(1) SG6841介绍

    SG6841是由System General公司开发的一款高性能固定频率电流式控制器，专为离线式和DC/DC变换器应用而设计。它属于电流型单端PWM调制器，具有引脚数量少、

外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点，可精确地控制占空比，实现稳压输出，还拥有低待机功耗和众多保护功能，所以，该芯片在液晶显示器开关电源电路中得到广泛的应用。其内部电路如图7-6所示，各引脚功能和典型工作电压值如表7-1所示。

  (2)整流滤波电路

  220V交流电压经FU901、L901、L902、C901、C902、C903、C904、R901、R902组成的线性滤波器滤波、限流，滤除交流电压中的杂波和干扰，再经VD901、C905整流滤波后，在C905两端获得300V左右的直流电压。

    (3)启动与振荡电路

    C905两端产生的300V左右的直流电压一方面经开关变压器T901的一次绕组1-3加到开关管VT903的漏极；另一方面，经R906、R907降压，加到电源控制电路IC901(SG6841)的③脚(VIN)，为③脚提供启动电流，使SG6841启动，并使振荡电路进入工作状态。

    SG6841启动后，其⑧脚（GATE端）输出PWM控制脉冲，驱动开关管VT903工作，开关变压器T901的5-4绕组输出的感应电动势，经二极管VD902、C907滤波后产生直流

工作电压，为SG6841的⑦脚提供持续的供电，维持着SG6841的正常工作状态。

    (4)稳压控制电路

    稳压控制电路由取样电阻R924和R926、误差取样放大器IC903 (HTL431)以及光电耦合器IC902等元器件和SG6841的②脚内部电路组成。当输出电压为12V时，IC903的R极电压正好为2.5V。当某种原因使输出电压（C924两端）超过12V时，经R924、R926分压后，IC903的R极电压会大于2.5V，根据IC903的特点，此时其K极电压会降低，因而会使得流过光电耦合器IC902内部发光二极管的电流增大，二极管发光亮度增加，使IC902内部的光敏三极管导通程度增强，其④脚电压降低，这导致SG6841的②脚FB端电压降低，于是SG6841的⑧脚的输出脉冲占空比变小，输出端电压下降。当电压低于12V时，控制过程相反，使输出电压升高。

    (5)保护电路

    ①过压保护电路。SG6841的⑤脚是过热保护端，通常还同时用作过压保护。该开关电源的过压保护电路由稳压二极管V2901、三极管VT901和VT902以及SG6841的⑤脚内部电路组成。

    当某种原因引起输出电压升高时，T901的5-4绕组电压也会同步升高，若VD902负极电压超过20V以上，稳压管V2901导通，使得VT902、VT901相继导通。VT902导通

后，SG6841的⑤脚（RT端）通过R913、VT902的ce结对地放电，产生瞬间的短路电流，拉低⑤脚电位，使之大大低于0.7V，经与⑤脚内部0.7V参考电压比较和电路检测后，使SG6841的⑧脚停止输出PWM驱动脉冲，开关管VT903截止，从而达到过压保护的目的。由于VT902、VT901构成晶闸管式保护电路（自锁电路），因此，只有故障排除后，保护状态才能解除，

    ②欠压保护电路。SG6841本身具有欠压保护功能。当SG6841的⑦脚电压低于IOV时，SG6841内部的欠压锁定器的输出变为低电平，⑧脚停止输出PWM驱动脉冲，开关管VT903截止，开关电源停止工作。

    ③过流保护电路。过流保护电路由取样电阻R919以及SG6841的⑥脚内部电路组成。当负载短路或其他原因引起开关管VT903电流增加时，取样电阻R919上的电压升高。当SG6841的⑥脚电压达到0.85V时，SG6841的⑧脚停止输出PWM脉冲，使开关管VT903截止，从而达到了过流保护的目的。

