Viewsonic(優派)是知名國際品牌，其產品涵蓋LCD顯示器、LCD電視、DLP投影機，以及相關周邊產品。在LCD顯示領域，Viewsonic擁有Superclear MVA技術、XtemeView超廣角視技術、ClearMotiv動態影像清晰技術和AUTO Tune自動調整技術等。Viewsonic的液晶顯示產品有VE系列、VA系列、VG系列和專業的vP系列。VX系列，vE系列是Viewsonic 2005年推出的液晶顯示產品，目前已進入維修期。下面以Viewsonic VE710S(17英寸)液晶顯示器為例，介紹其開關電源電路原理與常見故障維修。
Viewsonic VE710S液晶顯示器開關電源電路如圖1所示，系統由PWM電流型控制器SG6841(位元號1801)、開關變壓器T801、MOSFET功率開關
器件Q80l、三端精密基準電壓源L431D(位號1803)、光電耦合器TLP621(位號1802)、前級共模濾波和整流濾波，以及相關元器件組成。
一、開關電源工作原理
1．PWM電源控制器SG6841
SG6841是美國通用半導體公司(SiLicon General)推出的一款綠色節能型PWM電源控制器，其主要特點有：引腳數量少、週邊電路簡
單、價格低廉；電壓調整率很好，可達到O．01％；頻響特性好、穩定幅度大；啟動電流為30¨A，正常工作電流僅3mA；內設節能模式控制器，在輕負載時自動降低開關頻率，符合美國能源之星(Energy Stra)待機耗規定的節能標準。
SG6841內部框圖如圖2(見下頁)所示，集成的功能包括：高壓啟動電流源、高精度基準電壓源、OSC振盪器、比較器、RS鎖存器、斜率補
償、節能模式控制器、可程式設計脈衝調製、圖騰柱式激勵級、功率限定控 制、過電壓保護、過熱保護、峰值電 流限制及欠壓鎖定等電路。
SG6841採用8腳PDIP封裝結
構，各引腳功能如下：
①腳一GND：內部控制電路公 共接地。
②腳一FB：回饋電壓輸入，外接 光電耦合器用於PWM控制穩壓。
③腳一vIN：啟動電流輸入，內接高壓電流源產生與5mA恒定電流快速啟動。
④腳一Rj：基準電流設定，外接時間常數元件Rj。
⑤腳一RT：過熱保護控制端外接過壓保護電路。
⑥腳一seme：電流檢測輸入，內設過電流保護功能。
⑦腳一電源供電輸入端，電壓工作範圍10V<16v。
⑧腳一驅動脈衝輸出，可直接驅動MOSFET功率器件。
2．電源工作原理
(1)電源啟動與振盪形成合上電源開關$801，市電由C801一L805一C804共模濾波除去高頻干擾脈衝，得到純淨交流電，再經D801～D80一C805橋式整流濾波，產生約300V直流懸浮電壓，然後分成兩路：一路通過開關變壓器T801 ③一①主繞組一L801加到MOSFE R；
功率器件Q80l漏極；另一路通過R806+R804+R805三隻串聯電阻限流加到PWM控制器IC801⑧腳。
注入IC801③腳電流給⑦腳外接電容C807充電，當充電電壓升到 12．8V時，內部電路啟動，OSC振盪器輸出時鐘脈衝由激勵級放大從⑧ 腳輸出，驅動外部的MOSFET功率管Q80l導通；Q80l導通後，整流電流經T801③一①繞組一L801一Q80l漏一源極一R811一公共熱地構成的閉合回路，在R811上形成電壓降給C808充電，並加到1801⑥腳內電流比較器的同相輸入端，當⑥腳電壓上升到反相端設定的基準門限電壓時，比較器翻轉，觸發RS鎖 存器復位，關斷q801漏一源通道，直到下一週期OSC輸出時鐘脈衝 時再次驅動Q80l導通……上述過 程交替進行，開關電源進入週期性 的高頻振盪狀態。
