- Функціональна схема і принцип роботи імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ
- Принципова схема імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ
- Мережевий фільтр блоку живлення ЗУСЦТ
Матеріал даної статті призначений не тільки для власників вже раритетних телевізорів, які бажають відновити їх працездатність, а й для тих, хто хоче розібратися зі схемотехнікою, пристроєм і принципом роботи імпульсних блоків живлення. Якщо засвоїти матеріал даної статті, то без праці можна буде розібратися з будь-якою схемою і принципом роботи імпульсних блоків живлення для побутової техніки , Будь то телевізор, ноутбук або офісна техніка. І так приступимо ...
В телевізорах радянського виробництва, третього покоління ЗУСЦТ застосовувалися імпульсні блоки живлення - МП (модуль харчування).
Імпульсні блоки живлення в залежності від моделі телевізора, де вони використовувалися, поділялися на три модифікації - МП-1, МП-2 і МП-3-3. Модулі живлення зібрані за однаковою електричній схемі і розрізняються тільки типом імпульсного трансформатора і номіналом напруги конденсатора С27 на виході фільтра випрямляча (див. Принципову схему).
Функціональна схема і принцип роботи імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ
Рис. 1. Функціональна схема імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ:
1 - мережевий випрямляч; 2 - формувач імпульсів запуску; 3 - транзистор імпульсного генератора, 4 - каскад управління; 5 - пристрій стабілізації; 6 - пристрій захисту; 7 - імпульсний трансформатор блоку живлення телевізорів 3усцт; 8 - випрямляч; 9 - навантаження
Нехай в початковий момент часу в пристрої 2 буде сформований імпульс, який відкриє транзистор імпульсного генератора 3. При цьому через обмотку імпульсного трансформатора з висновками 19, 1 почне протікати лінійно наростаючий пилкоподібний струм. Одночасно в магнітному полі сердечника трансформатора буде накопичуватися енергія, значення якої визначається часом відкритого стану транзистора імпульсного генератора. Вторинна обмотка (висновки 6, 12) імпульсного трансформатора намотана і підключена таким чином, що в період накопичення магнітної енергії до анода діода VD прикладений негативний потенціал і він закритий. Через деякий час каскад управління 4 закриває транзистор імпульсного генератора. Так як струм в обмотці трансформатора 7 через накопиченої магнітної енергії не може миттєво змінитися, виникає ЕРС самоіндукції зворотного знака. Діод VD відкривається, і струм вторинної обмотки (висновки 6, 12) різко зростає. Таким чином, якщо в початковий період часу магнітне поле було пов'язано з струмом, який протікав через обмотку 1, 19, то тепер воно створюється струмом обмотки 6, 12. Коли вся енергія, накопичена за час замкнутого стану ключа 3, перейде в навантаження, то у вторинній обмотці досягне нульового значення.
З наведеного прикладу можна зробити висновок, що, регулюючи тривалість відкритого стану транзистора в імпульсному генераторі, можна управляти кількістю енергії, яке надходить в навантаження. Таке регулювання здійснюється за допомогою каскаду управління 4 по сигналу зворотного зв'язку - напрузі на висновках обмотки 7, 13 імпульсного трансформатора. Сигнал зворотного зв'язку на висновках цієї обмотки пропорційний напрузі на навантаженні 9.
Якщо напруга на навантаженні з яких-небудь причин зменшиться, то зменшиться і напруга, яке надходить в пристрій стабілізації 5. У свою чергу, пристрій стабілізації через каскад управління почне закривати транзистор імпульсного генератора пізніше. Це збільшить час, протягом якого через обмотку 1, 19 буде текти струм, і відповідно зросте кількість енергії, переданої в навантаження.
Момент чергового відкривання транзистора 3 визначається пристроєм стабілізації, де аналізується сигнал, що надходить з обмотки 13, 7, що дозволяє автоматично підтримувати середнє значення вихідного постійної напруги.