    2．IBM T541液晶显示器开关电源电路分析

    IBM T541液晶显示器开关电源电路以控制芯片（厚膜电路）TOP247为核心构成，有关电路如图7-7所示。

          (1) TOP247介绍

    TOP247是Power Integration公司推出的TOP系列电源厚膜电路，内含振荡器、PWM比较器、逻辑电路、高反压MOSFET功率开关管及保护电路。保护电路具有过压、欠压、限流、过热、短路保护等功能，TOP247内的开关管采用性能优良的场效应功率晶体管。由IC内部的振荡电路完成启动、振荡作用，由TOP247组成的开关电源去除了传统正反馈振荡电路（包括振荡绕组），减小了市电电压浮动对开关管工作状态的影响，其外部电路十分简单。TOP247内部电路框图如图7-8所示，引脚功能如表7-2所示。

          (2)整流滤波电路

    接上市电电压后，220V交流电压经保险丝FU901和C901、C902、C903、R901、TH901（负温度系数热敏电阻）、LF901等滤波、限流，送到整流滤波电路，经桥式整流堆VD901整流、C905滤波，在C905两端产生约300V的直流电压。

    (3)启动和振荡电路

    在C905两端产生的300V左右直流电压，经由开关变压器T901的1-5绕组加到厚膜电路IC901 (TOP247F)的⑦脚，为真内部开关管和控制电路供电。当TOP247内部的控制电路得到供电后开始工作，产生一个开关脉冲信号，驱动开关管处于开关状态。开关电源工作后，通过T901的两个二次绕组感应出电压，经整流、滤波后，输出12V和5V电压。

    (4)稳压控制电路

    当因某种原因使12V(或5V)电源电压升高时，经取样电阻R913（或R920）与R921分压后，取样电压升高，即加到误差取样放大电路IC904( KIA431)的R端的取样电压上升，经IC905比较放大后，使K端电压降低，光电耦合器PC901内发光二极管发光增强，PC901内光敏三极管的ce结内阻就会减小，使IC901的①脚控制极电压升高，经IC901内部的控制电路又使开关管的导通时间缩短，工作电流减小，开关变压器的磁感应减弱，各二次绕组输出电压均相应降低。当输出电压低于规定值时，稳压过程与此相反，最终使各二次侧的输出电压保持稳定。

    当12V或5V电源发生短路故障时，无电压或电压很低，PC901内的发光二极管不发光，光敏三极管ce结内阻很大，IC901的①脚电压变为零，这时IC901内部转变为自保状态，避免了开关管的损坏，如其他绕组负载过重时，该绕组工作电流就会增大，T901 -次绕组电流也相应增大，IC901内部也会转变为自保状态。

    3．方正Q7C3液晶显示器开关电源电路分析

    方正Q7C3液晶显示器开关电源电路以控制芯片NCP1200AP40为核心构成，有关电路如图7-9所示。

    (l) NCP1200AP40介绍

    NCP1200AP40是安森美(Onsemi)公司推出的新型脉冲宽度调制(PWM)电流式控制器，为8脚双立直插式元器件，其内部结构如图7-10所示。它有提供内部电压的稳压器、光电耦合器直接输入与峰值电流调整的比较器、固定为40kHz/60kHz或lOOkHz时钟频率发生器、双稳态触发器、脉冲输出放大器、过载电流保护器等。NCP1200AP40最大的特点是采用了PWM电流式控制技术，有内部输出保护电流，并且功耗极低，因此广泛应用于开关电源中。NCP1200AP40的引脚功能及检修数据如表7-3所示。

         (2)整液滤波电路

    220V交流电压经FU601、R601、R602、L601、L602、L603组成的线性滤波器滤波、限流，滤除交流电压中的杂波和干扰，再经VD601限流和C605整流滤波后，在C605两端获得300V左右的直流电压。

    (3)启动与振荡电路

    电容C605滤波获得的300V直流电压，一路经开关变压器T601 -次绕组（1-2绕组）加到场效应管VT601的漏极D，另一路通过启动电阻R603加到IC601 (NCP1200AP40)的

⑧脚，通过启动控制电路由⑥脚对外接电容C611充电，当C611两端充电达到1IV时，内部振荡电路起振，从⑤脚输出驱动脉冲，经R612加到场效应管VT601的栅极G，使VT601工作在开关状态。此时T601的4-5绕组输出的感应电压经VD602、VD603整流，C611滤波，形成的直流电压为IC601的⑥脚提供反馈电压，并为内部电路供电，关断启动控制电路⑧脚的电流输入，使IC601处于稳定的振荡状态。

