Beschreibung; Netzteil (Psm - Grundig GV 26 Series Service Manual

GV 26 ..., GV 46 ..., GV 6000 ..., GV 6001 V+, GV 6066, GV 6300 ...

Beschreibung

D

1. Netzteil (PSM...)

Typische Daten:
Netzspannung: 187...264V~
Netzfrequenz: 45...65Hz
Maximale Leistung: 50W
Schaltfrequenz: 100kHz
Wirkungsgrad: 78% bei maximaler Leistung
Alle Ausgänge sind kurzschlußgeschützt
Sperrwandlerprinzip
Während der Leitphase des Schalttransistors wird Energie vom Netz
in den Trafo übertragen. Diese Energie wird in der Sperrphase an die
Last abgegeben. Mittels der Einschaltzeit und der Frequenz wird die
Energie, die in jedem Zyklus übertragen wird, so geregelt, daß die
Ausgangsspannungen unabhängig von den Änderungen der Last
oder der Eingangsspannung sind. Die Regelung und Ansteuerung des
Leistungstransistors übernimmt IC7020.
Verschiedene Lastfälle
– Leerlauf (Standby-Betrieb):
Bei Geräten mit einer Standby-Leistungsaufnahme >1W arbeitet
das Schaltnetzteil mit kontrolliert niedriger Frequenz (ca. 50kHz).
Damit werden die Schaltverluste am Power-MOS-Transistor T7040
und im Trafo 5050 minimiert.
Bei Geräten mit einer Standby-Leistungsaufnahme <1W arbeitet
das Schaltnetzteil im Burst-Mode. In diesem Betrieb ist nur die
Standby-Betriebspannung 5VSTBY vorhanden.
– Normalbetrieb (Regelbereich):
Das Tastverhältnis wird durch die Netzspannung und die Last
bestimmt. Die Ausgangsspannungen sind geringfügig last-
abhängig.
– Umkehrpunkt:
Bei diesem Punkt der Ausgangscharakteristik ist die übertragene
Leistung am höchsten.
– Überlast:
Das Netzteil arbeitet im Burst-Mode, d.h. die Energie in jedem
Zyklus wird begrenzt, so daß die Ausgangsleistung gering ist.
Schaltungsbeschreibung
Die Netzspannung wird mit dem Brückengleichrichter D6050 gleichge-
richtet und mit C2070 gesiebt. Mit L5010 werden Störimpulse des
Netzteils vom Netz ferngehalten. Während der Anlaufphase erfolgt die
Spannungsversorgung des IC7020 an Pin 1 über R3050 und R3052.
Nach der Anlaufphase wird die Spannungsversorgung über die Trafo-
wicklung 4 / 3 und D6036 über-
nommen. Die Induktivität der
Primärwicklungen 6 / 9 be-
IC7020-(8)
stimmt die Eigenfrequenz des
Schaltnetzteils im Normal-
betrieb. Die Frequenz wird mit
C2012 an IC7020-(10) vorge-
geben.
Während der Einschaltzeit des
IC7020-(3)
Schalttransistors T7040 fließt
der Strom der gleichgerichte-
ten Netzspannung über die
Primärwicklung des Trafos
(Kontakte 9 / 6), T7040 und
R3046 / R3048 nach Masse
(primärseitig). Da die Spannung
am Kontakt 9 des Trafos an-
nähernd konstant ist, steigt der
Strom linear. Seine Stärke ist
abhängig von der Netzspannung und der Induktivität der Primär-
wicklung. Im Trafo bildet sich ein magnetisches Feld, welches einer
bestimmten Energiemenge entspricht. Die Sekundärspannungen sind
in dieser Phase so gepolt, daß die Dioden sperren. Über den Wider-
stand R3026 wird dem IC7020 an Pin 7 eine Spannungsabbildung des
Primärstroms zugeführt. Übersteigt diese Spannung einen bestimm-
ten Wert, der abhängig ist von der Regelspannung an IC7020-(14),
wird der Schalttransistor T7040 abgeschaltet. Dieser Vorgang wieder-
holt sich bei jedem Einschalten des Schalttransistors T7040.
Nach dem Abschalten des Schalttransistors T7040 wird keine Energie
in den Trafo übertragen. Die im Trafo gespeicherte Energie baut sich
nun über die Sekundärwicklungen ab. Durch die Umkehrung der
GRUNDIG Service
+U
-U
U
GS
I
I Dmax
D
Point of Reversal
T7040
U
DS
T7040
Polarität der Spannungen am Trafo fließt ein Strom durch die Sekun-
därwicklungen des Trafos, durch die Dioden, Elkos und die Last.
