Przetwornice napiêcia pracuj¹ce w trybie master-slave - teoria dzia³ania oraz metodologia napraw - cz. 1

Transkrypt

1 Przetwornice napiêcia pracuj¹ce w trybie master-slave - teoria dzia³ania oraz metodologia napraw - cz. 1 Karol Œwierc Zasilacze master-slave najczêœciej spotykamy w OTVC firmy Nokia-Graetz, Thomson-Telefunken- Nordmende-Saba, a tak e Sony. Sprawiaj¹ one sporo k³opotów serwisowych z uwagi na trudnoœci uruchamiania z obci¹ eniem sztucznym. Przetwornica ta wykonana jest z regu³y w oparciu o dwa uk³ady scalone, jeden po zimnej, drugi po gor¹cej stronie chassis. Master jest po stronie izolowanej, kontroluje napiêcie wyjœciowe, i przesy³a impulsy w takt których slave ma sterowaæ kluczem przetwornicy. Uk³ady te s¹ z regu³y synchronizowane, w OTV pracuj¹ na czêstotliwoœci odchylania poziomego. 1. Struktura zasilacza master-slave Ogóln¹ strukturê zasilacza pokazuje rysunek 1.1. lub: SLAVE + T1 MASTER Mimo, e Panem jest master, bardziej skomplikowanym uk³adem scalony jest niewolnik. Sytuacja komplikuje siê tak- e w trybie standby. Wtedy nie tylko brak impulsów synchronizuj¹cych, lecz tak e z regu³y master pozbawiony jest zasilania. Zatem slave musi tak e przej¹æ obowi¹zki kontroli napiêcia, przej¹æ funkcjê sprzê enia zwrotnego. Jednak, po kolei. 1.1.Praca w trybie ON Rysunek 1.2 pokazuje przebiegi w trybie pe³nego obci¹ enia zasilacza, który bêdziemy dalej nazywali trybem master-slave. WY Rys Struktura zasilacza master-slave Impulsy synchronizuj¹ce Sygna³ Impulsy steruj¹ce obwód "SLAVE" Pr¹d bazy T 1 Rys Przebieg w trybie pracy master-slave Na uk³adzie master spoczywa obowi¹zek kontroli napiêcia wyjœciowego, zsynchronizowania siê z zewnêtrznym sygna- ³em (którym w odbiorniku OTV jest zwykle impuls powrotu linii), obliczenie odpowiedniego wspó³czynnika wype³nienia z którym ma kluczowaæ przetwornica flyback, i przes³anie tej informacji do uk³adu slave. Na tym uk³adzie z kolei spoczywa tylko obowi¹zek odpowiedniego sterowania baz¹ (lub bramk¹) tranzystora kluczuj¹cego. I faktycznie, przygl¹daj¹c siê schematom szczegó³owym, a najpe³niej widaæ to w konstrukcjach wykonanych na elementach dyskretnych, wiêkszoœæ obwodów dba o bezpieczne warunki pracy klucza. Zasilacze master-slave nie nale ¹ do konstrukcji najm³odszych, w odbiornikach nowych raczej ich nie spotykamy. Mo e w³aœnie wzglêdami historycznymi uwarunkowany jest fakt, e elementem sprzêgaj¹cym obie czêœci zasilacza jest transformator-ek impulsowy. Transformator cechuje zdecydowana wada wzglêdem transoptorów. Nie jest on w stanie przenieœæ sk³adowej sta³ej. Na rysunku 1.1 zaznaczono wyraÿnie zró niczkowany impuls po stronie wtórnej sprzêgaj¹cego trafka. Nale- y mieæ œwiadomoœæ, i ró ne konstrukcje s¹ w odmienny sposób odporne na stopieñ tego zró niczkowania. Niepisan¹ regu³¹ jest, e uk³ady scalone s¹ odporne na du y stopieñ zró - niczkowania, mog¹ pracowaæ na praktycznie szpilkowych impulsach. Uk³ady wykonane na tranzystorach dyskretnych wymagaj¹ z regu³y niemal wiernego przeniesienia sygna³u, a wi¹ e siê to bezpoœrednio z wielkoœci¹ tego niewielkiego transformatorka; (od niepisanej regu³y s¹ wyj¹tki, na co zwrócimy uwagê w dalszej czêœci artyku³u). 1.2 Praca w trybie standby W zakresie pracy na czuwaniu spotyka siê w zasilaczach master-slave dwie szko³y. W pierwszej, zasilacz g³ówny w tym trybie nie pracuje, wykonany jest odrêbny zasilacz ma³ej mocy, zwykle liniowy z transformatorem sieciowym. Z oczywistych wzglêdów, t¹ rodzin¹ uk³adów interesowaæ siê nie bêdziemy. W konstrukcjach w których przetwornica pracuje w tym trybie, pracuje ona zwykle w tzw. burst mode. I tu znowu s¹ dwie szko³y. W pierwszej, zasilacz pozbawiony jest cechy master-slave, obowi¹zki obu przejmuje slave. W drugiej, master na standby równie yje. Obie rodziny zostan¹ zaprezentowane na konkretnych przyk³adach. Przyjrzyjmy siê teraz bli ej trybowi burst. Rysunek 1.3 pokazuje przebieg pr¹du w pierwotnym uzwojeniu transformatora. a) b) Okres "burst" typ = 30ms Obwiednia pr¹du kolektora Okres kluczowania Przebieg pr¹du kolektora w ramach jednej paczki "burst" Rys Przebieg pr¹du kolektora T1 w trybie pracy burst Poniewa uk³ad generuje paczki impulsów, na rys.1.3a pokazano obwiedniê, na 1.3b szczegó³y w ramach jednego bursta. Widaæ tu wyraÿnie miêkki start. W wiêkszoœci uk³adów praktycznych, przetwornica pracuje w trybie burst w dwóch sytuacjach, jedn¹ jest standby, drug¹ faza startu zasilacza.

