概述：三星等离子V2、V4屏采用了具有PFC（功率因素校正）功能的开关电源，电路复杂、新颖。该部分电源是由PFC开关电源和PWM开关电源两部份组成，其振荡、激励、控制是由一块新型集成电路ML4824来完成。

ML4824是飞兆公司(Fairchild) 的功率因数校正(PFC)／脉宽调制(PWM)控制组合集成电路。 它是一块PFC / PWM复合芯片，只需要一个时钟信号，一套控制电路，就能控制两级（PFC和PWM）电路，简化了设计。除了具有功率因数校正功能和PWM开关电源功能外，ML4824还有很多保护功能，如软启动、过压保护、峰值电流限制、欠压锁定、占空比限制等。

下面对该集成电路的功能及处理信号的方法、电路的组成作一介绍。

功能及信号处理

一、PFC的含义及具有PFC功能的开关电源：

PFC的含义，已有很多资料作过介绍，简单的说；就是应用开关电源的电视机，其开关电源的整流电路不能直接采用大容量的滤波电容滤波（直接滤波引起功率因数下降），因为整流后直接用大滤波电容滤波，滤波电容瞬时充电引起供电线路电流波形的严重畸变而形成的弊端（电磁干扰 EMI和电磁兼容 EMC）已到了不解决不行的地步了。

整流后不用滤波电容滤波，电视机显然是无法工作的，采用PFC技术就是解决在整流以后不直接用滤波电容滤波，一方面要保障了供电线路的电流波形和电压波形同相，又要保证了电视机正常工作。

图1即为PFC－PWM组成的就是具有功率因数校正（PFC）开关电源的简单示意框图。


图1 PFC-PWM组成的开关电源简单框图
由图1可以看出，图1中有两个开关电源组成了该电路。一个是普通常见的PWM开关电源，而另一个是PFC开关电源。PFC开关电源的位置在整流电路和滤波电容之间，把过去整流后直接滤波的方式改变了，PFC开关电源把滤波电容和整流电路分开，使经过整流的脉动的直流电压不经过滤波，而是先加到PFC开关电源上，通过PFC开关电源处理后，再进行整流、滤波，然后再向PWM开关电源供电。

PFC开关电源接成一个斩波器的形式（实际是一个并联开关电源）， 电源整流后脉动（称为；馒头波）的直流电压 图2A，经过斩波变成60KHz~100KHz的高频交变电压 图2B，经过再次整流、滤波后，向PWM开关电源提供B＋，我们把PFC开关电源的输出电压称为B＋PFC以便和其它的B+供电相区别，PFC开关电源实际上起到一个在整流器和滤波电容之间隔离的作用，隔离了因电容充放电对电网电流波形产生畸变的弊端。

可以看出B+PFC电压是PFC开关电源部分的电感的自感电势和“馒头波”的叠加经整流滤波而形成，B＋PFC电压高于普通开关电源供电的B+（311V），。B＋PFC一般选定为＋380V。

经过以上的PFC开关电源的处理，电解电容的充放电作用就不会影响电力线路波形的畸变，也不会产生电磁干扰和电磁兼容的问题了。

由两个开关电源，组成一个具有PFC功能的开关电源，就需要两套激励控制电路，整个电路无疑比一般的常规PWM开关电源复杂的多，运用了一块复合控制芯片的集成电路ML4824来完成PFC及PWM的振荡、控制、激励工作，电路就比较简单些。

图1 可以看出；

PFC开关电源的作用是；进行功率因数校正，输出B+PFC电压

PWM开关电源的作用是；由B+PFC供电，产生等离子屏的VS驱动电源。

 图2 A


图2B 经过PFC开关管“斩波”后的波形
一、ML4824在海信等离子电视机中的应用：

1、电路框图介绍

图3是海信TPW4211等离子电视机的开关电源的PFC / PWM部分的电路框图，它采用一块ML4824集成电路完成了PFC及PWM两个开关电源的激励控制功能。

图中，Q1、Q2是PFC开关电源部分的开关管（有的资料称；斩波管），Q5、Q6是PWM开关电源部分的开关管，激励控制均来自集成电路ML4824。


图3 由ML4824激励 PFC及PWM部分框图

2、ML4824资料介绍

图4 是ML4824引脚图 图5是ML4824内部框图，从图5中可以看到中间有一道横虚线，虚线上半部是PFC处理部分，虚线下半部是PWM处理部分，两部份共用一个振荡器（OSCILLYOR）。

