应用SMR60000系列设计彩色电视机开关电源

摘要：介绍SAMSUNG公司的电源混合ICSMR60000/62000A的原理和应用。作为实例，详细介绍了利用该类型IC设计制作14″～21″以及25″～29″两个系列的彩电用开关电源。关键词：彩色电视机；开关电源；混合功率模块OnDesignofColorTVSwitchModePowerSupplyUsedSMR60000Series

图1开关电源等效电路

图2开关电源框图

1引言

SAMSUNG电源ICSMR60000/62000A是一个内含功率MOSFET(6A/700V和12A/700V)的开关电源混合模块。它们分别适用于输入功率为65～120W以及120～150W两个档次的彩电用开关电源。

SMR60000系列具有第二代开关电源IC的共同特点，即次级采样和光耦控制；准谐振工作方式；高的AC/DC转换效率；宽阔的输入电压范围和良好的稳压特性；有多种电路保护以及成本较低等。其性能价格比较为符合我国市场需求，因此近年来国内已有一些厂家采用。 本文在扼要介绍该IC工作原理的基础上，着重介绍如何应用它去设计制作14″～21″以及25″～29″二款电视机电源。给出了火牛的设计以及满意的实验结果。2SMR60000系列的等效电路及方框图

图1示出该IC的等效电路，图2示出了以它为核心的开关电源方框图。这是一个变压器耦合的反激型AC/DC变换器，其开关频率在70－120kHz之间。稳压过程是由次级输出中采样，经过一个三端可调节的稳压ICNJM431，与预定的基准电压作比较得出误差信号送入光耦，再经光耦以电流控制方式传至SMR60000/62000A的控制输入端，用以改变开关的

ton，toff，从而达到稳定输出电压的目的。

该电源除含主ICSMR60000/62000A及取样稳压电路以外，还含有启动电路，过流保护电路，准谐振电路，Standby控制电路，过压和欠压保护电路等单元。

3单元电路简述

31启动电路

启动电路由图3中的R1、R2、R3和DZ1组成，它的作用是在开机时提供一定的DC偏置给MOSFET栅极，使其能正常起振。因为MOSFET是电压驱动器件。如果有过量的电流和电压加入栅极，这将会引起MOSFET漏极和源极之间击穿。因此使用稳压二极管DZ1(6.5～7.5V)用以防止偏置过大而造成MOSFET损坏。

图3启动电路

32过流保护电路

过流保护电路如图4所示。因为MOSFET的源极电流从脚4流出，在R1上有一电压降。V4≈IpR1，如果初级电流Ip过大，使V4达到晶体管Q1的基极导通电压0.6V，则Q1由截止转为导通。旁路了MOSFET的栅极，使电路停振，保护了MOSFET。

由于该IC具有“输出功率限定”功能，这使高压输入端(AC264V）的Ip并不是最大的，最大峰值Ip通常发生在AC输入电压最低（90V）的时候，所以设计R1时，应取AC90V输入时对应的Ipmax作为限流起始点计算。

图4过流保护电路

33输出功率限定电路

图5输出功率限定电路

图6输出功率限定电路（局部）

输出功率限定电路如图5、图6所示。

该IC的脚1起着输出功率限定的作用。即当Vin升高时，Vp′会升高，直到使C1上充电电压VBE令Q2导通，从而使MOSFET截止。限制了Ip也就是限制了输出功率在高压端的进一步提高。

34稳压反馈电路

图7稳压反馈电路

稳压反馈电路如图7所示。

该IC的脚5被用作反馈电压输入脚，由光耦合器和三端可变稳压器NJM431完成稳压过程。当流过R1上的电流为恒定时，输出电压就保持恒定。

35准谐振运用

如图8所示，准谐振工作方式是由输入脚2的延迟电路和脚3的吸收电路组成的。其波形见图9。由于延时的引入，使MOSFET在VDS的最低处才导通。这样可减少开关电应力和噪声。同时可得到高的效率。

36Standby控制电路 如图10所示，当TV在正常接收图象时，一个0V低电平通过R6进入Q2基极，使得Q2截止,Q3导通，Q3的E极经过120Ω电阻提供一个6.3V电压至下一级作为行频起振的VCC之用。与此同时Q1和ZD1截

图8准谐振电路

图9准谐振波形

图10待机控制电路

止。当一个5V高电平Standby控制信号经R6进入时，Q2导通,Q3截止,Q1和ZD1也导通,这使NJM431的VREF升高，输出电压V01、V02、V03下降，此时由于Q1的导通，V03改为由V02通过Q1,R1供电。以保证V03仍然为8V左右，以提供给微处理器正常的工作电压（5V）。

图11欠压保护电路

37过压保护电路

过压保护电路是由图10中的ZD1、D1和R12组成的。当V03升高到大于9.1V时，ZD1(82V稳压二极管)和D1导通，使NJM431的参考电压VREF上升，光耦晶体管的输出内阻下降,引起输入到脚5的反馈电流升高,ton减小,从而使V01、V02和V03全数下降。

38欠压保护电路

如图11所示，当输入交流电压VIN下降到86V时，ZD1和Q1导通，在IC中的MOSFET转为截止。当VIN回升到AC86V以上时，电源自动恢复工作。

4两个设计实例

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