2 Przetwornice napiêcia master-slave RP05 P02 RP25 10M RP20 CP05 68n CP25 3n9 miêkki start komparator i wzmacniacz b³êdu napiêcie odniesienia RP23 CP06 150µ CP04 4n7 4 Y255 LP01 P01 FP01 1.6A RP01 US* 110V DP50 Y399 LP51 LP36 CP30 470n 2R2 RP56 1k LP50 20 RP24 DP01 DP02 CP11 15V RP53 1M RP51 1 CP01 100n RP58 DP55 ZPD DP03 1n5 DP04 blokada 4V7 DP57 DP31 YT13/600 DP PP52 1k TP53 C558 2 CP50 100p DP58 RP55 RP CP03 4n7 RP52 4k42 " snubber " CP10 22n +13V' RP36 56k RP35 1k5 CP07 47µ CP55 220µ RP59 100k DP56 CP54 10n CP51 100µ RP RP10 82k DP30 A157 RP38 47 RP06 12k DP08 RP03 27k DP05 ZPD 30V CP57 10n TP54 C DP28 A157 RP57 2k2 CP29 2n2 RP19 1k5 DP18 RP27 15k RP DP10 ZPY75 TP03 C558C RP DP63 YW72 LP30 LP29 zuk³adu linii LP63 LP64 A+ 21 CP21 330p 2V TP16 C368 DP09 RP TP02 C 548C DP20 DP61 A157 CP28 100µ CP14 47µ DP21 ZPD8V2 RP39 4k7 CP12 RP DP62 A157 CP64 470µ CP63 100p 7 22 klucz 2 A DP24 DP27 RP16 15 RP14 1k RP30 56k 47µ LP65 LP V' TP29 S2000AF3 RP28 47 DP26 5 RP21 DP19 CP09 3n3 RP09 100k 1 CP24 47µ CP08 RP37 470n RP37 47 RP08 68k LP70 15µ CP µ DP65 Y397 LP28 6µH CP19 1n TP13 C548C RP13 47k RP11 33k TP09 C557C CP62 330p RP66 82 RP TP17 D434 (1) +15V zabezpieczenie w sytuacji uszkodzenia wzmacniacza m.cz. RP32 0R1 TP18 C556A DP14 +13V' +7V TP66 ESM740 DP16 RP68 RP34 0R1 ufor pr¹dowy DP13 RP12 RP TP12 C547C CP65 330p RP65 0R22 CP µ 18 9 TP19 C546A DP17 RP18 2k2 DP12 LP42 "odwzorowanie" pr¹du klucza CP18 1n RP26 1k8 RP69 4k7 RP67 1k8 RP71 6k8 RP42 1k5 Zabezpieczenie nadpr¹dowe driver strony izolowanej Generator " burst " Driver strony "gor¹cej" T69 C548C 4 CP67 100n 3 MAIN P ASSY * DEPENDS ON MODEL sprzê enie zwrotne w trybie standby (1) - Generator przebiegu pi³ozêbnego Rys. 2.1a. Schemat ideowy zasilacza

3 2. Przyk³ad przetwornicy wykonanej na elementach dyskretnych Jako pierwszy, rozbierzemy na czêœci pierwsze uk³ad zasilacza, w którym ca³oœæ wykonana jest na elementach dyskretnych. Taki jest Nordmende chassis F20-9 (to samo chassis mo na spotkaæ w Thomsonach, Telefunkenach, Saba-ch). W DW-SE 01/2002 publikowaliœmy ten schemat, Thomson chassis IKC2. Pe³ny schemat pokazuje rys.2a, rys.2b ujmuje bloki funkcjonalne w schemat blokowy. standbysprzê enie zwrotne ON - blokada "burst" URST I START +U 2 Driver klucza Zabezp. Nadpr¹d. +300V U ZAŒ. 0.2 Modu³ U SYS REF SP blokada Pi³a H +15V Rys. 2.1b. Schemat blokowy zasilacza chassis F20-9 Zasilacz ten jest jednym z bardziej skomplikowanych konstrukcji. Zawiera w czêœci gor¹cej 10 tranzystorów, plus 3 w czêœci izolowanej. Przedstawimy najpierw jego ogóln¹ charakterystykê. 2.1 Charakterystyka ogólna zasilacza chassis F20-9 W trybie pe³nego obci¹ enia (w³¹czenia odbiornika) zasilacz pracuje synchronicznie z uk³adem linii. Impulsy synchronizacji nie s¹ przesy³ane, synchronicznoœæ pracy jest zapewniona przez pozyskanie pi³ozêbnego przebiegu dla modulatora z uk³adu odchylania. Po stronie zimnej oprócz modulatora szerokoœci impulsów znajduje siê komparator próbki napiêcia wyjœciowego ze Ÿród³em napiêcia referencyjnego, oraz driver transformatorka impulsowego przez który przesy- ³ane s¹ impulsy steruj¹ce czêœci¹ slave uk³adu. Transformator zasilacza pracuje w trybie flyback z przewodnoœci¹ nieci¹g³¹ pr¹du w indukcyjnoœci g³ównej. Mo emy zatem w jego pracy wyró niæ 3 fazy: gromadzenia energii, jej przekazania, oraz