором и внешней цепью заряда конденсатора Спи. образуют генератор пилообразных импульсов.

На входы компаратора поступают: пилообразное напряжение с конденсатора Спи. через вывод 2 ИМС и одно из напряжений верхнего уровня пилы (нижний уровень определяется схемой формирователя и не коммутируется).

При разомкнутом ключе К2 конденсатор заряжается (формируется прямой ход пилы). Когда напряжение на конденсаторе достигнет опорного напряжения верхнего уровня пилы, на выходе компаратора возникнет высокий потенциал, который замкнет ключ К2, и начнется разряд конденсатора (формируется обратный ход пилы).

огда напряжение на разряжающемся конденсаторе достигнет нижнего уровня пилы , потенциал выхода компаратора упадет, ключ К2 разомкнется, и начнется очередной период формирования пилы.

Очевидно, что период пилообразных импульсов зависит от двух параметров: от разности напряжений верхнего и нижнего уровней пилы и значений постоянных времени заряда и разряда Спи..

Поскольку первый из параметров является внутренним параметром микросхемы TDA4605, то при конструировании источников номиналы внешних элементов Спи. и Rгпи. подбираются таким образом, чтобы частота ГПИ в режиме стабилизации составляла 25...30 кГц.