    (4)稳压控制电路

    稳压控制电路由取样电阻R712和R711、误差取样放大器IC702 (TL43IAZ)以及光电耦合器IC602等元器件和IC601的②脚内部电路组成。当某种原因使5V输出端电压升高时，经R712、R711分压后，IC702的R极电压会大于2.5V，根据IC702 (TL43IAZ)的特点，此时其K极电压会降低，因而会使得流过光电耦合器IC602内部发光二极管的电流增大，二极管发光亮度增加，使IC602内部的光敏三极管导通程度增强，将导致IC601的②脚FB端电压降低，于是IC601的⑤脚输出脉冲占空比变小，输出端电压下降。当电压降低时，控制过程相反，使输出电压升高。

    (5)保护电路

    ①尖峰脉冲吸收电路。为了防止开关管VT601在截止期间，开关管漏极的感应脉冲电压的尖峰击穿VT601，该机主电源电路设置了由R607、VD601、C607组成的尖峰脉冲吸收回路，以保护开关管不致因尖峰脉冲电压过高而损坏。

    ②过压保护电路。当输入电压过高时，输入到IC601的⑧脚电压升高，当超过一定值时，经IC601内部检测后，IC601控制⑤脚停止输出驱动脉冲，开关管VT601截止，从而达到过压保护的目的。

    ⑧过流保护电路。过流保护电路由取样电阻R609以及IC601的③脚内部电路组成。当负载短路或其他原因引起开关管VT601电流增加时，取样电阻R609上的电压升高。当IC601的⑧脚电压达到阈值电压时，IC601的⑤脚停止输出PWM脉冲，使开关管VT601截止，从而达到了过流保护的目的。

    4．典型电源适配器电路分析

    很多液晶显示器采用了外置式电源适配器，不同的电源适配器，其内部电路不尽相同，图7-11所示是一种比较典型的电源适配器电路。

    (1)开关电源控制芯片UC3842介绍

    UC3842是最为常用的PWM控制芯片，其内部电路框图和引脚功能在本书第5章已作了介绍，这里不再重复。

    需要说明的是，UC3842是UC384×系列中的一种，它是一种电流式开关电源控制电路。此类开关电源控制电路采用了电压和电流两种负反馈控制信号进行稳压控制。电压控制信号，即我们通常所说的误差（电压）取样信号；电流控制信号是在开关管源极（或发射极）接入取样电阻，对开关管源极（或发射极）的电流进行取样而得到的，开关管电流取样信号送入UC3842，既参与稳压控制又具有过流保护功能。因为电流取样是在开关管的每个开关周期内都要进行的，所以这种控制又称为逐周（期）控制。

    UC384×主要包括UC3842、UC3843、UC3844、UC3845等电路，它们的功能基本一致，不同点有三：第一是集成电路的启动电压（⑦脚）和启动后的最低工作电压（即欠压保护动作电压）不同，第二是输出驱动脉冲占空比不同，第三是允许工作环境温度不同。另外，集成电路型号末尾字母不同还表示封装形式不同。主要不同点如表7-4所示。

         从表7-4可以看出，对于采用UC3843的电源，当其损坏后，可考虑用易购的UC3842进行代换，但由于UC3842的启动电压不得低于16V，因此，代换后应使UC3842的启动电压达到16V以上，否则，电源将不能启动。

    与UC384×系列类似的还有UC388×系列，其中，UC3882与UC3842、UC3883与UC3843、UC3884与UC3844、UC3885与UC3845相对应。主要区别是第⑥脚驱动脉冲占空比最大值略有不同。

    另外，还有一些采用了KA384×/KA388×，此类芯片与UC384×/UC388×的相应类型完全一致。

    (2)整流滤波电路

    接通电源开关后，220V交流电压经FUl01、R101、VARl01限流和限压，送由L10I、C103、R102、R103、L102组成的滤波器，滤除交流电压中的高频干扰，由VDI01整流桥整流、C104滤波后，在C104两端产生约300V的直流电压。