czas oczekiwania na kolejny impuls z czêœci master. Jako klucz przetwornicy pracuje tranzystor bipolarny S2000, a jego driver jest uk³adem przeciwsobnym wykonanym na dwóch tranzystorach komplementarnych. Miêdzy driver i klucz wtr¹cone jest Ÿród³o o charakterze napiêciowym (oko³o2v) poprawiaj¹ce warunki pracy klucza w stanie wy³¹czonym. Uk³ad wyposa ony jest w miêkki start i zabezpieczenie nadpr¹dowe. Prze³¹czenie odbiornika do stanu standby realizowane jest przez blokadê impulsów steruj¹cych kluczem linii. Zostaje wówczas zredukowany pobór mocy, jednak przede wszystkim zanika przebieg pi³ozêbny steruj¹cy modulatorem. Wówczas przestaje pracowaæ ca³a czêœæ uk³adu zasilacza umieszczona po stronie izolowanej chassis. W konsekwencji zanikaj¹ równie impulsy napêdzaj¹ce driver klucza po stronie gor¹cej. Na tym mo na by zakoñczyæ opis uk³adu typu Telefunkena chassis 618, w którym zasilacz wykonany jest tak e jako master-slave, lecz wyposa ony jest w odrêbny zasilacz standby. W chassis F20-9 przetwornica g³ówna w trybie standby równie yje. Kontrolê przejmuje uk³ad zlokalizowany po stronie hot. Stabilizacja napiêæ odbywa siê w oparciu o kontrolê napiêcia uzwojenia trafa zasilaj¹cego driver gor¹cy. Uk³ad zasilacza pracuje wówczas w trybie burst. 2.2 ród³o napiêcia referencyjnego, komparator i wzmacniacz b³êdu, modulator Odpowiedni fragment schematu pokazuje rysunek 2.2. Napiêcie kontrolowane +107V RP51 1 PP52 wolny RP52 start 4.42k CP55 +13V z trafopowielacza do strony gor¹cej U REF 5.5V Komparator i wzmacniacz b³êdu TP53 CP54 10n 220 DP µf 56 DP58 RP59 100k TP69 RP58 A U DC TP54 C Modulator Driver strony izolowanej RP55 DP57 U pi³a CP57 10n ~3V H - blokada L - praca RL40 1.8k CL12 47nF 85µs 64µs ukszta³towany impuls z trafopowielacza Rys. 2.2a. Schemat strony izolowanej zasilacza U - 0.7V A U C +26V 28V -2V ród³o napiêcia referencyjnego stanowi emiter tranzystora TP53 podparty na diodzie Zenera DP55 (plus dioda DP54). Tranzystor ten pe³ni równoczeœnie rolê komparatora i wzmacniacza b³êdu, na jego bazê doprowadzona jest próbka napiêcia U przebieg na uzwojeniach trafopowielacza czas "aktywny" - w³¹czony klucz TP29 - magazynowanie energii w LP36 czas przekazania energii do strony wtórnej + czas "martwy" Rys. 2.2b. Pzebiegi w uk³adzie modulatora

4 wyjœciowego, kontrolowane jest napiêcie zasilaj¹ce stopieñ linii, oko³o 110V (w zale noœci od wersji kineskopu). Jako wyjœcie o charakterze pr¹dowym nale y traktowaæ pr¹d kolektora TP53 (to jedyny tranzystor pracuj¹cy na liniowej czêœci swojej charakterystyki). ród³o to pracuje na obci¹ enie pojemnoœciowe, CP54. Kondensator ten stanowi istotny biegun charakterystyki ca³ej pêtli sprzê enia zwrotnego. Funkcj¹ kondensatora CP55 i diody DP56 jest zapewnienie miêkkiego startu zasilacza. Aby cz³on ten wp³ywa³ na pracê uk³adu jedynie podczas startu, zastosowano dwójnik DP58-RP59. Jest on pod³¹czony do napiêcia pozyskanego z wyjœcia trafopowielacza. Sta³a czasowa RP59-CP55 jest bardzo d³uga, oko³o 22 sek. Jednak ju po czasie kilku sekund (od fazy któr¹ mo na uznaæ za zakoñczenie startu) CP55 na³aduje siê do napiêcia skutecznie blokuj¹cego DP56. Od tego momentu uk³ad ten nie bêdzie ingerowa³ w pracê modulatora. Natomiast diodê DP58 zastosowano, aby roz³adowanie CP55 by³o szybkie. Zatem, nawet po krótkim