联想LXB-L15C彩显电源板及逆变板电路原理介绍与检修资料（一）

　　联想LXB-L15C彩显电源板及逆变板简称PWPC板。该板由电源部分与升压部分组合构成，简化了机构，降低了成本，提高了产品的性能。其中，电源部分由桥式整流滤波、软启动电路、脉宽调制控制芯片（566841），以及输出整流12V、5V直流电压等电路构成。升压部分则由电压启动回路、PWM控制器（BA9741）、直流变换回路、LC振荡及输出回路等电路构成。本文详尽分析其电路工作原理，希望给维修人员以帮助。

　　一、电源板电路工作原理分析

　　1.输入交流滤波电路（见图1）

　　该电路的主要作用，是防止由交流输人线引入的噪声，抑制电源内部产生的反馈噪声。此类电磁兼容（EMI）滤波器。开关电源把工频交流整流为直流后，再通过开关变为高频交流，然后整流为稳定直流，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关波形产生的噪声，在输入侧泄漏出去就表现为传导噪声和辐射噪声，在输出侧泄漏出去就表现为纹波。外部噪声会进入电子设各中，而供给负载的电源噪声也会泄漏到外部。若电源线中有噪声电流通过，电源线就相当于天线向空中辐射噪声。为此，在开关电源的输人侧要接入电容与电感构成的滤波器，用于抑制交流电源产生的EMI.噪声分为共态噪声和正态噪声。对于单相电源，输入侧有2根交流电源线和1根地线。在电源输入侧2根交流电源线与地线之间产生的噪声为共态噪声；2根交流电源线之问产生的噪声为正态噪声。这就要求在电源输人侧接入的EMI滤波器要滤除这两类噪声。在该电源电路中使用的EMI滤波器，由共态扼流圈L902、跨接线路电容C901.以及线路高通滤波电容C902和C903构成。其中，L901用于滤除低频共态噪声，C901用于滤除低频正态噪声，C902和C903用于滤除高频共态和正态噪声。图1中R901、R902用于拔掉电源时对电容放电。当交流220V输入经桥式整流输出、电容C905滤波后生成一高压直流电压，其大小为1.414VAC,C900起滤除高频电磁干扰用。

　　2.软启动电路

　　电阻R为R906、R907（均为1M）的等效电阻，由于这些电阻的阻值很大，所以墓工作电流很小。刚启动开关电源时，SG6841D所需要的启动电流由+300V直流高压经过R降压后加至SG6841D的Vin端，实现了软启动。一旦开关功率管转入正常的工作状态，就由自馈线圈④-⑤绕组上所建立的高频电压经D902、C907整流滤波后作为芯片的工作电压，至此启动过程结束。

　　3.脉宽调制控制器SG6841D

　　SG6841D内部框图见图2,引脚功能如表1所示。在LCD Monitor中，Adapter采用的是开关电源设计方法。开关电源体积小、重量轻、变换效率高，广泛应用于电子产品中。特别是脉宽调制（PWM）型的单片开关电源：PWM型开关电源的开关频率是固定的，通过改变脉冲宽度来调节占空比。其基本工作原理如下：交流220V电压经过整流滤波，变成直流电压，再由开关功率管斩波、高频变压器降压，得到高频矩形波电压，然后经整流滤波，获得所需的直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的，它产生频率同定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的通断状态，来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。下面介绍的电源适配器，就是这种类型的脉宽调制单片开关电源。

　　SG6841D的性能特点如下：

　　（1）属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点。能通过高频变压器与电网隔离，适合于构成无工频变压器的20W~50W小功率开关电源。

　　（2）具有绿色模式待机时的低功耗和完美的保护特性。在待机模式下把反馈电压作为参考值，一旦反馈电压低于门限值，输出使线性下降，以减少功耗，同时提供一定的输出电压。

　　（3）保护特性：NTC电热检测器用于温度检测。当环境温度上升，IC RT端⑤脚电压小于0.65V时，PWM占空比减小，使SMPS功率输出降低，进而使温度下降。如果环境温度再上升，将关闭PWM输出c功率检测器起过载保护作用，当⑥脚电压高于门限电压0.85V时，GATE输出被关闭。

　　（4）启动电流和工作电流分别降至30μA和3mA,从而改善功率转换效率，PWM频率可以通过改变外接电阻来改变。

　　启动电流：典型值为30pA,超低启动电流允许用户使用高阻抗、低启动电阻，以提供SG6841所需的启动电流。工作电流为3mA,它降低对VDD保持电容的要求。

　　（5）SG6841D属于电流控制型脉宽调制器。其原理是，一方面把自馈线圈的输出电压Vin反馈给误差放大器，在与基准电压进行比较之后，得到误差电压Vr;另一方面初级线圈中的电流在取样电阻R919上建立电压，直接加到IC901⑥脚电流检测比较器的同相输人端，与vr作比较，进而控制输出脉冲的占空比，使流过开关功率管的峰值Ipm电流总是受误差电压Vr的控制。其优点是调整速度快，一旦^+300V输入电压发生变化，立即引起Ipm的变化，从而迅速调整输出脉冲的宽度。为了改善开关MOS管的控制，保护其不至于过压，输出驱动电压被限制在18V.

