专利名称：新型节能黑白电视机开关稳压电源的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种新型节能黑白电视机开关稳压电源，适用于31厘米、35厘米和47厘米黑白电视机。
现有的黑白电视机用的稳压电源是传统的线性串联型稳压电源，虽然应用较为广泛而且在技术上也比较成熟，但是其稳压范围小，当电压低于170伏时就不能正常收看。串联型稳压电源的调整管工作在线性放大状态，全部负载电流都通过调整管，所以管压降大，使功耗也大，因而效率较低，一般不超过50％。由于调整管功耗大，造成电视机内部温度升高，周围元器件长期在高温下工作，又无过流、过压保护功能，使整机可靠性下降。彩电开关稳压电源中控制电路的输出与输入端不能达到完全隔离，仍带电网电压。另外彩电开关稳压电源不允许输出端负载开路，否则会使输出电压升高，导致损坏其他元件。
本实用新型的目的是提供一种稳压范围较宽、效率较高、可靠性较高、输出端不带电网电压并且允许输出端负载开路的新型节能黑白电视机开关稳压电源。
本实用新型采用220伏电网电压整流的高压型、自激励、反激式脉宽调制并联型电路，由工频整流滤波电路、启动与振荡电路、稳压调宽控制电路、短路过流保护电路和18伏、12伏直流电压输出电路等组成。在稳压调宽控制电路中采用光电耦合器PC，由稳压管DW1和电阻R9，分压电阻R10、W1、R11，误差放大管BG3，光电耦合器PC，限流电阻R7、R8，二极管D7，电容C10，变阻管BG2组成。
附图
为本实用新型电原理图。
工频整流滤波电路由电容C1、C7、C2－C5、C6、电阻R1、整流二极管D1－D4组成。电源插头线经开关和串入的第一道保险丝BX1进入桥式整流电路D1－D4。R1是电容C1的泄放电阻，以免电源线对人身麻电。C1是电源滤波电容，用来削弱窜入电网的干扰，也防止电源干扰电网。电容C2－C5可保护整流二极管和滤除高频干扰，C6为平滑滤波电容。该电路的作用是将输入的220伏交流电转变为300伏左右含有脉动成分的直流电压，经过第二道保险丝BX2提供给下面电路工作。
启动与振荡电路由开关管BG1、启动电阻R2、R3、BG1发射极电阻R5、振荡限幅电阻R6、振荡电容C9、消寄生振荡电阻R4电容C8、开关变压器T1组成。工频整流滤波电路输出的300伏左右脉动直流电压经开关变压器T1的初级线圈加到开关管BG1集电极。同时经启动电阻R2、R3降压后加到开关管BG1基极而获得正偏压开始导通，导通后，集电极电流开始增加，集电极电流经开关变压器初级绕组12－10端至开关管BG1集电极形成回路，该电流在初级绕组产生感应电压，极性为12端正，10端负，再通过开关变压器T1初次级绕组耦合，在8－7端感应出8端为正、7端为负的感应电压，通过电阻R6、电容C9、二极管D5充放电回路，使开关管BG1基极电位更正，从而使基极电流、集电极电流上升，开关管BG1迅速进入饱和导通状态。由于BG1饱和后，电流的变化率迅速减小，同时激励线圈8－7端上的感应电压也迅速减小，使开关管BG1退出饱和状态，进入线性放大状态。此时激励线圈上的感应电压8端为负，7端为正，则原来的正反馈成了负反馈，结果使开关管BG1迅速截止。于是再开始下一个导通和截止过程，从而形成振荡过程。在振荡过程中，电容C8、电阻R4是用来调整、改变上冲寄生振荡的周期和幅度。
开关管BG1工作过程中，BG1截止时(在BG1导通时开关变压器T1所储存的能量)通过次级绕组开始释放。BG1由导通转为截止时，初级绕组的感应电压12端为负，10端为正，经变压器T1耦合，输出绕组的方波脉冲2、3端为正，4端为负，使二极管D8、D9导通，方波脉冲经二极管D8、D9峰值整流及向电容C14、C16、C18充电，在输出端获得稳定的直流输出电压。两路输出端设有电容C12、C13、C15、C17作高频滤波及防干扰用，电感L1用来滤除残余脉冲成分，使电源波纹系数减小，18伏输出端R12是降压负载电阻。输入接地端与输出接地端采用电容C11悬浮接地。