wy³¹czeniu odbiornika, ponowne jego w³¹czenie odbêdzie siê z miêkkim startem. Jako modulator pracuje tranzystor TP54. Modulacja ta odbywa siê w oparciu o przebieg pi³ozêbny pozyskany z uk³adu linii. Warto zwróciæ uwagê na jego parametry. Pi³ê uzyskuje siê ca³kuj¹c prostok¹t o amplitudzie 28V i wype³nieniu odpowiadaj¹cym stosunkowi czasów wybierania i powrotu linii, uk³adem RC (RL40-CL12). Amplituda prostok¹ta jest ograniczona diodami Zenera DL39, DL40, DL41 (suma=26v). Sta³a czasowa RL40-CL12 wynosi 85msek. Jest wiêc niewiele d³u sza od parametrów czasowych przebiegu prostok¹tnego. Ucierpi na tym liniowoœæ pozyskanej pi³y. Faktycznie, jej aktywny odcinek ujawnia wyraÿn¹ inercjê. Nie ma to jednak wiêkszego znaczenia dziêki zbawczemu dzia³aniu pêtli ujemnego sprzê enia zwrotnego, którym objêta jest ca³oœæ uk³adu. Pozyskana pi³a doprowadzona jest do bazy TP54 przez CP57. Kondensator ten (o niewielkiej pojemnoœci 10nF) wraz z rezystancj¹ widzian¹ z wejœcia tak utworzonego modulatora stanowi cz³on ró niczkuj¹cy (sta³a czasowa oko³o 100ms). Poprawia on nieco liniowoœæ wczeœniej pozyskanej pi³y, co nadal nie jest zbyt istotne. Istotna natomiast jest amplituda tej pi³y. Uwzglêdniaj¹c wymienione wy ej cz³ony RC, z prostok¹tu o amplitudzie 28V uzyskujemy pi³ê o amplitudzie 10-cio krotnie mniejszej (oko³o 2.8V). Aktywne zbocze pi³y jest wolno opadaj¹ce. Jeœli znajdziemy siê w punkcie pi³y, kiedy napiêcie na bazie stanie siê ni sze o 0.7V od napiêcia na emiterze (wypracowanego wzmacniaczem b³êdu) zostanie w³¹czony TP54, a za nim TP69. TP69 to ju driver zimnej strony zasilacza, pracuje wprost na transformator-ek impulsowy. W pracy modulatora jest jeszcze istotna sk³adowa sta³a napiêcia polaryzuj¹cego bazê TP54. Czyni to dzielnik RP55- RP58. Jest to napiêcie bliskie 5-ciu wolt. Uderza fakt, e marginesy poprawnej pracy uk³adu (braku nasycenia wzmacniacza b³êdu lub modulatora) s¹ w ka d¹ stronê bardzo ma³e. Na sk³adow¹ sta³¹ ustalaj¹c¹ punkt pracy modulatora mo e mieæ wp³yw sygna³ SP podany przez DP57. To sygna³ zabezpieczenia. Gdy jest uaktywniony, wartoœæ jego znacznie przekracza zakres napiêciowy wzmacniacza b³êdu-modulatora (oko³o 15V). Zablokuje on zatem skutecznie pracê ca³ej czêœci zimnej sterownika zasilacza. Zauwa my równie, i sk³adowa sta³a polaryzacji bazy tranzystora pe³ni¹cego funkcjê modulatora (TP54) ma istotne znaczenie dla maksymalnej wartoœci. Dlatego dzielnik RP55-RP58 ma tak ma³¹ wartoœæ. Wynika z niego, e maksymalny wspó³czynnik wype³nienia wynosi oko³o 50%, co nale y traktowaæ jako jedno z wielu zabezpieczeñ zastosowanych w tym chassis. W synchronizowanym zasilaczu typu flyback jest szczególnie wa ne, aby nie pozwoliæ uk³adowi na przejœcie do pracy z ci¹g³¹ przewodnoœci¹ pr¹du w uzwojeniu pierwotnym trafa. Stan taki prowadzi do powstania sk³adowej sta³ej magnetyzacji rdzenia, a jego wejœcie w zakres nasycenia grozi uszkodzeniem tranzystora kluczuj¹cego. Na zakoñczenie opisu tego podpunktu przeœledÿmy kierunek zmian w sytuacji wzrostu obci¹ enia zasilacza: wzrost obci¹ enia - spadek +110V - baza-emiter TP53 silniej wysterowana - wzrost pr¹du kolektora TP53 - wzrost napiêcia na emiterze TP54 - warunki otwarcia TP53 przesun¹ siê na wczeœniejsz¹ fazê opadaj¹cego zbocza przebiegu pi³ozêbnego - czas w³¹czenia TP69 wyd³u a siê - szerszy impuls zostaje przekazany do gor¹cej czêœci drivera klucza. 