Ist die gesamte im Trafo gespeicherte Energie an die Last abgegeben
und das magnetische Feld abgeklungen, so fallen die Spannungen an
den Sekundärwicklungen unter 0V. Der Schalttransistor T7040 wird
erneut durchgeschaltet und ein neuer Zyklus beginnt.
Die Regelung des Schaltnetzteiles erfolgt durch Verändern der Leit-
phase des Schalttransistors, so daß entweder mehr oder weniger
Energie vom Netz in den Trafo übertragen wird. Die Regelinformation
kommt vom IC7074, welches die Ausgangsspannung des Schaltnetz-
teiles überwacht. Der IC7074 ist ein Referenzelement mit einer inter-
nen 2,5V-Referenzspannung und einem Vergleichskreis. Diese Regel-
information gelangt über den Optokoppler OK7070 (galvanische Tren-
nung) zum Pin 14 des IC7020. Der IC7020 vergleicht diese Spannung
mit einer internen Referenz. Dieser Vergleich verändert den Pegel, mit
dem die Spannung an Pin 7 des IC7020 (Primärstromabbildung)
verglichen wird.
In der Sperrphase des T7040 begrenzen D6042...C2042 die Span-
nungsspitzen auf der Primärseite.
Zur Vermeidung statischer Aufladungen besitzt das Gate des Schalt-
transistors T7040 den Pull Down-Widerstand R3040. Die Spannung
am Pin 5 des IC7020 wird zum Herunterregeln des Stromes und der
Spannung im Kurzschlußfall (FOLD BACK) benötigt.
Die maximal entnehmbare Sekundärleistung bestimmt R3046 / R3048.
Das Netzteil geht bei 1V (typisch) an IC7020-(7) in den Umkehrpunkt.
Die Beschaltung an Pin 11 ist eine Option des IC7020. Mittels C2014
wird die Anlaufphase mit verkürzten Impulsen durchgeführt, so daß die
Schaltfrequenz außerhalb des hörbaren Bereiches liegt.
Auf der Sekundärseite stehen Spannungen zur Verfügung, die mit den
zugehörigen Bauteilen (Dioden / Kondensatoren / Drosseln) gleichge-
richtet und gesiebt sind.
Anlaufphase
Nach dem Anschließen des Gerätes ans Netz steigen ab dem Zeit-
punkt t folgende Spannungen an den Pins des IC7020 (siehe Abb.):
0
– Die Spannung V
IC7020-(1), steigt ent-
sprechend der Halbwel-
lenladung über R3050 /
R3052 bis der Span-
nungswert V
cc Start
reicht ist. Die typische
Stromaufnahme (I ) ist
cc
dabei 0,3mA. Die inter-
ne Referenzspannung
V des IC7020 wird
ref
beim Erreichen der
V eingeschaltet
cc Start
und die Stromaufnahme
steigt bis 17mA.
– Die Spannung an Pin 11
des IC7020 nimmt linear
t
bis 2,4V zu. Der IC7020
steuert während dieser
Zeit den Power-MOS-
Transistors T7040 mit
verkürzten Impulsen an.
t
– Fällt die Spannung V
IC7020-(1), unter den
Grenzwert V bevor
dis2
der Umkehrpunkt er-
t reicht wurde, wird der
Anlauf gestoppt. Dazu
wird T7040 nicht mehr
angesteuert und der
IC7020 schaltet die in-
t
terne U ab (I
ref cc
0,3mA). Die Spannung V
wellenladung über R3050 / R3052. Ein neuer Anlaufzyklus startet.
Normalbetrieb, Überlast und Stand-By-Betrieb
Nach dem Anlauf arbeitet der IC7020 im Normalbetrieb (Regel-
bereich). Die Spannung an IC7020-(14) ist 2,5V (typisch). Steigt die
Last sekundärseitig, wird die Einschaltzeit verlängert. Dadurch erhöht
sich der Spitzenspannungswert an IC7020-(7) "Drainstromabbildung".
Steigt die Last weiter, d.h. auch die Spannung an IC7020-(7), beginnt
der Überlastverstärker des ICs die Impulsbreite der T7040-Ansteuer-
spannung an IC7020-(3) zu reduzieren. Dieser Punkt wird als Umkehr-
punkt bezeichnet. Die IC-Versorgungsspannung V
Beschreibungen
,
cc
No-Take Over Loop Failure
V
cc
Start-Up Re-Start
V
cc prot
V
cc start
Normal Mode
V
dis1
V
dis2
er-
IC7020-(1)
V
ref
IC7020 int.
UVLO1
IC7020 int.
V
pin11
IC7020-(11)
V
ovp out
IC7020 int.
,
cc
Output
IC7020-(3)
I
cc
17mA
0,3mA
IC7020-(1)
=
steigt entsprechend einer Halb-
cc
verhält sich wie
cc
>2ms
t
t
t
t
t
t
t
2 - 1