稳压调宽控制电路由稳压管DW1和电阻R9，分压电阻R10、W1、R11，误差放大管BG3，光电耦合器PC，限流电阻R7、R8，二极管D7，电容C10，变阻管BG2组成。该电路直接由12伏输出端取样，误差放大管BG3的基准电压由稳压管DW1和R9决定。12伏输出端经由电阻R10、W1和R11组成的分压电路分压，取其一部分电压加到误差放大管BG3基极。当负载或输入电压变化引起输出的直流电压上升时，误差放大管BG3的基极电压同时升高，升高的电压与发射极基准电压比较，误差放大管BG3开始导通，集电极电流增大，使光电耦合器PC的发光管亮度增加，R8是发光管的限流电阻，PC的光敏管导通。开关变压器T1的激励绕组感应电压经二极管D7整流和电容C10滤波输出的直流控制电压提供变阻管BG2基极偏置，由于PC的光敏管导通，CE极管压降减小，通过串联电阻R7向变阻管BG2基极提供正偏压，使BG2导通，BG2集电极电流增大，管压降减小，相当于开关管BG1基极与地之间的分流电阻减小，使电容C11放电电流加快，导致开关管BG1脉冲宽度变窄，使升高的输出电压降下来，即使输出端负载开路，由于上述稳压过程，不会使输出电压上升。同理，当输出电压降低时，按上述过程相反调整，使下降的电压得到回升，从而保持输出电压的稳定。
短路过流保护电路由开关管BG1发射极取样电阻R5，保护二极管D6和变阻管BG2组成。电路输出端当负载加重或短路时，开关管BG1电流增大，使开关管BG1发射极电阻R5上电位升高，使二极管D6导通，向变阻管BG2基极提供正偏压，使BG2集电极电流增大，管压降减小，加快了电容C9放电时间，使脉冲宽度变窄，迫使降低输出和减小输入电流，达到保护电路的目的。在正常工作时，开关管BG1发射极电位较低，不会使二极管D6导通，处于截止状态。
18伏、12伏直流电压输出电路18伏电压由开关整流二极管D8，电容C14、C12、C15，输出降压负载电阻R12和抗调制交流干扰电容C11组成。12伏电压由开关整流二极管D9，电容C16、C18、C13、C17，滤波电感L1，抗调制交流干扰电容C11组成。开关电源在振荡过程中，开关管BG1截止时(由导通时向开关变压器T1储存能量)经初次级线圈绕组紧耦合向次级绕组释放能量，次级绕组圈数决定了18伏和12伏两组输出，经开关整流二极管D8、D9，再经滤波电容C14、C16、C18后取得直流电压。高频滤波电容C12、C15、C13、C17滤除高频干扰，电感L1滤除残余高频脉冲，18伏输出端负载降压电阻R12用于调整输出电压。
本实用新型的二组输出电压，可直接配套于黑白电视机，18伏专供伴音功放电路，12伏供通道扫描等电路。
本实用新型的开关管工作在开关状态，在开关管饱和导通时，C、E两端压降接近零，截止时，集电极电流为零，因此开关管消耗功率很小，使开关电源效率大大提高，一般情况下，其效率可达70～80％。由于开关稳压电源的输出电压是由占空比调节的，受输入电压影响较小，在交流电网电压变化较大时仍可保证对电视机正常供电，当输入电压从130－260伏时，输出电压变化小于1％。开关稳压电源由于功耗小，机内温升低，周围元器件不受高温影响，电路还有过流保护功能，所以整机提高了稳定性和可靠性。本实用新型的稳压调宽控制电路采用新型元器件光电耦合器，直接与主电源12伏输出端取样，由光信号强弱来控制脉冲宽度来达到稳压的目的。稳压调宽控制电路采用光电耦合器后，输入与输出端不需采用公共接地，而用电容C11接在输入端地与输出端地之间的悬浮接地，使输出端不带电网电压，保证了使用与维修的安全。同样采用了光电耦合器后，在输出端允许负载开路，开路时输出电压仍恒定12伏和18伏。
权利要求1.一种新型节能黑白电视机开关稳压电源，由工频整流滤波电路、启动与振荡电路、稳压调宽控制电路、短路过流保护电路和18伏、12伏直流电压输出电路等组成，其特征在于在稳压调宽控制电路中采用光电耦合器PC，由稳压管DW1和电阻R9，分压电阻R10、W1、R11，误差放大管BG3，光电耦合器PC，限流电阻R7、R8，二极管D7，电容C10，变阻管BG2组成。
专利摘要新型节能黑白电视机开关稳压电源，适用于31厘米、35厘米和47厘米黑白电视机。由工频整流滤波电路、启动与振荡电路、稳压调宽控制电路、短路过流保护电路和18伏、12伏直流电压输出电路等组成。在稳压调宽控制电路中采用光电耦合器。在稳压电源输入接地端与输出接地端采用电容悬浮接地。具有稳压范围较宽、效率较高、可靠性较高、输出端不带电网电压并且允许输出端负载开路等优点。
文档编号G05F1/10GK2080275SQ9021452
公开日1991年7月3日 申请日期1990年9月6日 优先权日1990年9月6日
发明者闵祖林 申请人:常熟市开明电子元件厂