Застосування імпульсного трансформатора дає можливість отримати різні за амплітудою напруги в обмотках і усуває гальванічний зв'язок між ланцюгами вторинних випрямлених напруг і живильної електричної мережею. Каскад управління 4 визначає розмах імпульсів, створюваних генератором, і при необхідності відключає його. Відключення генератора здійснюється при зменшенні напруги мережі нижче 150 В і зниженні споживаної потужності до 20 Вт, коли каскад стабілізації перестає функціонувати. При непрацюючому каскаді стабілізації, імпульсний генератор виявляється некерованим, що може привести до виникнення в ньому великих імпульсів струму і до виходу з ладу транзистора імпульсного генератора.
Принципова схема імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ
Розглянемо принципову схему модуля живлення МП-3-3 і принцип її роботи.
Рис. 2 Принципова схема імпульсного блоку живлення телевізора ЗУСЦТ, модуль МП-3-3
Відкрити схему блоку живлення телевізора ЗУСЦТ з високою роздільною здатністю >>>.
До її складу входить низьковольтний випрямляч (діоди VD4 - VD7), формувач імпульсів запуску (VT3), імпульсний генератор (VT4), пристрій стабілізації (VT1), пристрій захисту (VT2), імпульсний трансформатор Т1 блоку харчування 3усцт і випрямлячі на діодах VD12 - VD15 зі стабілізатором напруги (VT5 - VT7).
Імпульсний генератор зібраний за схемою блокінг-генератора з колекторно-базовими зв'язками на транзисторі VT4. При включенні телевізора постійна напруга з виходу фільтра низьковольтного випрямляча (конденсаторів С16, С19 і С20) через обмотку 19, 1 трансформатора Т1 надходить на колектор транзистора VT4. Одночасно мережеве напруга з діода VD7 через конденсатори С11, С10 і резистор R11 заряджає конденсатор С7, а також надходить на базу транзистора VT2, де воно використовується в пристрої захисту модуля харчування від зниженої напруги мережі. Коли напруга на конденсаторі С7, прикладена між емітером і базою 1 одноперехідного транзистора VT3, досягне значення 3 В, транзистор VT3 відкриється. Відбувається розрядка конденсатора С7 по ланцюгу: перехід емітер-база 1 транзистора VT3, емітерний перехід транзистора VT4, паралельно з'єднані, резистори R14 і R16, конденсатор С7.
Струм розрядки конденсатора С7 відкриває транзистор VT4 на час 10 - 15 мкс, достатню, щоб струм в його колекторної ланцюга зріс до 3 ... 4 А. Перебіг колекторного струму транзистора VT4 через обмотку намагнічування 19, 1 супроводжується накопиченням енергії в магнітному полі сердечника. Після закінчення розрядки конденсатора С7 транзистор VT4 закривається. Припинення колекторного струму викликає в котушках трансформатора Т1 поява ЕРС самоіндукції, яка створює на висновках 6, 8, 10, 5 і 7 трансформатора Т1 позитивні напруги. При цьому через діоди одно-полупериодного випрямлячів у вторинних ланцюгах (VD12 - VD15) протікає струм.
При позитивному напрузі на висновках 5, 7 трансформатора Т1 відбувається зарядка конденсаторів С14 і С6 відповідно в ланцюгах анода і керуючого електрода тиристора VS1 і С2 в емітерний-базової ланцюга транзистора VT1.
Конденсатор С6 заряджається по ланцюгу: висновок 5 трансформатора Т1, діод VD11, резистор R19, конденсатор С6, діод VD9, висновок 3 трансформатора. Конденсатор С14 заряджається по ланцюгу: висновок 5 трансформатора Т1, діод VD8, конденсатор С14, висновок 3 трансформатора. Конденсатор С2 заряджається по ланцюгу: висновок 7 трансформатора Т1, резистор R13, діод VD2, конденсатор С2, висновок 13 трансформатора.
Аналогічно здійснюються наступні включення і виключення транзистора VT4 блокинг-генератора. Причому кількох таких вимушених коливань виявляється достатнім, щоб зарядити конденсатори у вторинних ланцюгах. Із закінченням зарядки цих конденсаторів між обмотками блокинг-генератора, приєднаними до колектора (висновки 1, 19) і до бази (висновки 3, 5) транзистора VT4, починає діяти позитивний зворотний зв'язок. При цьому блокінг-генератор переходить в режим автоколивань, при якому транзистор VT4 буде автоматично відкриватися і закриватися з певною частотою.
