Лабораторная работа №6
Тема: Исследование ИИП.
Цель: Исследовать форму импульсов на выходе ШИМ-контроллера.
Краткие теоретические сведения.
1.Схема питания. Напряжение питающей сети 220В частотой 50 Гц через соединитель XI, предохранители FU1, FU2, переключатель QS1 поступает через соединитель ХЗ (А1) на помехоподавляющий фильтр, состоящий из конденсаторов С801, С802, дросселя фильтра L800 и служащий для подавления помех, проникающих из схемы питания в питающую сеть.
Через выпрямительные диоды сетевое напряжение поступает на мостовую схему выпрямления (диоды VD800, VD801, VD803, VD804), выпрямляется и через резистор R805, который ограничивает величину пускового тока, заряжает конденсатор С814. Конденсаторы С806...С809, включенные параллельно диодам выпрямителя - выравнивающие, они устраняют выбросы обратного напряжения при переходных процессах.
Управление силовым ключевым транзистором VT800 типа КП707В2 обеспечивает микросхема DA800 (К1033ЕУ5). При включении телевизора напряжение питающей сети через резистор R808 заряжает конденсатор С812, который соединен с выводом 6 ИМС DA800. При достижении напряжением на выводе 6 ИМС DA800 порога включения, ИМС вырабатывает пусковой импульс, который с вывода 5 ИМС DA800 через цепочку из резисторов R814, R816 и диода VD808 подается на затвор ключевого транзистора VT800 и открывает его. Во время открытого состояния транзистора VT800 протекает ток по цепи:
(+) С814 => выв. (1-19) Т800 => сток-исток VT800 => (-) С814.
При протекании тока через обмотку (1-19) трансформатора Т800, в магнитном поле сердечника накапливается магнитная энергия, величина которой определяется временем открытого состояния транзистора VT800.
По окончании пускового импульса транзистор VT800 закрывается, а за счет запасенной энергии в магнитном поле на выводах 5, 6, 8, 10, 18 трансформатора Т800 появляется импульсное напряжение, которое через выпрямительные диоды VD802, VD807, VD811...VD814 заряжает конденсаторы источника питания С804, С814, С826...С828, С831.,
Ограничитель пиковых выбросов защищает транзистор VT800 от превышения напряжения сток-исток и выполнен на диоде VD809, резисторе R819 и конденсаторе С816. Демпферная цепочка из конденсатора С817, резистора R818 устраняет паразитные колебания.
Импульсное напряжение, снимаемое с обмотки (3-5) трансформатора Т800, поступает через резисторы R809, R804 на вывод 8 ИМС DA800. Конденсатор С803 фильтрует выбросы этого импульсного напряжения.
В момент времени, когда ток в обмотке (3-5) трансформатора Т800 проходит через нулевое значение, ИМС DA800 вырабатывает следующий пусковой импульс. Длительность пускового и всех последующих импульсов определяется ИМС. Конденсатор С811, подключенный к выводу 7 ИМС DA800, плавно заряжается внутренним опорным напряжением ИМС, нарастание которого приводит к пропорциональному увеличению длительности управляющего (и пускового) импульса на выводе 5 ИМС, что обеспечивает «мягкий» запуск схемы питания. Резистор R809 ограничивает ток через диод при разряженном конденсаторе С804.
Рисунок 6.8 - Схема блока питания
Управление режимом работы ИМС DA800 производится по выводу 1. Напряжение с обмотки обратной связи (выводы 3-5) трансформатора Т800 выпрямляется диодом VD802, фильтруется конденсатором С803 и поступает на делитель напряжения на резисторах R802, R803, R806. Последовательно в эту цепь включен стабилитрон VD806. Начальную величину напряжения на выводе 1 DA800 устанавливают переменным резистором R803. Это напряжение потом сравнивается с опорным напряжением ИМС. В зависимости от изменения напряжения на выводе 1 ИМС DA800 будет изменяться длительность управляющих импульсов, что позволяет поддерживать выходные напряжения постоянными, независимо от изменения тока нагрузки во вторичных цепях и напряжения питающей сети.
Резистор R811 и конденсатор С813, подключенные к выводу 2 ИМС DA800 предназначены для формирования пилообразного напряжения, которое пропорционально изменению тока в обмотке (3-5) трансформатора Т800. Увеличение пилообразного напряжения на выводе 2 ИМС DA800 до порогового значения, которое равно напряжению на выводе 1 ИМС DA800, приводит к исчезновению управляющих импульсов на выводе 5 ИМС DA800, тем самым позволяя ограничить ток стока транзистора VT800.
Делитель напряжения на резисторах R812, R813 задает пороговое напряжение на выводе 3 ИМС DA800 при номинальном напряжении сети. Снижение напряжения сети ниже заданного предела, приводит к снижению напряжения на выводе 3 ИМС, и в результате, ИМС не будет вырабатывать управляющие импульсы.
Питание ИМС DA800 в рабочем режиме осуществляется напряжением с обмотки (3-5) трансформатора Т800, которое через диод VD807 подается на накопительный конденсатор С812 и вывод 6 ИМС DA800.
Выпрямители вторичных напряжений выполнены по однополупериодной схеме на диодах VD811...VD814, параллельно которым включены конденсаторы С819, С821...С824, устраняющие выбросы напряжений при коммутации диодов.