2.3 Driver klucza po stronie gor¹cej Gor¹c¹ czêœæ drivera tranzystora kluczuj¹cego pokazano na rysunku V I START RP06 12k Rp13 47k DP18 CP14 47µ RP14 1k TP13 DP16 + DP17 LP42 (2) I START = ~ 2 / U SIEÆ-SK 1 Π / RP V U ~ CP28(START) =I (START) RP14 = ok. 8V 2V=DP24, DP26, DP27, CP24 2 TP V TP17 (1) TP29 U CP28 DP28 CP28 100µF RP32 + RP Sk³ada siê ona z przeciwsobnego stopnia wykonanego na tranzystorach komplementarnych TP16-TP17 których prac¹ steruje TP13. TP13 napêdzany jest wprost ze strony zimnej przez transformatorek impulsowy LP42. Transformator ten w torze sygna³u stanowi nieuchronnie element ró - niczkuj¹cy, jednak mo na przyj¹æ, e na czêstotliwoœci na której pracuje przenosi wiernie sygna³ z modulatora. rak sygna- ³u t¹ œcie k¹ oznacza nasycenie tranzystora TP13 pr¹dem RP13, stan niski na jego kolektorze, klucz TP29 wy³¹czony. Stan ten mo e trwaæ dowolnie d³ugo, przetwornica jest wy³¹czona. W rzeczywistoœci wtedy kontrolê przejmuje sterownik trybu burst, jednak na razie fakt ten pomijamy. Ujemne napiêcie z LP36 (1)-douk³adu zabezpieczenia nadpr¹dowego (2) - wyjœcie uk³adu zabezpieczenia nadpr¹dowego obwód ³adowania CP14 obwód bootstrapu zapewniaj¹cy nasycenie TP16 Rys Uproszczony schemat drivera strony gor¹cej zasilacza

5 uzwojenia wtórnego LP42 (dlaczego przez dwie szeregowe diody a nie jedn¹ - to tak e pozostawiamy jako zadanie domowe ) blokuje TP13 - na kolektorze tego tranzystora pojawia siê stan wysoki - jest on przeniesiony przez uk³ad przeciwsobny TP16- TP17 - klucz TP29 zostaje w³¹czony. Jest to aktywny odcinek czasu w sensie gromadzenia energii w uzwojeniu pierwotnym LP36. Ten skrótowy ci¹g przyczynowo-skutkowy prowadzi do wniosku, e strona gor¹ca powiela rozkazy ze strony zimnej, a wiêc pracuje jako slave (niewolnik). Wspó³czynnik wypracowywany jest po stronie zimnej któr¹ nazwiemy uk³adem master. Kontroluj¹c wspó³czynnik wype³nienia przy sta³ej czêstotliwoœci kluczowania, kontrolowana jest iloœæ energii czerpanej z wejœciowego Ÿród³a 300V, tak aby napiêcia wyjœciowe (œciœlej napiêcie kontrolowane U SYS ) przyjê³y zadan¹ wartoœæ. Jednak, dla pe³nego opisu dzia³ania niewolnikowi trzeba poœwiêciæ wiêcej uwagi. Zauwa my, i sterowanie bufora TP16-TP17 bêd¹cego w istocie wzmacniaczem pr¹dowym jest o wiele bardziej zawi³e ani eli wprost z kolektora poprzedzaj¹cego go TP13. Zastosowano tu sterowanie z wykorzystaniem bootstrapu. Gdy potencja³ kolektora TP13 podnosi siê, za nim idzie potencja³ bazy TP16, jak równie potencja³ emitera TP16. Skutkuje to podbiciem napiêcia na katodzie DP16 które przekroczy napiêcie zasilania (którym jest CP28), (i dlatego trzeba by³o w tym miejscu diodê DP18 zastosowaæ). Potencja³ dodatniego bieguna CP14 przenosi siê na bazê TP16 i powoduje dalszy wzrost potencja³u na emiterze tego tranzystora. Kiedy to podnoszenie siê za w³asne sznurowad³a (od takiego powiedzenia pochodzi nazwa bootstrap) natrafi na jakiœ opór? Intuicja podpowiada, e to dodatnie sprzê enie zwrotne nie mo e trwaæ w nieskoñczonoœæ. Otó, stanie siê to gdy TP16 wejdzie w stan nasycenia. A o to chodzi³o; to ca³y i jedyny zysk z zastosowania bootstrapu wzglêdem tradycyjnego sprzê- enia. Nale y jednak nie przeoczyæ istotnego szczegó³u, i nasycenie tranzystora TP16 uzyskano