У період відкритого стану транзистора VT4 його колекторний струм протікає від плюса електролітичного конденсатора С16 через обмотку трансформатора Т1 з висновками 19, 1, колекторний і емітерний переходи транзистора VT4, паралельно включені резистори R14, R16 до мінуса конденсатора С16. Через наявність в ланцюзі індуктивності наростання колекторного струму відбувається по пилкоподібний закону.
Для виключення можливості виходу з ладу транзистора VT4 від перевантаження опір резисторів R14 і R16 підібрано таким чином, що, коли струм колектора досягає значення 3,5 А, на них створюється падіння напруги, достатня для відкривання тиристора VS1. При відкриванні тиристора конденсатор С14 розряджається через емітерний перехід транзистора VT4, з'єднані паралельно резистори R14 і R16, відкритий тиристор VS1. Струм розрядки конденсатора С14 віднімається з струму бази транзистора VT4, що призводить до його передчасного закривання.
Подальші процеси в роботі блокинг-генератора визначаються станом тиристора VS1, більш раннє або пізніше відкривання якого дозволяє регулювати час наростання пилкоподібної струму і тим самим кількість енергії, що запасається в осерді трансформатора.
Модуль живлення може працювати в режимі стабілізації і короткого замикання.
Режим стабілізації визначається роботою УПТ (підсилювача постійного струму) зібраного на транзисторі VT1 і тиристори VS1.
При напрузі мережі 220 Вольт, коли вихідні напруги вторинних джерел живлення досягнутий номінальних значень, напруга на обмотці трансформатора Т1 (висновки 7, 13) зростає до значення, при якому постійна напруга на базі транзистора VT1, куди воно надходить через дільник Rl - R3, стає більш негативним, ніж на емітер, куди воно передається повністю. Транзистор VT1 відкривається по колу: висновок 7 трансформатора, R13, VD2, VD1, емітерний і колекторний переходи транзистора VT1, R6, керуючий електрод тиристора VS1, R14, R16, висновок 13 трансформатора. Цей струм, підсумовуючись з початковим струмом керуючого електрода тиристора VS1, відкриває його в той момент, коли вихідна напруга модуля досягає номінальних значень, припиняючи наростання колекторного струму.
Змінюючи напругу на базі транзистора VT1 підлаштування резистором R2, можна регулювати напругу на резисторі R10 і, отже, змінювати момент відкривання тиристора VS1 і тривалість відкритого стану транзистора VT4, тим самим встановлювати вихідні напруги блоку харчування.
При зменшенні навантаження (або збільшенні напруги мережі) зростає напруга на висновках 7, 13 трансформатора Т1. При цьому збільшується негативна напруга на базі по відношенню до емітера транзистора VT1, викликаючи зростання колекторного струму і падіння напруги на резисторі R10. Це призводить до більш раннього відкриванню тиристора VS1 і закривання транзистора VT4. Тим самим зменшується потужність, що віддається в навантаження.
При зниженні напруги мережі відповідно менше стає напруга на обмотці трансформатора Т1 і потенціал бази транзистора VT1 по відношенню до емітера. Тепер через зменшення напруги, створюваного колекторним струмом транзистора VT1 на резисторі R10, тиристор VS1 відкривається в більш пізній час і кількість енергії, переданої у вторинні кола, зростає. Важливу роль у захисті транзистора VT4 грає каскад на транзисторі VT2. При зменшенні напруги мережі нижче 150 В напруга на обмотці трансформатора Т1 з висновками 7, 13 виявляється недостатнім для відкривання транзистора VT1. При цьому пристрій стабілізації і захисту не працює, транзистор VT4 стає некерованим і створюється можливість виходу його з ладу через перевищення гранично допустимих значень напруги, температури, струму транзистора. Щоб запобігти виходу з ладу транзистора VT4, необхідно блокувати роботу блокінг-генератора. Призначений для цієї мети транзистор VT2 включений таким чином, що на його базу подається постійна напруга з дільника R18, R4, а на емітер пульсує напруга частотою 50 Гц, амплітуда якого стабілізується стабілітронів VD3. При зменшенні напруги мережі зменшується напруга на базі транзистора VT2. Так як напруга на емітер стабілізовано, зменшення напруги на базі призводить до відкривання транзистора. Через відкритий транзистор VT2 імпульси трапецеподібні з діода VD7 надходять на керуючий електрод тиристора, відкриваючи його на час, обумовлений тривалістю трапецеидального імпульсу. Це призводить до припинення роботи блокінг-генератора.
