Рис. 4. Принцип формирования ШИМ

"б* + >-

7

т

г

т. т,

BU.B1A

+5,63 •

у

+12В

С

VB9J23

Рис. б.; Структурная схема импульсного стабилизатора телевизора

«Сапфир-401»

СС изменит свое состояние, и ключ К перейдет в разомкнутое состояние; напряжение на выходе стабилизатора станет уменьшаться со скоростью, определяемой постоянной времени сглаживающего фильтра СФ. Как только иЪЫх станет меньше нижнего предельного уровня, СС изменит свое состояние на противоположное и ключ К откроется.

Таким образом, в схеме устанавливается динамическое равновесие, при котором среднее значение выходного напряжения поддерживается с необходимой точностью. Релейный характер регулирования определяет наличие пульсаций в выходном напряжении, значение которых тем меньше, чем больше коэффициент передачи в кольце обратной связи. Их влияние на работу телевизора уменьшается синхронизацией работы схемы импульсами строчной частоты £/Сшпр.

Наибольшее распространение в телевизорах получили импульсные БП с импульсным трансформатором, в которых ключ К работает на постоянной частоте повторения импульсов, а длительность самих импульсов изменяется под действием формирователя широтно-импульс-ной модуляции ШИМ.

Формирование ШИМ осуществляется с помощью порогового элемента ПЭ, на один вход которого подается пилообразное напряжение £Лшл, а на второй - медленно изменяющееся напряжение £/Изм, пропорциональное значению выходного напряжения БП UBblx. Изменение наклона пилы или уровня напряжения 1/аш приводит к изменению момента срабатывания ПЭ, а значит, и длительности импульсов t0 на выходе ключа К (рис. 4). Отметим, что пилообразное напряжение может сниматься как с выхода специального генератора, так и с низкоомного резистора, включенного после-" довательно с ключом К (во время замкнутого состояния ключа ток, проходящий по нему и по соответствующей обмотке импульсного трансформатора, близок по форме к пилообразному).

Структурная схема импульсного стабилизатора с ШИМ изображена на рис. 5.

Напряжение с выпрямителя UBX подается на ключ К, соединенный последовательно с первичной обмоткой импульсного автотрансформатора L1 и эталонным резистором R24. Ключ К открывается в моменты прихода на него импульсов с усилителя У, длительность которых определяет значения напряжений на выходах вторичных выпрямителей В1 и В2. С выхода выпрямителя В2 через измерительную схему ИС напряжение поступает на один из входов СС; на другой ее вход подается напряжение с ИОН.

Выходное напряжение ошибки с СС управляет проводимостью генератора тока ГТ, которая определяет

длительность-импульсов на выходе схемы ШИМ. Период следования импульсов с генератора Г, поступающих на формирователь ШИМ, соответствует периоду следования импульсов строчной развертки телевизора, так как синхронизируется ими по входу «Синхр».

Формирователь Ф улучшает форму прямоугольных импульсов. При возрастании падения напряжения на R24 срабатывает схема защиты СЗ и запрещает проход импульсов на ключ К. При включении телевизора стабилизатор запускается броском тока через резистор R14; в стационарном режиме стабилизатор питается от схемы самоподпитки С.

Схема импульсного БП предъявляет высокие требования к значениям предельно допустимых электрических параметров транзистора, используемого в ключевом каскаде. В течение времени t0 (рис. 4), когда транзистор открыт, по обмотке импульсного трансформатора протекает пилообразно возрастающий ток. При чрезмерно «широком» отпирающем импульсе («пила» слишком долго нарастает) или при коротком замыкании по выходу БП («пила» имеет слишком большую крутизну) транзистор может выйти из строя. С другой стороны, при протекании тока происходит накопление энергии в магнитном поле трансформатора, а при закрывании транзистора возникает ЭДС самоиндукции е, значение которой зависит от.питающего каскад напряжения Еа, времени открытого t0 и закрытого U состояния транзистора:

e = EJJt3.

Максимальное напряжение, прикладываемое к коллектору транзистора,

UK = £п(1+ Ш

может оказаться значительным (например, при t0 = t3 UK - 2En). Таким образом, эффективным средством защиты транзистора ключевого каскада от пробоя и от перегрузки по току является соответствующая регулировка соотношения t0/t3 с помощью схемы ШИМ. Кроме того, для защиты выходного транзистора от пробоя к его коллектору подключают демпфирующие цепочки, составленные из резисторов, конденсаторов, диодов; между базой и эмиттером включают низкоомный резистор. Для демпфирования паразитных колебаний при-

меняется специальная рекуперационная обмотка импульсного трансформатора с подключенным к ней выпрямителем.

Для уменьшения наводок от импульсного БП диоды выпрямителей шунтируются конденсаторами небольшой емкости; в цепи сглаживающих фильтров включают дроссели, роль которых нередко выполняет кусочек проволоки, продетой в ферритовую трубку; большое внимание уделяется экранированию и заземлению.