图4 ML4824 引脚功能


图5 ML4824内部框图

（中间有一道横虚线，虚线上半部是PFC处理部分，虚线下半部是PWM处理部分）

ML4824 集成电路引脚功能表。

引脚序号 符号 功能

1 IEAO PFC级电流误差放大器输出（接时间常数滤波）

2 IAC PFC级输入电压波形取样

3 ISENSE PFC级输入电流取样

4 VRMS PFC级输入电压幅值取样

5 SS PWM启动控制（WPM软启动）

6 CDC PWM稳压控制输入（VS输出电压调整）

7 RAMP1 振荡频率设定

8 RAMP2 PWM输出电流取样（过流保护）

9 CDILIMIT PWM电流限制比较输入

10 GND 接地

11 PWM OUT 脉宽调制激励信号输出

12 PFC OUT PFC级斩波信号输出

13 VCC 供电脚 接VC-S-R（18V）

14 VREF 7.5V基准电压脚

15 VFB PFC稳压控制输入（B+PFC电压控制）

16 VEAO PFC误差放大输出（接时间常数滤波及控制电）

3、PFC部分电路工作原理；

因为ML4824是一个复合集成电路，具有PFC和PWM的处理功能，我们从引脚上分别介绍；

PFC和PWM共用引脚；7、10、13、14脚。

13脚；该集成电路的Vcc供电脚，供电电压为+18V。

10脚；共用接地脚。

7脚；内部振荡器频率设定脚，外接定时元件R59和C14。

14脚；7.5V基准电压输出脚，13脚输入的Vcc经内部的7.5V稳压器，稳压后由7脚输出，供振荡器和保护电路作为基准电压。

图6是ML4824的PFC控制及外围电路部分。作用是功率因素校正（PFC），并输出B+PFC

（＋380V）作为整机其它开关电源的供电源。

和PFC相关的引脚；12、1、16、15、2、4、3脚。

12脚；PFC开关管激励输出脚。

15脚；B＋PFC电压反馈输入端。

3脚；PFC过流检测输入端。

2脚；“馒头波”的波形取样输入。

4脚；“馒头波”幅度取样输入。

1、16脚；PFC取样控制电路时间常数设置端。

启动工作过程：

接通电源后，ML48243脚 输入18V Vcc 内部振荡器（OSCILLATOR）开始工作，7脚是振荡器的振荡频率控制脚，外接定时元件R59、C14 ，改变R59和C14的时间常数可改变振荡频率， Vcc电压通过内部的7.5V稳压器（7.5V REFERENCE），降压稳压后作为基准电压（VREF）由14脚输出，该基准电压一方面作为振荡器定时元件的基准电压，另一方面也向其它保护电路提供基准电压。

振荡器输出的振荡信号，受到2脚和4脚送来的（馒头波）的波形取样及振幅取样信息的控制，控制其相位和占空比，经过处理后由12输出，去激励PFC开关电源的开关管Q1、Q2工作。

Q1、Q2在12的激励下，开始工作，导通时“馒头波”流经L1及 Q1、Q2，并把电能转化为磁能存储在L1上，Q1、Q2断开时，磁能又转化为电能经过D整流，成为B+PFC,

（380V），B+PFC一般选定为380V稳压输出，380输出的大小、稳定性经由取样电路R24、R29分压、取样，由ML4824的15脚反馈到ML4824内部的控制电路，控制激励脉冲的占空比以控制B+PFC的稳定性，类似于普通的PWM开关电源的稳压控制端作用。

16脚和1脚是内部PFC控制电路时间常数设置端，外接低通滤波补偿网络（R63、C17、C18及R51、C16、C15），以便使产生的电流波形的包络曲线能跟踪“馒头波”电压波形的曲线的变化而变化。