Режим короткого замикання виникає при наявності короткого замикання в навантаженні вторинних джерел живлення. Запуск блоку живлення в цьому випадку проводиться запускають імпульсами від пристрою запуску зібраного на транзисторі VT3, а вимикання - за допомогою тиристора VS1 по максимальному струму колектора транзистора VT4. Після закінчення імпульсу, що запускає пристрій не порушується, оскільки вся енергія витрачається в короткозамкненою ланцюга.
Після зняття короткого замикання модуль входить в режим стабілізації.
Випрямлячі імпульсних напруг, під'єднані до вторинної обмотки трансформатора Т1, зібрані по однополупериодной схемою.
Випрямляч на діоді VD12 створює напругу 130 В для живлення схеми рядкової розгортки. Згладжування пульсацій цієї напруги виробляється електролітичним конденсатором С27. Резистор R22 усуває можливість значного підвищення напруги на виході випрямляча при відключенні навантаження.
Надіоді VD13 зібраний випрямляч напруги 28 В, призначений для харчування кадрового розгорнення телевізора. Фільтрація напруги забезпечується конденсатором С28 і дроселем L2.
Випрямляч напруги 15 В для живлення підсилювача звукової частоти зібраний на діод VD15 і конденсаторі СЗО.
Напруга 12 В, що використовується в модулі кольору (МЦ), модулі радіоканалу (МРК) і модулі кадрової розгортки (МК), створюється випрямлячем на діоді VD14 і конденсаторі С29. На виході цього випрямляча включений компенсаційний стабілізатор напруги зібраного на транзисторах. У його склад входить регулюючий транзистор VT5, підсилювач струму VT6 і керуючий транзистор VT7. Напруга з виходу стабілізатора через дільник R26, R27 надходить на базу транзистора VT7. Змінний резистор R27 призначений для установки вихідної напруги. У емітерний ланцюга транзистора VT7 напруга на виході стабілізатора порівнюється з опорною напругою на стабілітроні VD16. Напруга з колектора VT7 через підсилювач на транзисторі VT6 надходить на базу транзистора VT5, включеного послідовно в ланцюг випрямленого струму. Це призводить до зміни його внутрішнього опору, яке в залежності від того, збільшилася чи зменшилася вихідна напруга, або зростає, або знижується. Конденсатор С31 охороняє стабілізатор від збудження. Через резистор R23 надходить напругу на базу транзистора VT7, необхідне для його відкривання при включенні і відновлення після короткого замикання. Дросель L3 і конденсатор С32 - додатковий фільтр на виході стабілізатора.
Конденсатори С22 - С26, шунтируют випрямні діоди для зменшення перешкод, випромінюваних імпульсними випрямлячами в електричну мережу.
Мережевий фільтр блоку живлення ЗУСЦТ
Плата фільтру харчування ПФП приєднана до електричної мережі через з'єднувач Х17 (А12), вимикач S1 в блоці управління телевізором і мережеві запобіжники FU1 і FU2.
Як мережевих запобіжників використовуються плавкі запобіжники типу ТВП-19, характеристики яких дозволяють забезпечити значно більш надійний захист телевізійних приймачів при виникненні несправностей, ніж запобіжники типу ПМ.
Призначення загороджувального фільтра - перешкодити проникненню в електричну мережу імпульсних перешкод, створюваних джерелом харчування для побутової радіоапаратури .
На платі фільтра харчування знаходяться елементи загороджувального фільтра (C1, С2, СЗ, дросель L1) (див. Принципову схему).
Резистор R3 призначений для обмеження струму випрямних діодів при включенні телевізора. Позистор R1 і резистор R2 - елементи пристрою розмагнічування маски кінескопа.
При ремонті побутової апаратури слід неухильно дотримуватися правил техніки безпеки .