С целью получения дополнительных номиналов стабильного выходного напряжения в состав импульсных БП нередко входит маломощный линейный стабилизатор, подключаемый к выходу одного из вторичных выпрямителей. В бестрансформаторных импульсных БП сетевое напряжение подается на выпрямитель через специальный резистор, ограничивающий бросок тока в момент включения телевизора. Специфической особенностью БП, применяемых в цветных телевизорах, является наличие в некоторых из них схемы размагничивания маски и бандажа кинескопа.

ОСОБЕННОСТИ РЕМОНТА ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

Ремонт импульсных БП требует от радиомеханика не только четкого здания работы их схем, но и владения практическими приемами нахождения и устранения дефектов. Ремонт будет производиться с меньшими затратами времени и с использованием минимального, действительно необходимого количества, радиодеталей лишь в том случае, если радиомеханик в полной мере владеет основными методами ремонта радиоаппаратуры.

К ним относятся следующие методы.

Метод внешних проявлений основан на высокой информативности экрана телевизора, по характеру помех на котором можно с высокой степенью вероятности судить о работоспособности импульсного БП, а также ориентировочно определить группу радиоэлементов, среди которых может быть неисправный.

Метод анализа монтажа позволяет, используя органы чувств человека (зрение, слух, осязание, обоняние), отыскать место нахождения дефекта по следующимпризнакам:

сгоревший радиоэлемент, некачественная пайка, трещина в печатном проводнике, дым, искрение и пр.;

всякие звуковые эффекты («писк», «цыканье» и пр.), источником которых является импульсный трансформатор БП;

перегрев радиоэлементов;

запахи сгоревших радиоэлементов.

Метод измерений основан на использовании измерительных приборов при поиске дефекта: вольтметра, омметра, осциллографа.

При периодическом отключении телевизора поиск неисправного элемента в схеме импульсного БП предпочтительнее начинать с анализа измеренных высокоомным вольтметром напряжений на выводах транзисторов (например, падения напряжения на эмиттерном переходе, превышающем 1 В). Это вызвано тем, что при проверке неисправного транзистора омметром периодический обрыв его вывода может быть временно устранен, однако такое восстановление работоспособности схемы ненадежно, и в дальнейшем «потерянный» дефект обязательно проявится.

Перечисленные методы относятся к числу пассивных. Более широкими возможностями обладают активные методы, связанные с производимыми радиомехаником манипуляциями. К ним относятся следующие методы.

Метод замены основан на замене сомнительного радиоэлемента или модуля заведомо исправным. Если после такой замены внешнее проявление дефекта пропало, то очевидно - дефект устранен. Этот же метод используется для проверки сомнительного БП - заменой его в телевизоре на заведомо исправный (или установкой сомнительного БП на место штатного БП в исправном телевизоре).

Метод исключения основан на временном отсоединении (при возможной утечке или пробое) или перемыкании выводов (при возможном обрыве) сомнительных элементов.

• Групповая стабилизация выходных напряжений импульсного БП характеризуется тем, что с увеличением тока нагрузки одного из вторичных выпрямителей увеличивается нагрузка импульсного трансформатора и это сказывается на значениях выходных напряжений всех выпрямителей, подключенных к нему. Поэтому при поис-

ке дефекта следует широко использовать как прозвонку цепей нагрузок, так и отсоединение подозрительных цепей.

Метод воздействия основан на анализе реакции схемы на различные манипуляции, производимые радиомехаником: изменение положений движков установочных переменных резисторов, перемыкание выводов транзисторов в цепях постоянного тока (эмиттер с базой, эмиттер с коллектором), изменение напряжения питающей сети (с контролем по осциллографу работы схемы ШИМ), поднесение жала горячего паяльника к корпусу сомнительного радиоэлемента и т. п. манипуляции.

Метод электропрогона позволяет отыскать периодически проявляющиеся дефекты и проверить качество произведенного ремонта (в последнем случае прогон должен составлять 4 ч).

Метод простука позволяет выявить дефекты монтажа (на включенном БП) путем покачивания элементов, подергивания за проводники, постукивания по шасси резиновым молоточком и т. п.

Метод эквивалентов основан на временном отсоединении части схемы и замене ее совокупностью элементов, оказывающих на нее такое же воздействие. Подобными участками схемы могут быть генераторы импульсов, вспомогательные источники постоянного напряжения, эквиваленты нагрузок. Приведенные в книге технические данные импульсных БП соответствуют предельным режимам эксплуатации и могут использоваться при их ремонте (например, для подключения эквивалентов нагрузок).

В своей практической деятельности радиомеханик использует перечисленные методы не только в «чистом виде», но и их сочетания, и чем богаче арсенал методов поиска дефектов, которым владеет радиомеханик, чем гибче он их использует, варьируя по обстоятельствам, тем выше производительность его труда, тем дешевле и качественнее производимый им ремонт.

Эти методы нашли отражение при описании неисправностей, поиске дефектов и их устранении в конкретных импульсных БП, приведенных в последующих разделах данной книги.