STR-W6856型彩电开关电源精讲

STR-W6856型彩电开关电源精讲
作者王勇
STR-W6856(6854)是SANKEN公司最新研制的电源控制芯片，此IC是一种高性能电压模式控制器，内藏功率MOSFET和FL YBACK(反馈)型控制器。

使用该IC的开关电源稳定性高；电路简洁，因此在目前的单片机心彩电中得到了广泛的运用。

STP-W6856电源控制芯片具有完善的过流、过压、过热保护功能。

为了实现电源在全负载范围的高效率的工作，IC设置了轻、中、重三种负载工作方式，IC内部控制器根据负载的状态自动进行工作方式的切换。

该IC的框图如图1所示。

为了说明STR-W6856型开关电源的工作过程，下面以TCL-AI29266B彩电开关电源电路为例进行说明，该电源电路如图2所示。

一、电路简述
+300V电压经开关变压器T803的①—⑤绕组加到IC801(STR-W6856)①脚(内连接调整管漏极D)。

同时，市电经桥堆中的一只二极管整流后再经启动电阻R803限流，对C813进行充电，当C813两端的电压达到IC801启动电压(18．2V)时，IC801开始工作。

其脉冲振荡电压经过均衡驱动电路，输出到IC801内部调整管的栅极，在开关脉冲的作用下调整管开始工作，并在T803的初级①—⑤绕组上产生高频开关脉冲，T803次级绕组上感应出相应脉冲电压，经过次级绕组各自的整流、滤波、稳压电路，分别输出：+130V、+33V、+18V、+12V、+9V、+5V等各种不同的直流
稳压电源，供给整机各部分使用，其中：+130V主电源，主要供给行扫描输出电路工作；+33V调谐电压，主要供TU调谐工作；+18V电压，主要供IC601伴音功放电路工作；+12V 电压经IC803 (L7809) 和IC804(L7805)稳压后输出+9V和+5V直流电压，供芯片小信号处理电路工作。

二、单元电路分析
1．电源启动电路
通电后，AC220V市电经半波整流、K803限流、C813滤波后给IC801④脚供电，如图3所示。

K803的阻值不能过大，以便能向IC801提供足够的锁定电路保持电流，但阻值又不能太小，以降低待机功耗。

同样，若C813的容量太大，IC801④脚电压上升，工作电压的时间太长，即电源启动缓慢；若容量太小，电源启动困难。

如图4所示，若T803次级绕组电压升高，当IC801④脚电压由正常值18V升到26V时，IC801进入过压保护状态。

该状态为死锁状态，需断开电源开关再接通电源方可启动。

3．过电流检测保护
STR-W6856具有过电流保护功能，主要由IC801⑤脚外围元件及内部电路工作组成。

该电路通过检测R813的电流大小来启动保护电路，当漏电流超过IC801规定的阈值时，强制关断开关管，当大电流状态持续时间超过规定时间后，IC801进入锁定状态。

4．过负荷保护
IC801⑥脚外围元件及其内部电路组成了过负荷保护电路。

当电源过载时，电源的OCP 电路开始工作，IC801内的电流源(73UA)开始通过R817给电容C812充电。

IC801⑥脚电压升至7．2V时，IC801内部的比较器翻转，IC801进入过荷锁定状态。

5．温度过热检测保护
温度过热检测保护电路置于IC801内部，它的工作环境温度为—20°C-120°C。

若因电路过载使IC801芯片温升达到150°C时，芯片内温度保护电路开始工作，IC801进入锁定保护状态。

当温度降至允许值时，IC801又会自动启动。

若因外界温度和电路故障使IC801温度长时间在150°C(时，会造成IC801击穿损坏。

6．锁定电路
STK-W6856(IC801)内置多种保护电路。

保护电路的动作以锁定方式进行，锁定电路动作以后，振荡器的输出保持低电平，电源电路停止工作。

锁定电路的保持电流，当Vcc在9V时为120UA，在设计电源的启动电阻时应保证此项电流。

为了防止保护电路由于干扰出现误动作，在IC801内藏了定时器，只有保护持续一段时间后锁定电路才开始动作。

锁定状态的解除条件是Vcc电压下降到Vcc(OFF)以下。

另外，可切断市电输入再启动
来实现锁定电路的解除。

7．+130V稳压控制电路
当+130V主电源电压升高时，在分压电阻R834、VR802、R835的作用下，Q822基极电压升高，电流增加，集电极电流增加，即流过光耦IC802中的电流增加，IC802内光电接收管导通内阻减小，IC801⑥脚电压下降，其内部PWM电路输出的开关脉冲占空比下降，开关管导通时间缩短，输出电压下降，如图5所示。