　　4.高压保护回路和温度过高保护回路

　　（1）高压保护回路

　　当电网电压升高至超过允许值时，自馈线圈输出的电压也将升高至超过20V,此时，ZD9OI被击穿，R911上就会产生压降，当该压降达0.6V时，将使Q902导通，拉低Q901的基极电位，使Q902、D9u3导通，令SG684lD④脚接地，产生瞬间短路电流，使SG6841D迅速关断脉冲输出。同时Q902导通，使SG6841D⑦脚的15V基准电压通过R909、Q901接地G切断了IC的电源，起到高压保护作用。

　　（2）温度过高保护回路

　　IC内部有一个热保护器从⑤脚接一只电阻到地，以检测温度，当IC或开关管工作温度升高至超过值，⑤脚电压低于门限电平0.65V时，IC将迅速关断脉冲输出，从而保护电路的重要元件。

　　5.开关功率管及限流电路

　　当SG6841D输出如图3a所示的波形时，Q903工作在开关状态，其工作频率为58.5kHz,占空比为11.4%, T901开始工作，为高电平时Q903导通，T901初级线圈有电流流过，产生上正下负的电压，其次级产生下正上负的感应电动势，次级上的二极管D910截止，此阶段为储能阶段；为低电平时，开关管截止，初级线圈上的电流在瞬问变为0,初级的电动势为下正上负，在次级感应出上正下负的电动势，此时D910导通，有电压输出。再经过整流滤波即可输出。从图3b中可以看出，该电压波形有较大的浪涌电压和振铃现象，其浪涌电压的峰一峰值超过70V,这是由MOS管自身关断时和内部二极管的反向恢复特性产生的浪涌电压，由于电路中没有加RC吸收电路或二极管抑制产生的。在7901的次级输出端的二极管上并接了一个RC回路（R920、C920），用于吸收二极管D910上产生的浪涌电压。当关机时，T901初级线圈还有电流，此时Q903已截止，D901、R911、C906即形成放电回路，C906还起滤除高频谐波的作用。

　　6.电压取样和反馈回路

　　SG6841D②脚及光耦IC902、IC903、R926,R924、R905、ZD902等组成电流电压取样和反馈回路。图中的IC903型号为TL431,其内部电压比较器的反相输入端接内部基准电压495V±2%,同相输入端接外部控制电压，比较器的输出用于驱动一只NPN晶体管，该晶体管导通，电流就可以从Cathode端流向Anode.

　　12V直流电压经R926、R924分压后，加到TL431的R端。由电阻的参数可知，该电压正好能使TL431导通，这样就有电流流过发光二极管，光耦lC902开始工作，至此完成电压的取样。如果电网电压升高导致输出电压升高，流过IC903光耦的电流也随之增大，光耦内部发光管的亮度越大，光敏三极管的内阻就越小，其导通程度加强，IC②脚电压下降，该电压加到SG6841D内部误差放大器的反相输人端，控制SG6841 D输出脉冲的占空比，降低输出电压，达到稳定输出的作用，使输出电压稳定在12V和5V输出左右。

　　7.输出过压保护回路

　　当次级二组输出电压异常升高时，电压将会超过12.2V或5.1V,此时ZD902或ZD903击穿，导致光耦内部发光管的亮度异常加大，使IC②脚通过光敏二极管接地，迅速关断脉冲输出，达到保护目的。

　　8输出整流滤波回路

　　整流滤波输出电路分两路，一路由D910、C920、R920、L903、C922和C921构成电容和LO滤波器。使得输出为稳定的12V直流电压，向升压板及主板音频电路供电；另一路由D912、C921、R921、L904、C923和C925构成电容和LO滤波器，使得输出为稳定的5V直流电压。向主板电路供电。

　　另外，经IC906、IC905稳压块及C930、C933等元件稳压后输出的两路电压送至CN102⑦~⑩脚。经稳压后分别输出+3.3V和+4V电压。