dziêki, wykorzystaniu ³adunku z CP14. adunek ten trzeba uzupe³niæ, w przeciwnym razie bootstrap d³ugo nie popracuje. adunek ten zostanie uzupe³niony klampuj¹cym dzia³aniem diody DP18, gdy stan niski na kolektorze TP13 wymusi tak e niski potencja³ na emiterze TP17. Nastêpny szczegó³, na który nale y zwróciæ uwagê jest na rysunku 2.3 uwidoczniony bardzo skromnie, w postaci dwuwoltowego Ÿród³a napiêciowego wtr¹conego w bazê klucza TP29. W istocie Ÿród³o to utworzone jest z trzech szeregowych diod i usztywnione jest równoleg³ym kondensatorem elektrolitycznym. Kondensator ten, jak i CP14 (œciœlej, utrata ich pojemnoœci) to standardowe najczêstsze przyczyny uszkodzeñ opisywanej przetwornicy. Nie trudno domyœleæ siê, i skutkiem jest praktycznie zawsze uszkodzenie tranzystora kluczuj¹cego S2000. ootstrap z CP14 zastosowano w celu porz¹dnego w³¹czenia klucza TP29. ród³o 2V z CP24 zastosowano w celu poprawnych warunków wy³¹czenia klucza TP29. Takie rozwi¹zanie z kilkoma diodami w³¹czonymi w kierunku przewodzenia, lub jedn¹ niskonapiêciow¹ diod¹ Zenera jest bardzo charakterystyczne dla uk³adów zasilaczy firm Thomson i pokrewnych. Stosuje siê je od czasu, gdy zaniechano transformatorków impulsowych sprzêgaj¹cych klucz z jego driverem (tak charakterystycznych jeszcze w erze Jowiszy 04, 05, 500, 501). Trudno poprawiæ warunki wy³¹czania tranzystoraklucza uzyskane drog¹ sprzêgaj¹cego trafka, z którego impuls ujemnego napiêcia powoduje szybkie odprowadzenie ³adunku z bazy, a œci¹gniêcie bazy poni ej emitera zapewnia wiêksz¹ wytrzyma³oœæ napiêciow¹ tranzystora bipolarnego. Cel wtr¹cenia w bazê klucza Ÿród³a o charakterze napiêciowym jest dok³adnie taki sam. Dodajmy jeszcze w tym miejscu, e w innych rozwi¹zaniach przetwornic cel ten uzyskuje siê przez zastosowanie ujemnego napiêcia, na którym nale a³oby tu podeprzeæ emiter TP13 i kolektor TP17; takie rozwi¹zania s¹ z kolei bardzo charakterystyczne dla firmy Sharp. Wracamy jednak do drivera hot zasilacza chassis F20-9. Aby strona gor¹ca drivera mog³a podj¹æ kluczowanie, potrzebne jest Ÿród³o napiêciowe w postaci na³adowanego kondensatora CP28. W trakcie pracy uk³adu do³adowywany jest on z uzwojenia dodatkowego 9-10 trafa przetwornicy przez DP28. W momencie rozruchu, kondensator ten ³adowany jest pr¹dem startowym oznaczonym na rys.2.3 I START. Mimo, i fragment ten wydaje siê banalny, poœwiêcimy mu parê s³ów uwagi, z których wyniknie, i ca³kiem banalnym on nie jest. RP06 pod- ³¹czony jest przed mostek Graetza, wprost na liniê sieci. To zabieg o wiele korzystniejszy ani eli pod³¹czanie rezystora startowego do elektrolitu za mostkiem Graetza, tu CP06. Wymogi startu uk³adu narzucaj¹ okreœlon¹ wartoœæ pr¹du startowego, nie napiêcia. Moc zaœ wydzielana na rezystorze startowym jest iloczynem tych dwu wielkoœci. Po ¹dane jest wiêc Ÿród³o napiêcia o niskiej wartoœci, którego na sieci brak. Podpiêcie RP06 przed mostek Graetza daje zysk jak 99V/310V (a dok³adnie analizuj¹c uk³ad nawet nieco wiêkszy) wzglêdem pod- ³¹czenia go za mostek, przy za³o eniu napiêcia sieci 220V SK. Przeprowadzenie odpowiednich rachunków zalecamy dociekliwemu Czytelnikowi. Na tym nie koniec uwag które nale- y poœwiêciæ warunkom startu przetwornicy master-slave chassis F20-9. W uk³adzie tym nie widzimy adnej diody Zenera tak charakterystycznej w tym miejscu uk³adu. Jakie zatem napiêcie startowe (na CP28) zapewni obliczona wartoœæ pr¹du startowego. Ze wzglêdu na koniecznoœæ ograniczania objêtoœci artyku³u podamy, i z niewielkim jedynie b³êdem, pr¹d startowy nale y przemno yæ przez RP14, a wyjaœnienie tego faktu pozostawiamy Czytelnikowi. Otrzymana wartoœæ napiêcia startowego wynosi oko³o 8V, a wiêc jest bliska warunkom ustalonym podczas pracy przetwornicy. 