電源振盪形成後，T801④一⑤ 繞組感應脈衝由D807一C810整流 濾波，產生+15V直流電壓，經D809 加到1801⑦腳，取代③腳啟動電源為其內控制電路供電。
T801⑧一⑨繞組感應脈衝由D821整流、C822一L803一C8231r型濾波，得到+12V直流電壓為LCD屏內逆變高壓電路供電；T801⑩一⑩繞組感應脈衝由D822整流C824∥C828一L804一C825叮r型濾波，產生+5．0V直流電壓，為機芯微處理器ICl06供電，+5V直流電壓由四端穩壓器穩壓調整成3．3V和2．5V給數位電路1105、1101和1102等供電。
(2)PWM穩壓控制調整
SG6841屬於峰值電流模式控制PWM，簡稱電流模式控制。從圖2可以看到，由IC801②腳輸入的反 饋電壓信號送到PWM比較器後並不是像電壓模式控制那樣與OSC電路產生的固定三角波電壓斜坡比較，而是與一個變化的、其峰值代表輸出電感電流峰值的三角波和斜波合成波形信號比較，然後得到PWM關斷信號。這種由電壓外環和電流內環控制PWM的雙閉環控制系統，具有對輸入電壓變化和負載變化的動態回應快和控制設計 簡單，自動的磁通平衡以及暫態峰值電流限制等優點。
開關電源產生的+5．0V直流電壓由R825∥R524分壓採樣，加到精密基準電壓源1803控制端，與內部2．5V基準電壓比較，產生誤差電 壓，經放大，控制光電耦合器1802(D一②腳內發光二極體中的電流，進而使1802④一③腳內阻減小一加到1801②腳的回饋電壓(由內部6V電壓分壓產生)減小一18叭⑥腳充電電壓上升至比較器反相輸 入端電壓所需時間縮短一PWM控制信號提前關斷開 “。關管}801--*T801③Q80l 一①繞 關管 一①繞 組轉換儲存的能量減少一+
5v直流電壓回落到設定值。
(3)開關電源的保護功
浪湧電壓限制保護：開關管Q80l由導通翻轉至截止瞬間，急驟突變的漏極電 ～流在T801③一①繞組激發 上負下正的反向電動勢，其值達交流峰值的數倍；這時開關二極體D806正嚮導通 給C806充電，隨後通過電
阻R833一R836放電，將浪湧尖峰脈
沖吸收轉換成焦耳熱釋放，以免瞬
間擊穿開關管Q801。
過電壓保護：T801④一⑤繞組感應電壓由D807-C810整流濾波.經隔離二極體D809加到1801⑦腳和齊納二極體D808負端：電源輸出
電壓正常--*D808截止一Q803截止一1801⑤腳懸空為高電平；如果電源輸出電壓升高達到整定閾值一 T801④一⑤繞組感應並經整流濾波
的直流電壓將D808擊穿--*Q803飽和導通一1801⑤腳電壓下拉至 o．65v以下，比較器翻轉，關斷內部偏置供電一開關電源停止工作。
在180l⑤腳還接有過熱保護電器。當晶片溫度上升到120。C時,1801⑤腳被下拉到o．65V以下，比較器翻轉，通過反及閘關斷控制路 偏置。
過電流保護：在1801⑥腳電流,比較器的反相輸入端加有o．85V基準門限電壓。如果1801②腳電壓失控，使流過開關管Q80l的漏極電 流增大、當R811上的電壓降達到 o．85V時，電流比較器翻轉，觸發RS復位，關斷開關Q80l，以免迅速增大的漏極電流熱擊穿MOSFET功率器件。
欠壓鎖定保護：開關電源進入振盪工作後，1801對⑦腳輸入的VOD電壓進行檢測，如果加到⑦腳內比較器同相輸入端的直流電壓下
降到其反相輸入端設定的10V門限電壓，則比較器翻轉，通過反及閘關,斷控制電路偏置。
功率限制保護：設在SG6841內 的功率限制器是通過檢測回饋到 1801②腳的直流電壓來實現保護功 能的。如果負載出現過流，使回饋到 1801②腳的直流電壓下降至4．2v以下，則功率比較器動作，從第一輸出端產生控制信號觸發RS鎖存器復位，關斷開關管Q801；同時從第二輸出端輸出控制信號，通過反及閘 關斷控制電路的偏置供電，使osc
