松下DVD-300型DVD机电源电路原理

松下DVD-300型DVD机电源电路原

松下DVD－300型DVD机电源电路原理 月刊03032003-3-19 10:30:35

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一、松下DVD－300型DVD机的电源电路具有以下特点：

1．主要采用它激式并联型开关电源及初级和次级稳压相配合的二级稳压方式以满足DVD机不同部件的各种稳

压精度要求。

2．采用ON/OFF控制：主要作用是使诸如DVDP系统、DVD解码系统供电的一些次级稳压电路在待机状态下输出

工作电压。

3．采用厚膜电路，作为开关占空比控制电路。其特点是启动独立的振荡器完成激励驱动和PWM调制，省去了

正反馈环路，排除了自激式开关电源受正反馈量变化影响的制约，因此该电路性能稳定，工作电压范围宽，能适应市电变化的范围达AC 90V～270V。

4．它的次级稳压采用性能优良的五端集成稳压器，具有饱和压降低，动态内阻小的优点。

5．具有过压、过流、过热保护等多种自保控制功能。

二、电源电路的构成工作原理及作用

1．输入滤波电路：主要由C1001、C1002、C1003、L1001及L1002构成。主要作用是抑制来自市电的干扰和浪

涌。

2．整流及平滑电路：由D1001、C1011构成。其作用是对220V交流电进行整流滤波后产生约300V直流电压。

3．DC-DC变换电路：主要由电子开关T1011，+17.2V整流滤波电路（D1021、C1021），+6.8V整流滤波电路

（D1111、C1112、Lllll、Cllll、C1113)，+12V整流滤波电路（D1131、Cll31、C1132、PRll31、

L1131、C1133），-12.9V整流滤波电路（D1141、C1141、C1142、PRll41、L1141、C1144），+12V整流滤波电路（D1151、C1151、C1152、C1153、L1151），-23V整流滤波电路（D1161、C1161、C1162、C1163、L1161）和±3.5V整流滤波电路（D1171、C1171、C1173、C1174、PRll71）构成。

作用：将300V直流电压进一步变换成各种开关电源内部和DVD机其他部件所需要的直接直流稳压或初级直流稳压。

变换电路各电压的工作情况如下：

（1)　　　　　　　　　　+17.2V整流滤波电路，为1Cll01和Q1031提供工作电压。

（2)　　　　　　　　　　+6.8V整流滤波电路，为REG3.3V二次稳压电路,REGD5V／REGA5V／AV5V二次稳压电路以及

NSW+5V二次稳压电路提供初级直流稳压。

（3)　　　　　　　　　　+12.0V整流滤波电路，为电源ON／OFF控制电路提供工作电压和为NSW+12V／SW+9V／SW-

9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路提供初级直流稳压；

（4)　　　　　　　　　　-12.9V整流滤波电路，为电源ON／OFF控制电路提供工作电压和为NSW+12V／SW+9V／SW-

9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路提供初级直流稳压；

（5)　　　　　　　　　　+12V整流滤波电路，为NSW+12V

二次稳压电路提供初级直流稳压；文军维修

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（6)　　　　　　　　　　-23V整流滤波电路，为NSW-23V二次稳压电路提供初级直流稳压；

