CN2452222Y - 用于彩色电视机的环保节能电源供应器 - Google Patents

Abstract

一种用于彩色电视机的环保节能电源供应器，包括有低通滤波器、整流器、滤波器、电源变压器和型号为MC44608P的开关电源控制集成电路及其外围电路，其特征在于：该电源变压器的初级与MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚1之间连接的电容为4.7μF，该开关电源控制集成电路的管脚5输出端的10欧电阻应短路，以及位于变压器初级与开关电源控制集成电路的管脚2之间的MOS管的源级电阻为0.18欧。该电源供应器的待机功耗≤5W，基本达到国际能源之星环保标准的要求，故称之为环保节能电源供应器。

Description

用于彩色电视机的环保节能电源供应器

本实用新型涉及一种用于彩色电视机的专用装置，确切地说，涉及一种用于彩色电视机的环保节能电源供应器，属于电源电路技术领域。

目前，国内彩色电视机在没有专门设置的待机电源时，其待机功耗都比较高，通常21″彩电的待机功耗大于5W,25″、29″彩电的待机功耗大于8W，远未达到国际能源之星组织所要求的“TV/VCR产品待机功耗不大于3-4W的要求”。

1999年由美国ON-SEMICONDUCTOR公司(MOTOROLA)推出的开关电源控制集成电路MC44608P。该芯片在待机时采用间隙脉冲的工作方式，使电视机整机的待机功耗得到降低。该公司用于推广的电源演示板在次级各路负载均开路时，实测功耗为1.3W(该演示板满载时可达100W)。但是，在将该原理线路应用于29″彩色电视机的整机设计的实验过程中，发现该推荐线路(参见图1)存在下述问题：

(1)待机时，由于其工作方式为间歇脉冲开关方式，因而对开关变压器发生间歇脉冲冲击会引起机械噪声。(2)待机时，负载电流不可超过50mA，否则不能开机。(3)由于原推荐线路在待机/开机切换瞬间存在着与原理相悖之处，因而待机时不能一次开机，必须经过两次或多次的切换方能开机，尤其是在AC电源较低时(如低于165V)更容易发生。具体地说，该推荐线路在待机时，CPU供电取自B+绕组(即图中插座J4的3脚上的电压(8V 1A))占空比为10％的间歇脉冲。经D12整流，C15滤波后得到脉冲直流电压，该直流电压的电平由DZ3稳压二极管决定(申请人在试验中取15V)。该15V电压输出经后级稳压电路得到CPU供电所需的+5V电源，在开机时R12、C18并联的网络要瞬间接地，由于电容电压不能跃变，与其相联的D13同时被拉到零电位，并同时使可控硅DZ1关断而无电压输出，这样就会出现下述问题：①待机电源瞬间中断：②后备电源被拉低，从而导致CPU供电电压瞬间会下跳低于+5V而再次进入待机状态无法开机，在试验中发现往往要多次开机(按遥控器开机键)，才能启动电源。由于以上问题的存在，使得上述的原推荐线路难以进入实用化。

本实用新型的目的是提供一种用于彩色电视机的环保节能电源供应器，也就是提供一种改进上述开关电源控制集成电路MC44608P原推荐线路的次级设计，并对初级线路部分参数重新设计，最终实现该开关电源控制集成电路MC44608P在彩色电视机中获得实际应用的电源供应器。由于本实用新型电源供应器的待机功耗≤5W，基本达到了国际能源之星环保标准的要求，因而称其为环保节能电源供应器。

本实用新型的目的是这样实现的：包括有低通滤波器、整流器、滤波器、电源变压器和型号为MC44608P的开关电源控制集成电路及其外围电路，其特征在于：该电源变压器的初级与MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚1之间连接的电容为4.7μF，而该型号为MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚5输出端的10欧电阻应短路，使管脚5直接连接至MOS管的栅极，以及位于变压器初级与开关电源控制集成电路的管脚2之间的MOS管的源级电阻为0.18欧。

本实用新型环保节能电源供应器的优点是：(1)待机功耗低、节能；(2)由于待机功耗低，提高待机状态时产品的可靠性；(3)更有利于在电视产品中增加实时控制功能；(4)降低成本。