    (3)启动与振荡电路

    C104两端的300V的直流电压，一路经开关变压器T101的4-6绕组送到场效应开关管VTI01的漏极(D极)；另一路经VT102、R105、R106、R107、R108、R109、R110等组成的稳压电路稳压后，再经VD109整流，对C106充电，当C106两端电压达到16V时，U1(UC3842)的⑦脚内的基准电压发生器产生SV基准电压，从⑧脚输出，经R121、C110形成回路，对CIlO充电，当C110充电到一定值时，C1lO就通过UC3842迅速放电，在UC3842的④脚上产生锯齿波电压，送到内部振荡器，从UC3842的⑥脚输出脉宽可控的矩形脉冲，控制开关管VTI01工作在开关状态。

    VTl01工作后，在T101的1-3反馈绕组上感应的脉冲电压，经VD103、C106整流滤波后，产生I5V左右直流电压，将取代启动电路，为UC3842的⑦脚供电。

    (4)启动关断电路

    开关电源启动时的启动电压由VT102等组成的稳压电路提供，开关电源启动后，UC3842的供电电压由VD103、C106整流滤波后得到的电压提供。开关电源启动后，UC3842的⑧脚将输出5V电压，经R104加到VT103的基极，控制VT103导通，VT103导通后，其集电极输出低电平，导致VT102截止，VT102截止后，以VT102为核心的启动电路停止工作。这种电路不但可减小功耗，而且可大大减小启动电路的故障率。

    (5)稳压调节电路

    当电网电压升高或负载变轻，引起T101输出端12V电压升高时，经R140、R142分压取样后，使加到U103 (TL431)的R端电压升高，导致K端电压下降，光电耦合器U102内发光二极管电流增大，发光加强，导致U102内光敏三极管电流增大，相当于光敏三极管ce结电阻减小，使UC3842的②脚电压升高，控制UC3842的⑥脚输出脉冲的高电平时间减小，开关管VTlOI导通时间缩短，其二次绕组感应电压降低，主电压输出端及其他直流电压输出端电压降低，达到稳压的目的。若主电压输出端电压下降，则稳压过程相反。

    (6)保护电路

    ①尖峰电压吸收电路。尖峰电压吸收电路主要由C105、R111、VDl01组成，可避免VTlOI截止期间，因D极的尖峰电压过高而损坏。

    ②过压保护电路。过压保护电路的工作过程如下：当稳压控制电路异常，引起输出端电压升高时，T10I各反馈绕组的电压均升高，T10I的1-3绕组电压升高后，经VD102整流、C108滤波后的电压升高，当C108两端电压超过一定值时，稳压管V2102击穿导通，控制VT105导通，这样，UC3842的⑧脚输出的电压经VD105、导通的VT105接地，使UC3842的⑧脚基准电压被钳位在0.7V以内，于是UC3842停止工作，避免了负载元件和开关管的过压损坏。

    另外，VT105导通后，其集电极输出低电平，进而控制VT104导通，VT104导通后，其集电极输出高电平，又进而促使VT105导通，因此，这是一个“模拟可控硅式”的保护电路，要解除保护状态，需重新启动显示器。

    ③欠压保护电路。当UC3842的启动电压低于16V时，UC3842不能启动，其⑧脚无5V基准电压输出，开关电源电路不能工作。当UC3842已启动，但负载有过流使T10I的感抗下降，其反馈绕组输出的工作电压低于IOV时，UC3842的⑦脚内部的施密特触发器动作，控制⑧脚无5V输出，UC3842停止工作，避免了VTl01因激励不足而损坏。

    ④过流保护电路。开关管VTl01源极(S)的电阻R125不但用于稳压和调压控制，而且还作为过流取样电阻。当由于某种原因（如负载短路）引起VTl01源极的电流增大时，R125上的电压降增大，UC3842的⑨脚电压升高，当③脚电压上升到1V时，UC3842的⑥脚无脉冲电压输出，VTl01截止，电源停止工作，实现过电流保护。