同理，当+130V电压下降时，IC801⑥脚电压上升，其内部PWM电路输出的开关脉冲占空比上升，开关管导通时间增长，输出电压升高。

8．+300V稳压保护电路
当T803①—⑤绕组上直流电压低于300V时，T803⑧—⑦绕组(同极性感应)产生的感应电压经R806限流、D804整流得到直流电压分两路送出：一路送入Q802发射极；另一路经R807、VR801分压后加到Q803基极。

此时，由于经R807、VR801分压后的电压小于7．5V(因Q803的发射极被D805稳压在6．8V)，Q803截止，Q802、D810也截止，IC801④脚电压不受此支路影响。

当T803①—⑤绕组上直流电压等于或高于300V时，Q803基极电压等于或大于7．5V，Q803导通，其集电极输出低电平，Q802导通，Q802集电极输出的高电压经R804、D810送至IC801④脚，此时电压超过IC801的极限值26V，IC801进入保护状态。

9．待机控制电路
如图7所示，待机时，IC201(TMPA8829)(64)脚输出高电平，Q007导通，Q824截止，Q823饱和导通，IC802②脚通过R836接地，流过IC802的电流增加，IC802③、④脚电流也增加，即IC802内三极管饱和导通，IC801⑥脚电压大幅下降，其内部PWM电路输出的开关脉冲占空比大幅下降，开关管导通时间大为缩短，开关电源处于间歇振荡状态，开关变压器的感应电压下降，T803各次级绕组输出电压下降，此时C829两端有+13V左右的待机电压输出(参见图2)。

待机时，T803(15)—(12)绕组输出电压大幅下降，经D823整流后的电压也跟着大幅下降，但Q820基极被D834稳压在9．1V。

因Q820和Q821组成射随器，Q821发射极电压为7．7V(9．1V-0．7V-0．7V=7．7V)，该电压加到Q009、Q010等元件组成的复位及+5V 稳压电路上，仍可输出复位电压及+5V的CPU工作电压，CPU仍可正常工作，此时D824截止起隔离作用。

当IC201(28)脚输出开机指令后，开关电源正常工作，T803(15)—(12)绕组输出的10V电压经D824加到Q821发射极，Q821、Q820反偏截止，如图8所示。

10．IC801待机供电电路
待机电路由Q801、D802等元件组成。

其主要作用是待机时为IC801④脚Vcc端提供工作电压，如图9所示。

正常工作时，T803⑨—⑦绕组感应电压经R812限流、D808整流后得到18V电压为IC801④脚供电；待机时，T803各次级绕组输出电压下降，T803⑨—⑦绕组感应电压经限流、整流得到的电压已不能为IC801提供正常的工作电压。

因Q801基极被D803稳压在18V，Q801发射极输出17．3V，经D802后输出16．6V，为IC801④脚供电。

提示
正常工作时，由D808整流得到的18V电压为IC801④脚供电，这时D802反向截止，Q801也截止。

但只要IC801④脚电压低于16．6V时，Q801就导通为IC801供电。

11．峰压吸收电路
R802、D801、C808、C817组成峰压吸收及缓冲电路。

正常工作时，T801①—⑤绕组存在漏电感；关机时，STR-W6856内部调整管关断瞬间，开关变压器产生的感应电动势会引起调整管漏极电压突然升高，这种电压可能导致调整管损坏。

为了限制感应电压的幅度，一方面要求开关变压器漏感应尽可能小，另一方面在电路中加入了由R802、D801、C808、C817组成的缓冲器。

当调整管导通时，+300V电压加在T803①—⑤绕组上，D801反偏截止，C817向R802放电；当调整管关断时，T803①—⑤绕组中的感应电压为⑤“十”①“—”，D801正偏导通，开关管漏极电压上升速度减慢，消去了尖脉冲，避免MOSFET损坏。

R802 为C817提供放电通路。

C808与T803①—⑤绕组的漏感组成并联振荡电路，在开关管关断瞬间，流过T803①—⑤绕组的电流向C808转移，减轻开关管的关机损耗。