（7)　　　　　　　　　　±3.5V整流滤波电路，为面板显示屏提供工作电压（FL+，FL-）。

4．开关占空比控制电路：由ICll01构成。作用是根据输出直流稳压的起伏情况，控制DC-DC变换电路的电子

开关（T1011）的占空比，使输出直流稳压稳定在恒定值。

5． REG3.3V二次稳压电路

构成：ICllll、Rlll2、Rlll3、C1114。

作用：输出+3.3V二次直流稳压（为主电路板上的DVD解码系统中的MPEG-2视频解码器和AC-3音频解码器提供+3.3V工作电压）。

6．REGD5V／REGA5V／AV5V二次稳压电路。

构成：ICll21、R1120、C1121、C1122、C1126和L1121。

作用：输出+5.1V二次直流稳压（为主电路板上的CDP系统中的数字和模拟电路提供+5VIE作电压)。

7．NSW+5V二次稳压电路

构成：Q1122、R1121、R1122、C1123、C1124、C1125、D1123和PRll21。

作用：输出+5.0V二次直流稳压（为耳机音量电路板的面板按键／显示控制电路和复位电路提供不受面板

[POWER]按键ON／OFF控制(NSW)的+5V工作电压）。

8．电源ON／OFF控制电路及NSW+12V／SW+9V／SW-9V／REG+9V／REG二次稳压电路。

构成：①电源ON／OFF控制电路，QRll33，QRll34，C1133，C1134，R1131，R1132和D1132；②

NSW+12V／SW+9V／SW-9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路：Q1131，Q1132，Q1141，Q1142，Q1143，C1143，C1144，C1135，C1136，C1137，C1146，C1147，R1142，R1133，R1134，R1135，R1138和R1143。

作用；①电源ON／OFF控制电路：通过面板[POWER]键ON／OFF控制NSW+12V／SW+9V／SW-

9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路输出的通／断；②NSW+12V／SW+9V／SW-9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路：输出+12.0V／+9.3V／-9.3V二次直流稳压（其中，不受[POWER]ON／OFF控制的NSW+12.0V为视音频处理电路板的提供+12V工作电压；受[POWER]ON／OFF控制的SW±9.3V为视音频处理电路的6声道双运算放大器提供±9V工作电压；受[POWER]ON／OFF控制的±9.3V稳压为耳机音频控制电路板提供±9V工作电压）。

9．NSW+12V二次稳压电路

构成：ICll51

作用：输出不受[POWER]键ON／OFF控制的NSW+12.2V DVDP系统的伺服电路、伺服驱动电路提供+12V工作电压。

10．稳压反馈控制电路

构成：R1122、R1121、Rll01～1105、R1107～1108、Q1101～1102、D1101、Q1031、D1031、C1031、IC10ll⑥脚和①脚

作用：通过对稳压输出取样，检测出输出电压偏离目标值的误差，然后由此误差信号形成控制信号去控制电子开关的占空比，从而使输出端的电压向反方向改变，并趋向目标值。

11．开关电源ON／OFF控制电路

构成：IC6501及有关次级稳压电路。文军维修

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作用：通过面板[POWER]键ON／OFF控制开关电源的次级稳压电路输出稳压直流与否

12．过压保护（OVP）电路

构成：ICl011内部的O.V.P模块。作用：当检测到开关电源的输入电压过高时,将开关占空比控制PWM信号输出，从而使开关电源停振。

13．过流保护（OCP）电路

构成：ICl011内部的O.C.P模块。

作用；当检测到开关电源的输入电流过强时,将开关占空比控制PWM信号输出关断，从而使开关电源停振。

14．过热保护（TSD）电路

构成：ICl011内部的T.S.D模块。

作用：当检测厚膜器件ICl011本身温度因环境温度过高、内部电路异常等因素影响而超过+150度时，将开关占空比控制PWM信号输出关断，从而使开关电源停振。

15．尖峰吸收电路

构成：D1011，R1011，C1012和C1013。

作用：在ICl011内部的场效应管关断的瞬间，突变的漏极电流会在开关变压器T1011的Pl、P2绕组上激发一个脉冲峰值可达输入交流电压峰值数倍的浪涌反向电动势，若该反向电动势通过初级回路直接作用到场效应管的漏—源极，从而击穿该场效应管。但D1011此时导通从而使得该方向电动势向C1012、C1013充电并由R1011消耗其电流，因此避免了浪涌电流直接加到场效应管而损坏之。

三、稳压原理：

1．电子开关起振

当机器电源插头插接电源后，220V交流经输入滤波电路滤除浪涌后，再由初级整流／平滑电路变换成+300V直流，然后加到DC-DC变换电路（电子开关T1011的③(P1)、⑤(P2)