3脚是PFC部分的过流检测端，外接取样电阻R9，有过流现象时，R9上压降上升，经3进入内部比较控制电路，关闭12激励输出，控制Q1、Q2停止工作。


图6

4、PWM部分电路工作原理；

图7是ML4824 PWM控制部分及外围电路；该PWM部分的作用是产生等离子屏所需的VS驱动电压，电路的原理和普通的开关电源PWM部分工作原理相同。

和PWM相关的引脚；8、6、5、9、11脚。

11脚；PWM激励输出，接PWM开关管（由于该级输出功率强大，采用两只MOSFET串连放大，作为PWM开关管）。

6脚；PWM稳压控制输入端，外接光耦（PC1S）、基准电源（IC5）、取样电路（R92、R87、VR1）和一般的开关电源原理相同。

5脚；PWM启动控制，该脚为高电平（VS-ON） PWM激励有输出。

8脚；在该电路中8脚是作为B＋PFC过压保护控制。

9脚；PWM开关管负载过载保护控制端。

PWM开关电源工作过程；

PFC开关电源工作后，B+PFC（380V）作为PWM开关管Q5、Q6的工作电压。

PWM激励信号由ML4824的11脚向开关管提供，经由IC30变成对称的反相向信号分别加到Q5、Q6的栅极（由于Q5、Q6是串联推挽接法，工作在轮流导通状态，并且两只开关管均为N沟道型，所以两只MOSFET的栅极要输入反向的信号）。

ML4824的5脚是PWM启动控制端，由于等离子电视在进入工作状态时，等离子屏的各驱动电压的施加是有一定的时序关系，5脚就是在PFC开关电源正常工作后，由逻辑电路送来高电平信号（VS-ON）,此时5脚由低电平跃变为高电平，11脚才有PWM激励信号输出，激励Q5、Q6工作产生VS电压。9脚是PWM部分过载保护。8脚是B+PFC过压保护（B+PFC过压11脚停止输出）。


图7

5、开机机保护控制（D9作用）

最后请看图8中D9的作用，D9的作用在家电维修人员中曾经有一些争论。实际上D9是起到在开机瞬间限制L1因浪涌电流产生巨大的自感电势，从而造成电路故障。


图8

每次在开机，电源开关接通的瞬间，此时，加到电感上的可以是交流正弦波的任意瞬时值，如果是在正弦波的过零点附近，图8 波形A ，竖线为电源接通的位置，那么在电感L1上电流的增长将是比较缓慢，其L1上的自感电势也比较低。如果在电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值峰点附近 图8 波形B，那么给电感所加的是一个突变的电压，会引起电感L1上产生极大的自感电势，该电势会大于所加电压的两倍以上，并形成较大的电流对后面的电容充电，轻则引起输入电路的保险丝熔断，重则引起滤波电容及斩波管击穿。设置D9后在接通电源的瞬间，由D9导通并对CY10S充电，使流过L1的电流大大减小，产生的自感电势也要小得多，对滤波电容和斩波管的危害及保险丝的熔断可能要小得多（在开机正常工作时，由于D9右面为B+PFC，电压比左面高，D9呈反偏截止状态），可见，D9作用不可小视。

三、电路的维修要点；

由于PFC开关电源和PWM开关电源是两个独立的电源，是可以独立工作的，所以在出现故障时，可以作为两个独立的开关电源来维修。

出现故障在排除共用电路故障（VCC、振荡定时元件、7.5V基准电压等），如果是没有B+PFC（380V）可以认为，PFC开关电源故障，可以从12、1、16、15、2、3、4脚，及Q1、Q2测量相关元件，判断故障。如果是B+PFC电压正常，可以检测5脚是否是高电平（5V），其它和维修一般的PWM开关电源一样简单。[Page]

特别要提出的是，该部分极易损坏的元件是C523、C524（图3）在检查维修时应重点关注，C524、C524损坏时的故障现象是B+PFC电压正常，PWM部分输出VS电压极低有时VS无电压（视C523、C524损坏的情况而定），极少有因C523、C524损坏而造成Q5、Q6损坏。更换C523、C524要求耐压大于400V，介质损耗小，相同容量的电容更换。

ML4824正常工作各引脚电压 （数字表测量）

引脚 电压值（V）

1脚 4.2

2脚 1.3

3脚 0.06

4脚 3.7

5脚 8.06

6脚1.8

7脚 2.6

8脚 2

9脚 0.06

10脚 0

11脚 0.88

12脚 0.4

13脚 14~18

14脚 7.5

15脚 2.4

16脚 1.68

完结...
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