停止振盪。
如果電源負載出現開路或進入 待機工作狀態(僅為cPU提供5v 電壓)，則晶片內的節能模式控制器 動作，自動降低OSC振盪頻率，使
電源進入弱振窄脈衝激勵方式，以 減小電源處於輕負載或待機狀態時 的耗能。
Viewsonic VE710S液晶顯示器開關電源電路如圖1所示，系統由PWM電流型控制器SG6841(位元號1801)、開關變壓器T801、MOSFET功率開關
器件Q80l、三端精密基準電壓源L431D(位號1803)、光電耦合器TLP621(位號1802)、前級共模濾波和整流濾波，以及相關元器件組成。
一、開關電源工作原理
1．PWM電源控制器SG6841
SG6841是美國通用半導體公司(SiLicon General)推出的一款綠色節能型PWM電源控制器，其主要特點有：引腳數量少、週邊電路簡
單、價格低廉；電壓調整率很好，可達到O．01％；頻響特性好、穩定幅度大；啟動電流為30¨A，正常工作電流僅3mA；內設節能模式控制器，在輕負載時自動降低開關頻率，符合美國能源之星(Energy Stra)待機耗規定的節能標準。
SG6841內部框圖如圖2(見下頁)所示，集成的功能包括：高壓啟動電流源、高精度基準電壓源、OSC振盪器、比較器、RS鎖存器、斜率補
償、節能模式控制器、可程式設計脈衝調製、圖騰柱式激勵級、功率限定控 制、過電壓保護、過熱保護、峰值電 流限制及欠壓鎖定等電路。
SG6841採用8腳PDIP封裝結
構，各引腳功能如下：
①腳一GND：內部控制電路公 共接地。
②腳一FB：回饋電壓輸入，外接 光電耦合器用於PWM控制穩壓。
③腳一vIN：啟動電流輸入，內接高壓電流源產生與5mA恒定電流快速啟動。
④腳一Rj：基準電流設定，外接時間常數元件Rj。
⑤腳一RT：過熱保護控制端外接過壓保護電路。
⑥腳一seme：電流檢測輸入，內設過電流保護功能。
⑦腳一電源供電輸入端，電壓工作範圍10V<16v。
⑧腳一驅動脈衝輸出，可直接驅動MOSFET功率器件。
2．電源工作原理
(1)電源啟動與振盪形成合上電源開關$801，市電由C801一L805一C804共模濾波除去高頻干擾脈衝，得到純淨交流電，再經D801～D80一C805橋式整流濾波，產生約300V直流懸浮電壓，然後分成兩路：一路通過開關變壓器T801 ③一①主繞組一L801加到MOSFE R；
功率器件Q80l漏極；另一路通過R806+R804+R805三隻串聯電阻限流加到PWM控制器IC801⑧腳。
注入IC801③腳電流給⑦腳外接電容C807充電，當充電電壓升到 12．8V時，內部電路啟動，OSC振盪器輸出時鐘脈衝由激勵級放大從⑧ 腳輸出，驅動外部的MOSFET功率管Q80l導通；Q80l導通後，整流電流經T801③一①繞組一L801一Q80l漏一源極一R811一公共熱地構成的閉合回路，在R811上形成電壓降給C808充電，並加到1801⑥腳內電流比較器的同相輸入端，當⑥腳電壓上升到反相端設定的基準門限電壓時，比較器翻轉，觸發RS鎖 存器復位，關斷q801漏一源通道，直到下一週期OSC輸出時鐘脈衝 時再次驅動Q80l導通……上述過 程交替進行，開關電源進入週期性 的高頻振盪狀態。
電源振盪形成後，T801④一⑤ 繞組感應脈衝由D807一C810整流 濾波，產生+15V直流電壓，經D809 加到1801⑦腳，取代③腳啟動電源為其內控制電路供電。
T801⑧一⑨繞組感應脈衝由D821整流、C822一L803一C8231r型濾波，得到+12V直流電壓為LCD屏內逆變高壓電路供電；T801⑩一⑩繞組感應脈衝由D822整流C824∥C828一L804一C825叮r型濾波，產生+5．0V直流電壓，為機芯微處理器ICl06供電，+5V直流電壓由四端穩壓器穩壓調整成3．3V和2．5V給數位電路1105、1101和1102等供電。
