Khối nguồn của Tivi - LCD (Phần 6)

1.7. Phân tích hoạt động của các mạch hạ áp trên máy Panasonic TX-32LE (tiếp)

1.7.4. Nguyên lý của mạch ổn áp xung hạ áp từ điện áp 3.3V xuống điện áp 1.8V

Hình 37 - Mạch hạ áp từ điện áp STBY 3.3V xuống điện áp STBY 1.8V do IC3801 điều khiển

Hình 38 - Sơ đồ nguyên lý mạch hạ áp từ 3.3V xuống 1.8V

Mạch hạ áp từ 3.3V xuống 1.8V gồm các thành phần sau:

- IC tạo xung IC3801 (mã hiệu - XC6365D) có nhiệm vụ tạo ra xung điện để điều khiển đèn công suất hoạt động ngắt mở.

- Đèn công suất (Mosfet thuận) Q3805 hoạt động ngắt mở để tạo ra xung điện có độ rộng có thể thay đổi được.

- Điốt D3808 có nhiệm vụ triệt tiêu phần xung âm, giữ lại phần xung dương.

- Cuộn dây L3801 và tụ lọc C3819 có nhiệm vụ lọc cho xung điện thành điện áp một chiều bằng phẳng.

Hình 39 - IC tạo xung điều khiển mạch hạ áp tạo ra 1.8V

Các chân của IC dao động tạo xung - XC6365D

- Chân 1 (EXT/) là chân dao động ra.

- Chân 2 (VDD) là chân cấp nguồn cho IC

- Chân 3 (GND) là chân mass.

- Chân 4 (CE) là chân Soft Start - Làm chậm quá tŕnh khởi động của IC.

- Chân 5 (FB) nhận điện áp hồi tiếp quay về để tự điều chỉnh giữ cho điện áp ra ổn định.

Hình 40 - Nguồn 1.8V cấp cho IC xử lý tín hiệu Video và Audio

1.7.5. Mạch điều khiển nguồn cho mạch HDMI

Hình 41 - Các nguồn điện 3.3V cấp cho mạch HDMI được điều khiển bởi Q3803

Hình 42 - Đèn  Mosfet thuận Q3803  điều khiển điện áp 3.3V-HDMI

Khi lệnh NOT_STBY được bật (có mức cao) đèn Q3804 dẫn => kéo theo đèn Q3803 dẫn và cho ra điện áp 3.3V (3.3V-HDMI)

H́ình 43 - Mạch ổn áp tuyến tính hạ áp từ 3.3V-HD xuống thành điện áp 1.8V-HD

1.7.6. Sơ đồ tổng quát của mạch điều khiển nguồn 5V, 9V, 8V và 30V và các tải tiêu thụ.

Hình 44 - Sơ đồ tổng quát mạch cấp nguồn 9V, 8V, 5V và 30V.

Điện áp 12V STBY được đóng chính thức sang đường 12V khi có lệnh NOT_STBY điều khiển đèn Q3802.

Từ nguồn 12V điện áp cho đi qua mạch hạ áp do IC3802 điều khiển để tạo ra điện áp 5V, sau khi tạo ra 5V điện áp được lọc qua các mắt lọc LCF rồi rẽ nhánh thành các điện áp 5V và TUNER 5V.

Điện áp 5V tạo ra đi cấp cho các phụ tải bao gồm: Mạch đổi DAC (IC1380), bộ nhớ EPROM (IC5001), màn Hình LCD và bộ kênh.

Nguồn 30V được tạo ra từ mạch chỉnh lưu bội áp sử dụng các đi ốt D3806 và D3807, nguồn 30V cung cấp cho mạch VT (Voltage Tuning) của bộ kênh.

Nguồn 9V được tạo ra bởi mạch hạ áp do IC3803 điều khiển, điện áp 9V cung cấp cho mạch AUD MATRIX (IC3300) và hạ xuống 8V qua điốt D3802.

Điện áp 8V đi cấp cho IC HP AMP (IC270) và IC OP AMP (IC1381)

Hình 45 - Đèn Q3802 điều khiển điện áp 12V

Khi nguồn ở chế độ chờ Stanby, lệnh NOT_STBY có mức thấp => đèn Q3802 tắt, ngăn không cho điện áp STBY 12V đưa sang các mạch hạ áp.

Khi nguồn ở chế độ hoạt động, lệnh NOT_STBY có mức cao => đèn Q3802 dẫn,

điện áp STBY 12V được đóng chính thức vào mạch 12V để đi cấp cho các mạch hạ áp.

1.7.7. Mạch ổn áp xung tạo ra điện áp 5V từ nguồn đầu vào là 12V.

Hình 46 - Sơ đồ dạng tổng quát mạch hạ áp sử dụng IC MD1423

Mạch hạ áp sử dụng  IC (MD 1423) có điện áp đầu vào và đầu ra khá linh hoạt, điện áp đầu vào có thể thay đổi được từ 8 đến 40V, điện áp ra có thể thay đổi từ 2,5V đến 12V, dòng điện đáp ứng tối đa lên đến 3A, mạch có thể hoạt động ở tần số rất cao từ 100KHz đến 500KHz, khi mạch hoạt động ở tần số cao sẽ giảm được sự can nhiễu lên các tín hiệu Audio và Video.

