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松下42PZ80C等离子屏能量回收电路

松下42PZ80C等离子屏能量回收电路

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  由于等离子屏幕维持电极具有很大的分布电容,当放电维持方波上管导通时,VSUS电源会通过导通的三个大功率上管对扫描电极分布电容进行充电,并充电到200VP,而当放电维持下管导通时,屏幕扫描电极上充有的200VP脉冲电压,就要通过下管三个大功率开关管到地放电到OV。这样,VSUS电源到地就会产生一个相当大的负载电流,使VSUS电源功率消耗很大,电视机的整机耗电量也就很大。为了降低VSUS电源的耗电量,特设计了能量回收电路。

  能量回收电路是在D板送来的CSH、CSL两个时序脉冲的控制下,在SC板内完成的。它由驱动电路和回收电路组成。

  驱动电路主要由IC16501内部部分电路组成,回收电路主要由C16631、C16632、C16633、Q16441、Q16442组成。

  IC16501内含双通道埸效应管驱动电路,分成上、下两个通道。上通道用于维持方波正波驱动,下通道用于能量回收电路上管驱动。

  D板送来的CSH脉冲进入SC板经缓冲放大电路放大后,加到光耦PC16461④脚,在内部经光耦隔离、传输,放大后,从⑥脚输出,波形如上图所示。上图中共有4个负向的高频放电波形,波形幅度是5VP,每个高频放电波形宽度与子场有关。⑥脚输出的信号加到反相器IC16465的②脚,反相后从④脚输出,④脚输出波形见下图。下图中波形幅度是5VP,第一个高频放电波形宽度是1ms,每个高频放电波周期是5μs,第一个高频放电波内包含500个周期,最后一个高频放电波宽度是600μs,包含120个周期。

  ④脚输出的波形加到IC16501的(14)脚,作为IC16501的控制信号。IC16501在④脚输入的控制信号的控制下,产生的驱动脉冲信号从①脚输出,①脚输出的波形如下图示。

  下图中画出了4个高频放电波,幅度为15VP。第二个高频波宽度是200μs,内部包含40个周期。①脚输出的驱动脉冲经驱动管Q16531放大后,加到能量回收电路上管Q16441、Q16442的G极,使这两个大功率开关管饱和导通。在回收电路中,C16631、C16632、C16633三个并联电容就是专门用来回收能量的。当屏幕扫描电极上的电压由高电平200V向低电平0V转变时,通过大功率开关管,把屏幕扫描电极分布电容上的电能送到能量回收电容上储起来。而当屏幕扫描电极上的电压由低电平0V向高电平200V转变时,又通过大功率开关管把能量回收电容上储存的电能送到屏幕扫描电极上去。这样一来,电能在能量回收电容和屏幕扫描电极上来回流动,电能得到了充分的利用,不必每个放电发光周期都从VSUS电源吸取大量的电能,起到了减小功率消耗的作用。在能量回收电路正常工作时,能量回收电容上的电压等于VSUS电源电压的一半,因此称能量回收电容上的电压为“中点电压”。能量回收电容也称为“中点电容”。因为能量回收电容总容量为12μF,远远大于屏幕扫描电极的分布电容lμF,因此,在能量回收电容向屏幕分布电容放电及屏幕分布电容给能量回收电容充电时,能量回收电容上的电压几乎不变,是一个稳定的直流电压。在等离子屏组件的SC板(或Y板)的维修中,通过检测能量回收电容上的电压值是否等于VSUS电压的一半,就可以判断能量回收电路工作是否正常,以此来检测电路是否有故障。

 

  值得维修人员注意的是,PC16461、IC16465、IC16501这三个IC的接地脚并不是接在整机的大地上,而是以VAD电源的负极(-120V)为地(即悬浮地),因此这三个IC的供电也不能用P板送来的+5V、+15V电源(负极接在整机的大地上)作为供电电源,而应当采用以16V-F电源(负极接在VAD电源的负端,即悬浮地)作为供电。16V-F电源中,后面的“F”表示悬浮电源。16V-F为IC16501供电,这个电源再经三端5V稳压块IC16771稳压成5V-F后,向PC16461、IC16464、IC16465供给5V电源。5V-F电源的地也是以VAD电源的负极(-90V)为地。