(2)PWM穩壓控制調整
SG6841屬於峰值電流模式控制PWM，簡稱電流模式控制。從圖2可以看到，由IC801②腳輸入的反 饋電壓信號送到PWM比較器後並不是像電壓模式控制那樣與OSC電路產生的固定三角波電壓斜坡比較，而是與一個變化的、其峰值代表輸出電感電流峰值的三角波和斜波合成波形信號比較，然後得到PWM關斷信號。這種由電壓外環和電流內環控制PWM的雙閉環控制系統，具有對輸入電壓變化和負載變化的動態回應快和控制設計 簡單，自動的磁通平衡以及暫態峰值電流限制等優點。
開關電源產生的+5．0V直流電壓由R825∥R524分壓採樣，加到精密基準電壓源1803控制端，與內部2．5V基準電壓比較，產生誤差電 壓，經放大，控制光電耦合器1802(D一②腳內發光二極體中的電流，進而使1802④一③腳內阻減小一加到1801②腳的回饋電壓(由內部6V電壓分壓產生)減小一18叭⑥腳充電電壓上升至比較器反相輸 入端電壓所需時間縮短一PWM控制信號提前關斷開 “。關管}801--*T801③Q80l 一①繞 關管 一①繞 組轉換儲存的能量減少一+
5v直流電壓回落到設定值。
(3)開關電源的保護功
浪湧電壓限制保護：開關管Q80l由導通翻轉至截止瞬間，急驟突變的漏極電 ～流在T801③一①繞組激發 上負下正的反向電動勢，其值達交流峰值的數倍；這時開關二極體D806正嚮導通 給C806充電，隨後通過電
阻R833一R836放電，將浪湧尖峰脈
沖吸收轉換成焦耳熱釋放，以免瞬
間擊穿開關管Q801。
過電壓保護：T801④一⑤繞組感應電壓由D807-C810整流濾波.經隔離二極體D809加到1801⑦腳和齊納二極體D808負端：電源輸出
電壓正常--*D808截止一Q803截止一1801⑤腳懸空為高電平；如果電源輸出電壓升高達到整定閾值一 T801④一⑤繞組感應並經整流濾波
的直流電壓將D808擊穿--*Q803飽和導通一1801⑤腳電壓下拉至 o．65v以下，比較器翻轉，關斷內部偏置供電一開關電源停止工作。
在180l⑤腳還接有過熱保護電器。當晶片溫度上升到120。C時,1801⑤腳被下拉到o．65V以下，比較器翻轉，通過反及閘關斷控制路 偏置。
過電流保護：在1801⑥腳電流,比較器的反相輸入端加有o．85V基準門限電壓。如果1801②腳電壓失控，使流過開關管Q80l的漏極電 流增大、當R811上的電壓降達到 o．85V時，電流比較器翻轉，觸發RS復位，關斷開關Q80l，以免迅速增大的漏極電流熱擊穿MOSFET功率器件。
欠壓鎖定保護：開關電源進入振盪工作後，1801對⑦腳輸入的VOD電壓進行檢測，如果加到⑦腳內比較器同相輸入端的直流電壓下
降到其反相輸入端設定的10V門限電壓，則比較器翻轉，通過反及閘關,斷控制電路偏置。
功率限制保護：設在SG6841內 的功率限制器是通過檢測回饋到 1801②腳的直流電壓來實現保護功 能的。如果負載出現過流，使回饋到 1801②腳的直流電壓下降至4．2v以下，則功率比較器動作，從第一輸出端產生控制信號觸發RS鎖存器復位，關斷開關管Q801；同時從第二輸出端輸出控制信號，通過反及閘 關斷控制電路的偏置供電，使osc
停止振盪。
如果電源負載出現開路或進入 待機工作狀態(僅為cPU提供5v 電壓)，則晶片內的節能模式控制器 動作，自動降低OSC振盪頻率，使
電源進入弱振窄脈衝激勵方式，以 減小電源處於輕負載或待機狀態時 的耗能。
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