SERWIS ELEKTRONIKI

Opis dzia³ania zasilacza OTV Panasonic TX-21JT2 ch. Z-M3L
sowa jest wielokrotnie d³u¿sza od wymaganej. Charakter ró¿niczkowania
przebiegu podawanego na bramkê Q511 kontrolowany
jest prac¹ pêtli ujemnego sprzê¿enia zwrotnego. Tranzystor
Q502 nale¿y widzieæ jako sterowane Ÿród³o pr¹dowe.
To ono (w decyduj¹cej mierze) „zdejmuje” ³adunek z C504.
Oznacza to przebieg o opadaj¹cym zboczu na bramce Q511
(przy za³o¿eniu ustalonego potencja³u „z drugiej strony” C504).
W pewnym momencie napiêcie na bramce Q511 oka¿e siê zbyt
niskie dla utrzymania w³¹czonego kana³u (dren-Ÿród³o) MOS-
FET-a. Tranzystor wchodzi w niebezpieczny zakres pracy aktywnej;
po¿¹dana praca to kluczowanie, pe³ne w³¹czenie lub
wy³¹czenie. Obawy s¹ jednak nieuzasadnione. Stan przejœciowy
trwa b. krótko, a to nadal za spraw¹ pracy pêtli dodatniego
sprzê¿enia zwrotnego. Nawet niewielki wzrost napiêcia na drenie
Q511 przenosi siê na spadek napiêcia uzwojenia 2-3. Oznacza
to, i¿ dalszy spadek potencja³u na bramce MOSFET-a bêdzie
znacznie szybszy ani¿eli wynika to z przebiegu roz³adowania
kondensatora C504. W konsekwencji nast¹pi „przerzut”
skutkuj¹cy pe³nym wy³¹czeniem tranzystora kluczuj¹cego.
Napiêcie uzwojenia 2-3 zmieni polaryzacjê. Zgromadzona do
tego momentu energia w rdzeniu transformatora zostanie przekazana
na wtórn¹ stronê zasilacza. O tym decyduj¹ warunki
pracy transformatora jako flyback. To znaczy, kierunki nawiniêcia
uzwojeñ wtórnych i kierunek pod³¹czenia diod w obwodzie
tych uzwojeñ.
Ogólnie mówi¹c, stwarza to warunki „dwutaktowoœci” pracy
przetwornicy flyback. Kolejny takt, w³¹czenia klucza przetwornicy
nast¹pi za spraw¹ naturalnych oscylacji (na wszystkich
uzwojeniach trafa) gdy zostanie wyczerpana energia pozwalaj¹ca
na przewodzenie diod w obwodach wtórnych zasilacza.
Owa oscylacja z uzwojenia 2-3 zostanie przechwycona
przez obwód dodatniego sprzê¿enia zwrotnego skutkuj¹c pe³nym
w³¹czeniem klucza Q511. Z tego te¿ powodu pomiary
oscyloskopowe nie pozwalaj¹ na obserwacjê wspomnianych
wy¿ej oscylacji. Obserwowana jest jedynie dwutaktowa praca
skutkuj¹ca prawie wszêdzie przebiegami „z natury” prostok¹tnymi.
Jednak, szczegó³owa analiza oscylogramów powinna
ujawniæ fazê opadaj¹cego zbocza na bramce Q511 odpowiadaj¹cego
roz³adowaniu C504.
W ten sposób stwierdziliœmy, i¿ wydajnoœæ sterowanego
Ÿród³a pr¹dowego (w postaci Q502) przek³ada siê na czas w³¹czenia
klucza Q511. Tym samym na wielkoϾ gromadzonej w
trafie energii, która przek³ada siê dalej na wartoœæ napiêæ wyjœciowych.
To zadanie dla pêtli ujemnego sprzê¿enia zwrotnego,
aby ów czas dobraæ zgodnie z wymaganiami poboru energii
ze strony wtórnej zasilacza. Ten istotny fragment pracy
uk³adu opiszemy w kolejnym punkcie artyku³u. Tutaj stwierdzamy,
i¿ uk³ad bêdzie pracowa³ dwutaktowo, bêdzie kluczowa³.