下面结合附图具体说明本实用新型的结构、特征和功效：

图1是MOTOROLA公司推荐的MC44608P开关电源控制集成电路在满载时为100W而待机功率只有1.3W的实际应用线路图。

图2是本实用新型的电原理图。

参见图2，本实用新型是一种用于彩色电视机的环保节能电源供应器，其包括有低通滤波器1、整流器2、滤波器3、电源变压器4和型号为MC44608P的开关电源控制集成电路IC801及其外围电路，其主要特点是：该电源变压器4的初级与MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚1之间连接的电容C812为4.7μF，而该型号为MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚5输出端原来接有的10欧电阻应短路，使管脚5直接连接至MOS管的栅极，以及位于变压器4初级与开关电源控制集成电路的管脚2之间的MOS管的源级电阻R810为0.18欧。

本实用新型环保节能电源供应器的主要工作原理是：

(一)待机时，MOS管Q801 BUZ91A漏极电流的确定：由于待机时电源初级开关电流不宜偏大，否则极易引起变压器间歇噪声(秒表声)。待机时MOS管工作电流设定公式为： $I\left(\mathrm{Stby}\right)=\frac{1-(R807+R807A)\×0.2\×{10}^{-3}}{R810}\≤1A_{P-P}$

经试验发现当I(Stby)≤1A_p-p时，可消除变压器间歇噪声，而且开机MOS管的工作电流取5A_p-p左右为宜。 $I=\frac{1}{R81}=5A_{P-P}$

则 $R810=\frac{1}{5}=0.2\mathrm{\Ω}$ 实际取0.18Ω

则(R807+807A≥4.1K)

取R807=3.9K R807A=390

需要特别提出的是，当R807设定为3.9K后，R807A选值必须满足560＞R807A≥180，因为R807A偏大时，会使待机电流I(Stby)减少而难以启动至开机状态；而R807A偏小时又会使待机电流I(Stby)增大，致使待机时产生噪声，最终取值应根据所用机芯实际情况加以调整，并保持一定冗余度，以适应大批生产元器件离散性的情况。

(二)本实用新型对原推荐线路(参见图1)主要参数的修改是两点：首先，为了避免待机时的噪声，待机电流I(Stby)要≤1A_p-p，因此将初级电路中C722μF(见图1)，变动为4.7μF/16V(见图2中C812)。其目的是在间歇脉冲工作方式时，加快充电时间，保证CPU供电所需电压。另一个是为了在低压待机时(如≤130V AC)，能顺利启动该电源，推荐线路图1中的R2 10Ω也应短路，以获得最大的驱动电压。

本实用新型的电源电路中的次级输出的工作原理是：待机时仍从B+取得间歇脉冲，整流滤波后经稳压电路在Q830发射极输出为CPU供电的工作电压，考虑到后级仍有一稳压电路，因而此级输出为7.5V，当从CPU发出开机指令后，Q833集电极输出低电平，Q833截止，因而光电二极管的电流由 $\frac{7.5V-1V}{220\mathrm{\Ω}}=29.5\mathrm{mA}$ 减少至 $\frac{7.5V-1V}{220\mathrm{\Ω}+10\mathrm{K\Ω}}=0.63\mathrm{mA}$ 光耦二极管从深饱和退到线性状态，经过光耦三极管同步的转变过程，使电源从待机状态进入开机状态，随着B+的升高，使Q831进入线性放大状态，进而使整个电源进入稳压状态，在光耦瞬间由饱和导通切换到线性工作区时，由于电源的启动各个绕组均会瞬间上升，当通道供电端(FR104输出端)达到+11V时，经D836后会可靠地将Q830截止掉，因而实现了CPU供电的不间断性。

因此，本实用新型的电路与原推荐电路的最大不同点是：从待机至开机的瞬间切换时，为CPU供电的电压并不被开机指令控制，因而不会产生跳低，而是当开机后，后备电源稳定后自然将待机电源截止，从而在根本上解决了原推荐线路中存在的待机电源与后备电源轮流切换时的时序竞争险象。

Claims (1)

1、一种用于彩色电视机的环保节能电源供应器，包括有低通滤波器、整流器、滤波器、电源变压器和型号为MC44608P的开关电源控制集成电路及其外围电路，其特征在于：该电源变压器的初级与MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚1之间连接的电容为4.7μF，而该型号为MC44608P的开关电源控制集成电路的管脚5输出端的10欧电阻应短路，使管脚5直接连接至MOS管的栅极，以及位于变压器初级与开关电源控制集成电路的管脚2之间的MOS管的源级电阻为0.18欧。

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