端）。经P1-P2初级绕组，+300V直流电压加到开关占空比控制电路ICl011①脚(D)，此时

IC内部的场效应管漏极就有了工作电压。与此同时，+300V直流电压通过R1021、R1022向C1021充电，从而导致1C1011⑤脚(VIN)电位的上升。当ICl011⑤脚电平达到15.8V时，满足内部启动条件，由ICl011内部的REG模块输出电流向C2充电，在C2两端电压从3V上升至5V时，O.C.P模块输出正方波脉冲，经DRIVE模块激励放大，在场效应管栅-源极加上一正向电压，场效应管导通。开关管导通后，C2两端的电压保持5V。另一方面，当C2充电时，C1也充电，当C1两端电压从0V升至0.75V时，O.C.P模块翻转，输出负方波脉冲，经DRIVE模块激励放大，在场效应管栅源极加上反向电压，场效应管截止。场效应管截止后，C1迅速放电，其两端电压迅速下降到0V。同时，C2缓慢放电，其两端电压从5V慢慢下降为3V，电路恢复到起始状态，O.C.P模块再次翻转，场效应管导通……如此不断重复，场效应管在导通和截止两种状态之间转换，从而形成高频振荡电压。

场效应管截止期间，电子开关T1011的⑦(B1)、⑧(B2)端绕组Bl—B2就激发感应脉冲电压，经D1021，C1021整流滤波后得到17.2V直流电压，一方面加到ICl011⑤脚作为其工作电压，另—方面加到光电耦合器Q1031作为其次级工作电压。

2．稳压输出

电子开关T1011、11、10端的次级绕组S8～S9上的感应脉冲经±3.5V整流滤波电路（D1171、C117l、C1173、C1174、PRll71）整流滤波后，输出±3.5V稳压直接作为VFD显示屏的工作电压±FL。文军维修

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T1011、12、14端的次级绕组S5～S7上的感应脉冲经-23V整流滤波电路（D1161、C1161、C1162、C1163、L1161）整流滤波后，为NSW-23V二次稳压电路提供初级直流稳压。

T10ll、13、14端的次级绕组S6～S7上的感应脉冲经+12V整流滤波电路（D1151、C1151、C1152、C1153、L1151）整流滤波后，为NSW+12V二次稳压电路提供初级直流稳压。

T1011、15、17端的次级绕组S1～S3上的感应脉冲经-12.9V整流滤波电路（D1141、C1141、C1142、PRll41、L1141、C1144、C1144）整流滤波后，为电源ON／OFF控制电路提供工作电压和为

NSW+12V／SWF9V／SW-9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路提供初级直流稳压。

T1011、15、18端的次级绕组S1～S4上的感应脉冲经+12．0V整流滤波电路（D1131、C1131、C1132、PRll31、L1131、C1133）整流滤波后，为电源ON／OFF控制电路提供工作电压.和为NSW+12V／SW+9V／SW一9V／REG+9V／REG一9V二次稳压电路提供初级直流稳压。

T1011/15/16端的次级绕组Sl～S2上的感应脉冲经+6.8V整流滤波电路（DIIll、C1112、L1111、Cllll、C1113）整流滤波后，为REG3.3V二次稳压电路、REGD5V／REGA5V／AV5V二次稳压电路以及NSW+5V二次压电路提供初级直流稳压。

3．初级稳压控制

+6.8V整流滤波电路（Dllll、C1112、Lllll、Cllll、C1113）输出的+6.8V稳压直流，经Rll01，R1102取样加到Q1101的基极。若稳压输出为+6.8V，则Q1101基极的电压将等于5.1V，从Q1101、Q1102等组成的比较电路可知，Q1102基极上的电压被稳压二极管D1101钳定在5.2V，这样Q1102和Q1101的发射极的电位恒为

5.2V-0.7V=4.5V。

当+6.8V输出端的实际输出电压因初级输入的交流电偏高或输出端负载变小而高于+6.8V时Qll01基极的电压将高于5.1V。由于发射极电位不变，则此时Q1101集电极，发射极间的导通程度增加，流过R1103的电流将增大，亦即流过Q1031①、②脚的电流增大，于是Q1031③、④脚间内接的光敏三极管的集电极发射极间的内阻减小，+17.2V经R1031、R1032极Q1031③、④脚加到ICl011⑥脚(F／B)内C1的充电电流增大，C1从0V充电到0.75V的速度加快，O.C.P模块输出的方波脉冲由正向负翻转的时间缩短，因此，场效应管输出的PWM控制信号的占空比变小，T1101次级输出电压将降低，这样+6.8V输出端的实际输出电压将降低并趋向+6.8V。当+6．8V输出端的实际输出电压因初级输入的交流电偏低或输出端负载变大而低于+6.8V时，稳压控制与上述过程相反。

