背投彩电常用开关电源厚膜电路

随着微电子技术与工艺的发展及厚膜集成技术的完善，功能越来越强的开关电源厚膜电路不断面市。厚膜电路已成为背投影彩电开关电源电路中最为关键的器件。厚膜电路的性能好坏、运用情况如何，在很大程度上决定了开关电源乃至整个电路的工作情况。笔者实测并整理部分背投影彩电厚膜电路的引脚数据资料。尽管这些数据是从某一型号的背投影彩色电视机上测量的，但由于集成电路应用电路的规范性，使得这些数据具有通用性。对采用该集成电路的其他公司、其他系列的背投影彩色电视机这些数据也是适用的。

厚膜集成电路是在阻容元件和半导体技术基础上发展起来的一种混和集成电路。它是利用“厚膜技术”在陶瓷基片上制作“膜式元件”和“连接导线”，将某一单元电路的各元器件集成在一块陶瓷基板上，使之成为一个整体部件，制作厚膜电路时，先把“电阻浆料”和导电材料(银基浆料)通过丝网印刷或喷涂工艺附着在陶瓷基片或其他绝缘材料上，然后经过“烧结”或烘烤形成平面的互连线、电阻体、介质膜等膜式无源元件。在制作厚膜器件的同时，在陶瓷基片上形成导电金属膜作为信号线，并将厚膜器件和外贴元件连接起来形成一个整体部分，然后通过基片上的引出脚焊接在整机电路板上，以形成具某一整体功能的单元电路。

厚膜块在背投彩色电视机开关电源中的应用已相当普遍，这些厚膜块都是采用二次合成厚膜技术，在一次集成电路内部设置了启动电路、基准电压发生器、振荡器、比例驱动电路以及保护电路等，二次集成是在一次集成厚膜电路外部再利用厚膜技术集成大功率开关管。

我们知道，目前各种功能的开关稳压电源都是围绕着厚膜电路设计的。同时，为了便于集成电路的推广应用和充分发挥集成电路的各项功能，各集成电路制造厂家对各种型号的集成电路都推荐有典型应用电路。由此可知，凡使用同型号厚膜电路的开关电源，其电源结构、工作过程及各电路关键测试点的电压值应是基本一样的，完全可以作为参考或对比着进行测试和检修。若没有类似电路作参考，可以比照厚膜电路的内部电路方框图和各引脚的功能作为分析电路的突破口。背投影彩电较常用的开关电源厚膜电路有以下几种，它们的性能、内部电路方框图及引脚功能数据如下。

1、专用开关电源厚膜电路STR-F6658B

STR-F6658B是日本三肯公司生产的STR-F66××系列开关稳压电源混合厚膜集成电路，由于它集成度高，可以大量减少电源电路的元器件，简化了电路的设计，使电源具有典型化和标准化，适用于不同屏幕的开关稳压电源，因此STR-F6658B集成电路推出后，在国内外彩色电视机的开关电源中得到了广泛的应用。在长虹“精显”、“精显王”系列背投彩电中是整个开关电源的核心器件。STR-F6658B集成着大功率场效应开关管，还控制着开关管的导通与截止。

STR-F6658B内部包括启动电路(START)、振荡电路(OSC)、锁存器(LATCH)、驱动电路、大功率MOSFET场效应开关调整管及过流(OCP)、过压(OVP)及过热(TSD)保护控制电路等。STR-6658B组成的开关稳压电源电路在正常开机时，工作在宽脉冲方式，输出功率较大(主电压输出为＋150V)；在待机状态时，电源电路工作在窄脉冲方式，转换成小功率欠压状态，电源电路输出电压降至正常值的1／2，这样可以保证遥控系统的5V供电不变。在待机状态时，信号通道、扫描电路都停止工作，而遥控系统正常工作，随时可以重新启动。不设计副电源的优点是既降低了成本，又消除了由于副电源可能引起的故障。