Индуктивности L801, L802 сглаживают пиковые выбросы тока через диод VD812 источника +115 В. Резистор R826 - выполняет функцию нагрузки по цепи 115 В при работе источника в дежурном режиме, предотвращая тем самым перенапряжение на конденсаторе С827.
Напряжения питания +12 В и +5 В стабилизируются ИМС DA801, которая представляет собой стабилизатор напряжения 5 и 12 В с
возможностью отключения напряжения 12 В.
Конденсаторы С826...С828, С831...С833 - фильтрующие на выходах вторичных выпрямителей.
В схеме импульсного питания возможны два режима работы - рабочий и дежурный (режим ожидания).
В дежурном режиме на выходе источника питания будут только напряжения 115В, 15В и 5В. При этом только напряжение 5В используется для питания устройств телевизора в дежурном режиме.
В дежурном режиме работы происходит отключение выходных напряжений 15 В (отключается в схеме УЗЧ) и 12 В (отключается с помощью ИМС DA801). Для обеспечения этого, транзистор VT401 открывается управляющим напряжением с вывода 41 ИМС DD402, и вывод 7 ИМС DА801 оказывается подключенным на корпус. При этом напряжение 12В отключается.
Переход источника питания в рабочий режим осуществляется при подаче на базу транзистора VT401 низкого потенциала с ИМС DD402. При этом транзистор закрывается, на его коллекторе появляется высокий уровень напряжения, которое поступает на вывод 3 ИМС DA801. В результате на выводе 7 ИМС появляется напряжение 12 В.
Напряжение 15В включается в схеме УЗЧ.
Для перехода источника питания в дежурный режим работы необходимо прекратить подачу управляющего напряжения на вывод 3 ИМС 1 DA801.
Схема автоматического размагничивания теневой маски кинескопа
предназначена для подачи затухающего переменного напряжения питающей сети на петлю размагничивания кинескопа - LI (АН) в момент включения телевизора.
В первый момент подачи питающего напряжения терморезистор R800 имеет малое сопротивление (выводы 1, 3) и практически все напряжение питающей сети подается на петлю размагничивания L1 устройства Al 1 через контакты 1, 4 и перемычку между контактами 2, 3 соединителя Х4 устройства АН. При протекании через него тока терморезистор R800 разогревается, величина его сопротивления возрастает, напряжение на петле L1 устройства АН уменьшается.
До появления свечения растра на экране кинескопа сопротивление терморезистора R800 становится таким, что ток через катушку L1(Al 1) не протекает, а температура резистора R800 поддерживается на заданном уровне за счет тока, протекающего по цепи:
сеть питания - выводы 1 - 2 резистора R800 - резистор R801 - перемычка между контактами 2 и 3 соединителя Х4 - сеть питания.
Управление выходным транзистором осуществляется ШИМ-контроллером.
В режиме Pulse Width Modulation (PWM) широтно-импульсной модуляции (ШИМ) длительность импульсов в импульсном сигнале несущей изменяется по закону мгновенного напряжения модулирующего сигнала. Длительность импульса может быть выражена непосредственно (в единицах времени, подобно периоду повторения) или через коэффициент заполнения (выраженный в процентах от периода повторения). Модуляция в генераторе может осуществляться как внутренним, так и внешним сигналом. Импульсные сигналы — единственный тип сигналов, для которых может использоваться ШИМ. Девиация длительности импульса — это отклонение длительности импульса модулированного сигнала от длительности импульса исходного сигнала, выраженное в секундах.
Порядок выполнения работы
1. Соедините выход генератора с входом осциллографа.
2. Нажмите кнопку MOD ► Pulse для перехода в режим ШИМ манипуляции
3. Установите частоту модулирующего сигнала 180 Гц.. Нажмите кнопку PWM Freq. Используйте цифровую клавиатуру для ввода необходимого значения частоты, затем используя кнопки управления меню, выберите соответствующую единицу измерения.
Так же для изменения значения частоты можно использовать курсорные кнопки и ручку регулятора. С помощью курсорных кнопок выберите необходимый разряд и вращая ручку регулятора произведите его изменение.
4. Установите девиацию длительности импульса 50us. Нажмите программируемую клавишу Width Dev. Используйте цифровую клавиатуру для ввода необходимого значения девиации, затем используя кнопки управления меню, выберите соответствующую единицу измерения. Так же для изменения значения девиации можно использовать курсорные кнопки и ручку регулятора. С помощью курсорных кнопок выберите необходимый разряд и вращая ручку регулятора произведите его изменение.
5. Выбор формы модулирующего сигнала, нажав кнопку Shape (форма модуляции) (внутренняя модуляция): синусоидальный, прямоугольный, пилообразный, пилообразный с отрицательным наклоном, треугольный, шум или произвольный.
Содержание отчета:
1. Номер, тема, цель работы.
2. Структурную схему импульсного блока питания.
3. Осциллограммы напряжений.
3. Ответы на контрольные вопросы.
4. Вывод.
Контрольные вопросы:
1. Объясните назначение ШИМ-контроллера в схеме ИИП.
2. Определите назначение транзистора VT800.
3. Определите назначение вывода 1 микросхемы DA800.
4. Дайте определение девиации длительности импульса
Литература:
Мисюль П.И. техническое обслуживание и ремонт бытовой радиоаппаратуры Мн. Вышейшая школа, 2002
Крупинин И.Т. Радиоаппаратура и аппаратура звукозаписи высшего и первого классов. Радио и связь, 1982
Игнатович В.Г. Митюхин А.И. Регулировка и ремонт радиоаппаратуры