  当能量回收电路的大功率开关管上管导通时,能量回收电容上的电能通过该开关管向屏幕扫描电极上的分布电容充电,充电电流方向如下:能量回收电容上端→2个开关管c极→e极→D16461、D16462(并联)→L16401、L16403~L16406(并联)→向右到屏幕扫描电极分布电容充电。这样就不必完全从VSUS电源中取出电能向屏幕充电,而是先用能量回收电容中的电能充电,在充电到接近VSUS电源电压即将近200V时,然后再把开关管Q16404、Q16402、Q16404导通,由VSUS电源通过这三个大功率开关管继续向屏幕充电到VSUS电源电压(200V),这就可节省VSUS电源功耗的50%。

  能量回收电路上管驱动电路中的自举升压电路:能量回收电路的上管Q16441、Q16442的e极并没有接地,而是通过D16461、D16462、L16401~L16406接到屏幕的扫描电极上,而扫描电极上的脉冲电压,在电视机正常工作时是一个随时变化的200VP的脉冲电压,这个电压远高于15V电源电压,因此,Q16441、Q16442不能用固定电源驱动,应采用自举升压电路。

  自举升压电路由D16534、D16535、C16523构成,其工作原理是:当放电维持脉冲产生电路的三个下管Q16421、Q16422、Q16423导通时,16V-F电源的正极对C16523充电,充电电流方向如下:16V-F电源的正极→D16534、D16535→C16523→D16461、D16462→L16401~L16406(并联)→D16641、D16642→Q16421、Q16422、Q16423一地。上述电流给C16523上充上15V电压,而当这三个下管截止时,C16523负极对地断开,该电容正极上的电压对地成为悬浮电压了,随电容负极电压的跳变而同步浮动,但始终保持正极比负极电压高15V,因为Q16441、Q16442的e极与该电容的负极相连,因此可保证IC16501①脚输出的驱动脉冲幅度始终比Q16441、Q16442的e极高15V,这就保证了这两个大功率开关管的正常驱动。

  C16523上得到的15V自举升压电压有3个作用:

  一是经过电阻R16523加到IC16501③脚,作为lC内能量回收驱动电路上端自举升压电源;二是加到能量回收上管驱动管Q16531内NPN管的c极悬浮供电;三是经R16509、D16523加到IC16521⑦脚,作为能量回收电路下管驱动电路的自举升压电源。

  能量回收电路中的下管驱动电路:来自D板的CSL脉冲进入SC板肉经缓冲放大后加到IC16521(12)脚,波形见上图。上图中共画出了3个子场的波形,在每组高频放电波的后面,紧跟着一个30μs宽的负方波,后面跟着很宽的正方波,最后面的高频放电波宽度是600μs,则内部包含120个周期的高频放电波。IC16521在CSL信号控制下,形成的能量回收下管驱动信号从⑧脚输出。⑧脚输出的驱动脉冲信号波形如下图所示。下图中画出了3个子场的波形,幅度是12VP,有三组高频放电波,每个高频放电波的后面先是紧跟一个10μs宽的下方波,然后是一个30μs宽的负方波,再后面是一个350μs宽的正方波。

 

  ⑧脚输出的方波脉冲经推动管Q16551放大后,加到大功率开关管Q16451的G极,该管随之饱和导通,相当于开关闭合。此时,屏幕扫描电极分布电容上储存的电能通过该开关管向能量回收电容充电,达到剩余电能的回收,其回收电流的路径是:屏幕扫描电极分布电容上剩余的电能流出→L16411、L16413~L16416(并联)→D16481、D16482(并联)→开关管Q16451→能量回收电容上端→地,构成电流回路。这样就完成了把屏幕剩余电能回收到能量回收电容中的过程。

  屏幕电容向能量回收电容放电开始的瞬间,屏幕电容上的电压是200VP,随着屏幕电容的放电,屏幕电容上的电压肯定会逐渐下降,当其下降到103V时,屏幕电容上的电压与能量回收电容上的电压相等,放电会自然停止。因此流过5个并联电感的电流也要停止。5个并联电感与屏幕扫描电极的分布电容构成串联谐振,就可以把屏幕电容上的电荷全部移动到能量回收电容上。此时,屏幕电容上的电压就可以下降到0V。因为能量回收电容的容量比屏幕电容的容量大得多,所以,尽管把屏幕电容上的电荷全部移动到了能量回收电容上,但能量回收电容上的电压几乎不变,稳定在103V左右。

  当屏幕电容上的电压向能量回收电容放电到两者电压相等时,流过5个电感的电流要突变到0V,因电感具有很大的感抗,要产生感应电压反对电流消失,该电压的极性是左正右负,这个电压的极性与屏幕电容上的电压极性是串联相加的,这两个电压叠加的作用,使电感中的电流方向不变,继续由屏幕电容向能量回收电容充电,直到屏幕电容上的电压下降到0V为止。

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