Czas w³¹czenia klucza zale¿y silnie od wysterowania
(bazy) Q502. Czas wy³¹czenia nie podlega kontroli i podyktowany
jest warunkami energetycznymi w transformatorze. Na
powy¿szym stwierdzeniu mo¿na by zakoñczyæ opis bie¿¹cego
punktu. By³by on jednak niepe³ny. Stwierdzono, i¿ w „pierwszym”
takcie kluczowania (odpowiadaj¹cym w³¹czeniu klucza)
C504 utraci³ (czêœciowo) swój ³adunek. Oczywiœcie, nale¿y
go odbudowaæ. Taki proces musi mieæ miejsce, i wyst¹pi
w drugim takcie pracy uk³adu.
Dochodzimy tu do funkcji diody Zenera D507. Jej funkcja
pracy na zboczu przebicia Zener-owskiego ograniczaj¹ca na-
30 SERWIS ELEKTRONIKI 8/2007
piêcie na bramce MOSFET-a to tylko „jedna strona medalu”.
Druga (mo¿e wa¿niejsza) odbudowania ³adunku na C504 nastêpuje
gdy dioda ta spolaryzowana jest w kierunku przewodzenia.
Takie warunki pracy wyst¹pi¹ gdy napiêcie na uzwojeniu
2-3 zmieni kierunek (na ujemny). Ma to miejsce w drugim
takcie pracy uk³adu flyback. Trzecia funkcja tej diody, to
ograniczenie ujemnego impulsu na bramce Q511 (tak¿e w „drugim”
takcie pracy uk³adu). Dla kompletu informacji nale¿nych
w tym punkcie nale¿y dopowiedzieæ warunki startu uk³adu
kluczuj¹cego. Start nast¹pi „za przyczyn¹” pr¹du rezystorów
R504-R506, które (tak¿e dziêki wysokoimpedancyjnemu wejœciu
tranzystora polowego) mog¹ mieæ bardzo du¿¹ rezystancjê
(2×2.2MΩ). Nale¿y jeszcze dopowiedzieæ jak wygl¹da
ochrona klucza przed zgubnym wp³ywem indukcyjnoœci rozproszonej
uzwojenia pierwotnego trafa (tej czêœci która nie
posiada sprzê¿enia magnetycznego z uzwojeniami wtórnymi).
Klasyczny obwód snubber jest tu tak¿e „sk¹py”. Jedynie
R508 w szereg z C503. Widocznie wystarcza ! Po tej porcji
informacji przechodzimy do opisu drugiego newralgicznego
obwodu zasilacza, pracy pêtli ujemnego sprzê¿enia zwrotnego.
Na poni¿szym rysunku zaœ naniesiono (w czytelnej choæ
uproszczonej postaci) fragmenty obwodów zarówno dodatniego
jak i ujemnego sprzê¿enia zwrotnego, a tak¿e pracê obwodów
zabezpieczeñ.
+300V
T501
Q511
R502
1
2
3
C504
D512
C511
+sprz.
zwr.
Q502
Istart
OCP
OVP
D520
D525
-sprz. zwr.
U1 U2 U +B
D518 D517
IC506
D528
Q507
VR501
D514
R514
PROT
R515
+R525
D521
D519
Rys. 1. Istotne fragmenty obwodów dodatniego sprzê-
¿enia zwrotnego, ujemnego sprzê¿enia zwrotnego
oraz zabezpieczeñ
3. Praca pêtli stabilizacji napiêæ wyjœciowych
zasilacza
Pêtla stabilizacji kontroluje g³ówne napiêcie wyjœciowe
„+B”. Napiêcie referencyjne stanowi dioda Zenera D528 (plus
napiêcie z³¹czowe baza-emiter tranzystora Q507). Zatem, o
wartoœci napiêcia wyjœciowego, oprócz ww. elementów decyduje
jedynie dzielnik rezystancyjny R514, R515, R525, VR501.
W „szeregu” tym znajduje siê potencjometr s³u¿¹cy do precyzyjnego
ustawienia wartoœci napiêæ wyjœciowych. Aczkolwiek
kontrolowane jest jedno z napiêæ wyjœciowych, stabilizacja
pozosta³ych oparta jest na odpowiedniej przek³adni uzwojeñ
transformatora, zgodnie z zasadami pracy transformatora flyback.
Dodatkowo, istotne napiêcia +8V i +5V stabilizowane
USOUND