STR-6658B是将功率MOSFET和内藏高精度误差放大器的控制器一体化而成的反馈型开关稳压电源厚膜集成电路。可处于准共振和PRC两种工作方式，即低频工作模式和高频工作模式。它采用新的制作工艺，其引脚、功能、控制器门限电压能与多种集成电路兼容。

STR-6658B内部电路方框图如图1 所示，各引脚功能数据如表1所示。电气特性见表2，控制电路极限参数见表3。

由图1可以看出，STR-F6658B的内部组成可分为两大部分，一是控制部分，如图中虚线框内部分；二是输出部分，即大功率场效应开关管。前者对后者进行控制，通过控制其导通时间的长短或使其截止，实现稳压、半压输出(待机状态)及过压、过流、过热控制等。

在工作中，当STR-F6658B基板温度超过140℃时，其内部设置的热保护电路起控，使锁存器工作，迫使振荡器(OSC)停振，开关电源停止工作，起到保护作用。

过压保护同样是通过内部的锁存器起作用的。当因某种原因，电源系统中的稳压控制电路发生故障而失去作用时，开关电源的输出电压可能会大幅度上升，此时必然使STR-F6658B的④脚电压升高，当其电压超过22.5V时，内部的过压保护电路起控，触发锁存器工作，导致开关振荡停止，使开关电源停止工作，起到保护作用。

STR-F6658B过流保护是通过检测开关管漏极电流峰值而进行的。当开关管漏极峰值电流超过设定值时，串接在STR-F6658B②脚上电阻的压降必然增大，通过该电阻反馈到STR-F6658B的①脚，当其值超过门限电压0.73V时，开关管将提前截止。即通过缩短开关管的导通时间限制开关管的源极电流，起到保护作用。

为保证开关电源工作的稳定性，避免因干扰导致误动作，STR-F6658B内部设有定时器，只有当过压、过热的持续时间超过8μs时，锁存器才开始工作，使开关电源进入保护状态。

由图1可知，该厚膜电路共有5个引脚，其中⑤脚接地；②脚和③脚分别为场效应管的源极S和漏极D。由此可推知，其④脚和①脚内部肯定是控制场效应开关管开关的控制电路，而④脚是其工作电源引入脚。所以①脚是稳压控制及其他各种控制(例如过压、过流、过热控制及待机/开机控制等)的输入引脚；③脚一般外接开关变压器，并通过其初级绕组接市电整流、滤波得到的直流电压。开关管工作前，其栅极控制部分必先工作，因此④脚外接电路必定是电源启动电路，而且应当接较低的市电整流滤波电源，一般接在桥式整流电路的半波整流输出端上。由于开关管源极②脚电流与③脚漏极电流是一样的，因此，凡根据开关管电流大小拾取或采集信号的电路，必然接在②脚上。

2、开关电源厚膜电路HIC1016

HIC1016内含稳压取样、误差信号放大及过流、过压保护控制等电路，仅需少量外围元件即可实现125V免调试稳压控制、待机／开机控制及过流、过压、场扫描过流、行扫描过压等多种保护，应用于康佳BT5001型背投影彩色电视机中。其内部电路方框图如图2所示，各引脚功能数据如表4所示。

3、推挽式驱动电路IR2112(S)

IR2112(S)是高压、高速型MOSFET推挽放大器，两个通道欠压封锁，门驱动器供电范围为10～20V，自举工作方式，应用于TCL-HiD背投影彩色电视机中。其内部电路方框图如图3所示，各引脚功能数据如表5所示。

4、开关电源控制电路IR3M02　

IR3M02内部由两个误差信号放大器、振荡器、参考电压、脉冲宽度调制器等组成，是开关稳压电源的专用控制器。它能驱动200mA负载，可调节脉冲宽度，能设置成推挽(或单端)工作方式，应用于TCL-HiD背投影彩色电视机中。其内部电路方框图如图4所示，各引脚功能数据如表6所示。