一、简介
同洲CDVB一2000G型数字卫星机开关电源核心元件采用了美国POWER公司的第三代TOPSWITCH—F×系列开关电源集成电路 TOP234Y,该集成电路采用T0—220—7B封装,共有5个引脚:①脚为控制端C:②脚为多功能端M:③脚为接地端S;④脚为开关频率选择端F:⑤ 脚为漏极D。该集成电路设计先进,功能完善,且外围电路简单,使用灵活。其内部设有高压电流源;频率抖动振荡器;基准电压源:误差放大器,触发与驱动电路;过热、过流保护电路:过压、欠压锁定保护电路;关断/自动重启电路。它与第二代TOP集成电路相比,引入了多功能端M与开关频率选择端F,多功能端M 主要有5种功能;1线路过压和欠压保护;2刑用线路电压前馈来降低占空比D. max;3.芯片极限电流设定;4.遥控;5外同步。开关电源频率选择端F接源极S时,开关电源振荡频率f=130kHz。F端接控制端C时。开关电源振荡频率仁130kHz/2=65kHz。若将F端与M端均接S极,该芯片工作于第二代三端TOP电路模式。图1为其内部原理图。
TOP234Y加上光点耦合器,PC81 7C和三端取样集成电路AS431组成了简洁明了的开关电源电路,该款工程机广泛应用于有线电视前端与无线发射台作信号源。但该机电源资料却很少,笔者查阅相关资料.根据同洲卫星接收机电源实物整理绘制出了电路原理图,(见图2),并就其工作原理与检修方法进行简单分析,供同行时参考。
二、工作原理
开关电源原理图见图2。220V交流电源通过电源开关K101、保险管F101进入C101、C102、L101组成的滤波器。对电网中产生的干扰进行抑制,同时滤除开关电源产生的脉冲干扰,以防止污染电网:RUl01是470V压敏电阻器,其作用是当外在电压异常升高时,保护其后电路不被损坏.如雷击、零线短路等异常情况。THRl01为正温度系数热敏电阻,在正常工作时阻值很小,当流过其两端的电流大干设定值时,其本身温度上升,阻值迅速增大.起到过流保护作用。220V电源经D101~D104桥式整流后,在C103两端得到~9300V的直流电压,该电压分成两路.一路经开关变压器T101①一② 绕组送至U101(TOP234y)的D端:另一路经R101、R121降压后送到U101的多功能M端,实现过/欠压等多种保护控制。D105与 D106组成了开关管漏极保护电路,其作用是对开关变压器因漏感而产生的尖峰电压进行箝位,保护U101内部功率场效应管D—S不被击穿。
当T101①-②绕组中有电流流过时,T101③-④绕组产生的感应交变电压经D107整流、C107滤波,后作为光电耦合器U102(PC817C)的工作电源,T101次级绕组⑤脚脉中电压经D112整流,经过C111、C112、L102组成的LC滤波电路后得到+5V电压,一路经插座S104③、 ⑦两端为主板供电,另一路经三端稳压U100(AS1085T-33)得到+3 .3V电压,经S104①、②端送入主板。+5V电压同时又作为三端取样集成电路U105(AS431)的工作电源与取样电压,使U105、U1025开始工作.通过U101c端控制电源振荡.促使电压输出额定值。其稳压过程如下:当+5V电压由于某种原因升高时。U105取样端R端电压也相应升高.控制端K端电压下降.U102内部发光二极管增强,使U101c端电压升高,经U101内部电路处理后。调整开关管导通占空比,使其导通时间缩短.经T101 耦合后.次级各绕组输出电压下降,最终保证各组输出电压的稳定。+5V电压由于某种原因降低时,其稳压过程与之相反。
T101次级绕组⑥端输出电压经D1 10整流.C115、C114、L103滤波.U103(7812)稳压后得到+12V电压,至Sl04⑧端为主板供电。
T101次级绕组⑨端输出电压经D109整流、C110滤波后进入由Q101、ZDl01等元件组成的稳压电路,得到稳定的+3V电压,经S104(⑨端供主板作为二次变换器调谐电压。
T101次级绕组⑥端输出电压经D110整流、C108、C112、L105滤波后,经D113、D114降压得到+22V左右直流电压,送到S104⑩ 端为LNB供电,D113、D114同时起到防止LNB感应电压反馈之作用。
T101次级绕组⑦端输出电压经D111整流、C118、L104滤波后得到+18V电压,该整流支路元件全部在位,但本机并未使用该组电源。
三、检修方法
在检修该机电源时应将S104插线与主板断开.以免检修时损坏主板元件。现就该电源常见的几种故障检修思路及检修方法简介如下。
1.通电即烧F101
此类故障一般发生在开关变压器之前,应着重检查C101、C102、C103、C131、C132是否漏电短路,RVl01是否击穿,D101~D104 是否损坏,{zh1}检查U101是否损坏。若U101损坏.则应重点检查D105、D106组成的尖峰脉冲吸收电路是否正常。
2.F101未断,无输出电压
首先检查C103两端+300V电压是否存在及正常,如有但偏低(仅有200V左右),这种情况一般均为C103失容造成,U101欠压保护所至,检出更换即可。若无,则应检查D101~D104是否开路,如果在U101D端测到正常的300V电压,但无电压输出,应检查R101、只121(470kΩ) 阻值是否变大。该电源初级电路简单,元件较少,该类故障一般较易查出。
经以上检查仍未排除故障,可以依次断开负载各路电源整流元件.当断开某路电源恢复正常后,则说明该电源支路中有元件损坏。检查更换即可排除故障。
3.输出电压偏离正常值
电压输出过高或过低,一般是电压取样、反馈、调整网络出现变化,应主要对比例反馈电阻R113、R112、三端取样集成电路U105(AS431)、光电耦合器U102PC817C),以及该支路中的相关元件进行检查,查实后更换即可。
四、故障检修实例
【例1】雷击后整机全无
打开设备检查,发现F101熔断,L101 D端烧断,THRl01断路。仔细检查其他元件,未见损坏。将已损元件更换后试机,一切正常。雷击RVl01(470V)压敏电阻并未损坏,将RVl01 更,换为270V压敏电阻,提高其过压能力。
【例2】早晨开机无任何显示
开机检测F101正常,测C103两端300V正常,进一步检测U101D端+300V电压正常,观察发现R101(470k?)外表有一焦点,拆下检测该电阻阻值已变为无穷大,将其更换后试机,…切正常。由于R101开路造成U101M端检测为低电压。所以对U101实施了保护,造成本例故障。
五、实测数据及代换
1.实测数据(见附表)
2.代换
U105可用TL431或μPC1093直接代换,U102用PC617、TLP621等四端光电耦合器直接代换。电源中所用的整流二极管均需采用快恢复二极管更换,女RU2、FR105等。不能用普通工频二极管代换,否则易反复损坏。
六、小结
卫星接收机是电视转播台站的常用设备,故障率较高,经常受到雷击、电源波动等外界因素的影响。该机电源检修后工作正常。
通过对该机电源的分析处理,我们对开关电源有了更进一步的理解,同时也锻炼了分析问题和解决问题的能力,积累了更多的维修经验。
|