Sơ đồ chân của IC  MD1423N:

Hình 47 - Sơ đồ chân của IC - MD1423

Chú thích các chân của IC

- Chân 1 (S/S) Soft Start - Chân khởi động mềm, làm chậm quá tŕnh khởi động

- Các chân  2,3 (OCL) Over Current Limited - Chân giới hạn dòng điện.

- Các chân 4, 16, 26 (GND) tiếp mass

- Chân 5 (R/C) Chân lệnh điều khiển tắt mở, khi chân này có mức thấp là mở.

- Chân 6 (Vcc) Chân cấp nguồn cho mạch dao động

- Chân 7, 10, 15, 17, 22, 29, 31  (N/C) No Connect - Không kết nối

- Chân 8 (Vboot) Chân điện áp bù

- Chân 9, 23 (VGL,VGH) Chân nối đến cực cổng của hai đèn công suất trong IC

- Chân 11- 14 (VOUT) Chân điện áp ra.

- Chân 18 - 21 (VDD) Chân điện áp vào

- Chân 25 (VB) Điện áp bù Boot

- Chân 27 (OSC) Chân nối với mạch dao động, điện trở nối vào chân 7 xác lập tần số dao động.

- Chân 28 (Vref) Điện áp chuẩn

- Chân 30 (ampOUT) - Chân hồi tiếp tương đương với chân Composistion

- Chân 32 (amp-) Chân hồi tiếp tương đương với chân FB

H́ình 48 - Sơ đồ khối trong IC - MD1423

Các mạch trong IC:

- Error Amp - Mạch khuếch đại sai lệch, khuếch đại điện áp hồi tiếp để tạo ra điện áp điều khiển, điều khiển điện áp ra về giá trị ổn định.

- PWR Comp - Mạch khuếch đại so sánh để tạo xung PWM

- OSC - Là mạch tạo dao động

- Dead Time Control - Mạch điều khiển thời gian trễ ở mức 0V

- HighSide Drive và LowSide Drive là các tầng khuếch đại thúc.

Mạch ứng dụng trên máy (Xem Hình - 49)

Khi có nguồn 12V cấp vào các chân VDD và chân Vcc của IC3802, nếu chân R/C có mức thấp thì IC sẽ hoạt động, IC dao động và các đèn công suất  tích hợp trong IC sẽ điều khiển tạo ra xung điện ra ở các chân VOUT, xung điện này do có cuộn dây lọc đầu ra nạp xả nên có pha âm, mạch sử dụng đi ốt D3810 để triệt tiêu pha âm, pha dương của xung điện sẽ được  lọc bởi cuộn dây L3802 và tụ điện đầu ra thành điện áp một chiều bằng phẳng 5V.

Hình 49 - Mạch hạ áp từ 12V xuống 5V trên máy Panasonic TX-32LE

Điện áp hồi tiếp được lấy mẫu từ đầu ra 5V thông qua các R3815, R3816 và R3817 rồi cho hồi tiếp về chân 32 (amp-) điện áp này được đưa về mạch khuếch đại sai lệnh Error Amp để tạo ra điện áp điều chỉnh điện áp ra theo hướng ổn định.

Điện áp ra sau cuộn dây được cho đi qua hai điện trở  R3811, R3813 (0,1Ω)  đấu song song, sụt áp trên hai điện trở này sẽ được đưa về mạch bảo vệ quá dòng để ngắt dao động trong trường hợp phụ tải bị chập.

1.7.8. Mạch ổn áp tuyến tính tạo ra điện áp 9V từ nguồn 12V

Hình 50 -  Sơ đồ mạch ổn áp tuyến tính tạo ra điện áp 9V từ nguồn 12V.

Hình 51 - Hình dáng IC và sơ đồ nguyên lý của mạch ổn áp, điện áp vào VIN  không  ổn định và điện áp ra VOUT sau IC ổn áp là điện áp ổn định.

* Sơ đồ khối trong IC - XC6202

- IC sử dụng một đèn công suất là đèn Mosfet thuận, điều khiển dòng điện ra.

- Điện trở Ra và Rb tạo ra điện áp lấy mẫu U1.

- Mạch Voltage Reference tạo ra điện áp chuẩn

- Phần tử OP Amply khuếch đại điện áp sai lệch rồi tạo ra điện áp điều khiển đèn công suất hoạt động theo hướng giữ cho điện áp ra ổn định.

Hình 52 - Sơ đồ khối bên trong IC ổn áp - XC6202

Nguyên lý ổn áp:

- Giả sử khi dòng tải tăng lên, điện áp ra Vout có xu hướng giảm, khi đó điện áp lấy mẫu U1 giảm, do chân V- được mạch Vref gim có định nên khi điện áp chân V+ giảm thì điện áp ra của OP-Amply (Vout1) giảm xuống, điện áp chân G của Mosfet thuận giảm, đèn Mosfet thuận dẫn tăng lên và điện áp tăng lên để bù vào sự giảm áp ban đầu. => Kết quả là khi dòng tải tăng lên => dòng qua đèn tăng lên, khi dòng tải giảm thì dòng qua đèn cũng giảm và kết quả là điện áp ra vẫn không  thay đổi.