2.4 Obwody zabezpieczenia Zasilacz chassis F20-9 wyposa ony jest w szereg obwodów typu protection. Wyodrêbniono je na rysunku 2.4. Rysunek 2.4a uwidacznia obwody zabezpieczenia w samym zasilaczu, rys. 2.4b poza zasilaczem, który jednak oddzia³uje na pracê przetwornicy. Opis zaczniemy od 2.4b. Tranzystory TV01 i TV02 tworz¹ przerzutnik bistabilny (dodatnie sprzê enie zwrotne zamyka rezystor RV09). Zatem, przerzutnik ten mo e byæ w dwóch stanach stabilnych, gdy oba tranzystory s¹ w³¹czone (nasycone), oraz gdy oba s¹ wy³¹czone. Przerzutnik ten mo e zostaæ wyzwolony w dwu sytuacjach. Gdy napiêcie U5 o nominalnej wartoœci 13V przekroczy wartoœæ oko³o 15V. Napiêcie to jest pozyskiwane z odczepu trafopowielacza, zatem poœrednio kontroluje wszystkie napiêcia pozyskiwane t¹ drog¹, czyli i WN, i impuls na tranzystorze kluczuj¹cym linii, a tak e napiêcie zasilaj¹ce stopieñ linii. Druga sytuacja powoduj¹ca ustawienie przerzutnika TV01-

6 TV02 jest równie zwi¹zana z kontrol¹ U5. Tym razem, gdy spadnie ono (z uwzglêdnieniem spadku napiêcia na rezystorze RF24 - zasilanie stopnia ramki) o wiêcej ni oko³o 8.5V poni ej U2 o nominalnej wartoœci 15V, przerzutnik zostanie wyzwolony sygna³em w bazie TV01. Sygna³ wyjœciowy tego zabezpieczenia pod¹ a trzema drogami. Oznaczony jako SP dociera do modulatora po izolowanej stronie zasilacza, blokuj¹c go. W efekcie, brak kluczowania z czêœci master przetwornicy powoduje, i zasilacz przechodzi do pracy w trybie burst. ON/OFF +15V U 5`< 8V U 5 > 15V z generatora linii blokada SP master'a zasilacza DF04 DV08 DV03 zasilanie generatora H TV02 TV01 DL16 DL17 Druga droga sygna³u zabezpieczenia kierowana jest do drivera linii. Diody DL16 i DL17 to klasyczna suma logiczna. Tutaj, nale a³oby jednak na sygna³y patrzeæ w logice negatywowej, a wtedy diody te zrealizuj¹ funkcjê logicznego iloczynu. Ten sposób interpretacji ujawnia, i sygna³ zabezpieczenia iloczynowany jest z sygna³em generatora linii w TA8659. Stan niski SP przepuszcza sygna³ z generatora do drivera, stan wysoki blokuje go. Poniewa przerzutnik TV01-TV02 zasilany jest napiêciem 15V w³¹czanym sygna³em ON z mikrokontrolera, skasowanie sygna³u zabezpieczenia wyst¹pi dopiero po wy³¹czeniu odbiornika do stanu standby. Trzecia droga sygna³u zabezpieczenia SP pod¹ a do wzmacniacza wizji jako sygna³ wygaszania (blanking). Poniewa w pracach serwisowych uaktywnienie zabezpieczenia zdecydowanie utrudnia lokalizacjê usterki, zalecamy w tym miejscu Czytelnikowi analizê toku postêpowania dla bezpiecznego (lub A dodatnie sprzê enie zwrotne do zasilacza A A = H - blokada A = L - droga otwarta A WY do drivera linii WY = AND "suma", lecz realizuje iloczyn, bo: iloczyn w logice negatywnej Rys. 2.4a. Obwód zabezpieczenia poza zasilaczem (1) (2) (3) TP18 TP19 U ZAŒ. Rys. 2.4b. Zabezpieczenie nadpr¹dowe po pierwotnej stronie przetwornicy 0.2 w miarê bezpiecznego) od³¹czania