4．二次稳压及ON／OFF控制

当机器电源插头插接电源后，按下面板或遥控器上的[POWER]键，来自系统控制单片机(MNl872457NIE)的POWER，ON／OF控制信号由0V低电平翻转为2.5V高电平，该信号从开关电源电路的连接器P21103的⑥脚(POWER-OFF(L)输入到开关电压电路。该信号在开关电源电路中分三路：

一路加到QRll34的基极，则此时QRll34导通，使得QRll33饱和导通，则此时QRll33

的发射极、集电极均为+12.0V，这就使得NSW+12V／SW+9V／SW-9V／REG+9V／REG-9V二次稳压电路开始工作并输出NSW+12V／SW+9V／SW-9V／REG+9V／REG-9V直流稳压；另一路加到ICllll的②脚（该二次稳压电路的ON／OFF控制脚)，则此时该稳压电路开始工作并输出REG3.3V直流稳压。

还有一路加到ICll21的②脚（该二次稳压电路的ON／OFF控制脚），则此时该稳压电路开始工作并输出REGD5V／REGA5V／AV5V直流稳压。

四、各种保护功能能的实现：

1．过压保护

当市电交流出现异常高压时，输入交流经初级整流／平滑电路后，形成的直流将加到电子开关Tll01③、⑤端的初级绕组P1-P2加到ICl011内部的场效应管的漏源极。此时，场效应管漏源极的电压升高，T1011⑦、⑧端的绕组B1-B2上的感应脉冲电压将随之升高。一旦D1021、C1021整流滤波后的电压超过ICl011⑤脚(VIN)的保护阈值电压，IC内部的O.V.P模块立即动作，输出控制信号经与门与T.S.D、TRIGER等模块的控制信号进行“与”运算，逻辑运算值锁存在LATCH模块，在与O.C.P模块输出的控制信号在另一个与门进行“与”运算，逻辑运算值直接控制O.C.P模块停振、场效应管截止，使T101l停止DC-DC变换，从而使整个开文军维修

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关电源处于停机保护状态。

2．过流保护

开关电源工作时，ICl011内部的场效应管漏极电流经源极、LBl014、R1012后再到地，在流过电流检测电阻R1012时，产生一个正比于漏极电流的电压，该电压经R1013、R1014分压后，加到ICl011④脚，当负载电流增大，超过场效应管漏极电流阈值时，lCl01l④脚电压上升到0.75V，O.C.P模块动作并输出控制信号，该信号经上面提到的逻辑电路后，直接控制O.C.P模块停振、场效应管截止，使T1011停止DC-DC变换，从而使整个开关电源处于停机保护状态。

3．过热保护

当环境温度升高或ICl011内部异常引起IC内部温度超过+150度时，通过温度传感器

使T.S.D模块动作并输出控制信号，该信号经上面提到的逻辑电路后，直接控制O.C.P模块停振、场效应管截止，使T1011停止DC-DC变换，从而使整个开关电源处于停机保护状态。

4．尖峰吸收保护

ICl011部场效应管截止的瞬间，突变的漏极电流会在T1011③、⑤端的初级绕组P1-P2上感应一个峰值为输人交流电压峰值数倍的浪涌反向电动势。该电动势的极性为P1负、P2正，因此，它将通过初级回路直接加到ICl011内部的场效应管的漏源极间，这一高压将会击穿场效应管。但连在Pl-P2与场效应管间的尖峰吸收电路，在场效应管截止的瞬间，D1011导通，反向电动势通过D101l向C1012、C1013充电，充电电流经过R1011的消耗，将反向电动势浪涌尖峰进行平滑和衰减，从而避免了浪涌尖峰对场效应管的损害。文军

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