kolejnych œcie ek i wnioskowania na podstawie reakcji odbiornika po w³¹czeniu go w takim stanie. Aby zakoñczyæ opis uk³adu protection ulokowanego poza zasilaczem, nale y powiedzieæ jeszcze parê s³ów na temat celowoœci elementów: CV02, RV02, DV01. Dioda DV01 separuje zasilanie przerzutnika od napiêcia oznaczonego jako sygna³ PO (Power On) w fazie wy³¹czania tego sygna³u. Kondensator CV02 uruchamia zaœ przerzutnik w tej samej fazie (gdy napiêcie PO opada). Zablokowanie œcie ki dostêpu do drivera linii, oraz czêœci master zasilacza powoduje, i uk³ady te nie bêd¹ pracowa³y w stanach nieustalonych (gdy napiêcia obni aj¹ siê skutkiem nieaktywnego sygna³u on/off z mikroprocesora). Równie w charakterze zabezpieczenia po stronie izolowanej chassis pracuj¹ diody DP61, DP62. Unieruchomi¹ one pracê zasilacza gdy zostanie uszkodzona koñcówka mocy fonii (co w tym odbiorniku zdarza siê doœæ czêsto; tak e tu potwierdza siê, e uk³ad protection nie tylko zabezpiecza, ale tak e utrudnia serwisantowi wejœcie na w³aœciwy trop ). Centraln¹ czêœci¹ obwodów protection po stronie gor¹cej zasilacza jest przerzutnik utworzony z tranzystorów TP18-TP19. To klasyczne po³¹czenie tranzystorów w uk³ad tyrystora. Silne dodatnie sprzê enie zwrotne powoduje, i wyzwolenie dowolnego z nich powoduje spiêcie siê obu tranzystorów. Czy stan ten bêdzie stabilny czy nie (czy mo e siê utrzymywaæ przez d³u - szy odcinek czasu) zale y od pr¹du podtrzymania, a wiêc od zewnêtrznego obwodu obci¹ onego tak utworzonym tyrystorem. Przerzutnik TP18-TP19 kontroluje pr¹d p³yn¹cy w obwodzie klucza TP29. Stanowi zatem zabezpieczenie typu nadpr¹dowego. Próg zadzia³ania tego zabezpieczenia wyznaczaj¹ rezystory RP32 + RP34, oraz dzielnik RP18-RP26, o ró nej wartoœci zale nej od zastosowanego w odbiorniku kineskopu. Istnienie kondensatora CP18 jest istotne. Tworzy on ze wspomnianymi wy ej rezystorami niewielk¹ inercjê chroni¹c uk³ad przerzutnika przed fa³szywymi wyzwoleniami go krótkim impulsem pr¹dowym wystêpuj¹cym w ka dym kluczu przetwornicy flyback, a bêd¹cy efektem pojemnoœci rozproszonych i rzeczywistych w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora (dodajmy, jako efekt doœwiadczeñ warsztatowych, i czasem wartoœæ CP18 trzeba zwiêkszyæ; gdy telewizor reaguje krótkimi wy³¹czeniami przy gwa³townej zmianie jasnoœci ekranu lub podczas prze³¹czania programów). Przerzutnik TP18-TP19 jest wyzwalany jeszcze inn¹ œcie k¹. Przez DP10-RP10-CP10 w momencie w³¹czenia odbiornika. lokuje on wtedy fa³szywe impulsy mog¹ce pojawiæ siê w tej fazie. Rozpatrywany obwód zabezpieczenia ma kilka wyjœæ. Dioda DP19 blokuje natychmiast driver klucza przetwornicy. DP08 roz³adowuje CP07 powoduj¹c, e przetwornica rozpocznie pracê z faz¹ miêkkiego startu. Pr¹d tej œcie ki jest tak e pr¹dem podtrzymania tyrystora w stanie w³¹czonym (dzia³anie dodatniego sprzê enia zwrotnego). DP09-RP19 ma podobne dzia³anie jak DP08-RP35, stanowi obwód podtrzymania tyrystora TP18-TP19 w stanie w³¹czonym. Jednak nie na d³ugo, pr¹d pochodzi z pojemnoœci CP30. Obwód ten wspomaga równoczeœnie roz³adowanie tego kondensatora. Do tradycyjnych obwodów zapewnienia bezpiecznej pracy przetwornicynale y zaliczyæ tak e cz³on CP29-DP31-RP31-RP33, uk³ad snubber zbieraj¹cy energiê pola rozproszonego pierwotnego uzwojenia transformatora. } c.d.n.