巨鷹GE—8810B DVB—C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒開關(guān)電源

鄭秀峰

巨鷹GE-8810B DVB-C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒的電源芯片U1表面未標(biāo)明元件型號(hào)，外形與常見的8DIP封裝的雙列八腳電源芯片相似，但兩列中間的引腳在離開集成塊基部后兩兩合并在一起，很長(zhǎng)一段時(shí)間無法知曉該電源芯片的類別和型號(hào)。后來一個(gè)偶然機(jī)會(huì)在網(wǎng)上查閱資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)SM8002外形及應(yīng)用電路與巨鷹GE-8810B有線電視機(jī)頂盒的電源芯片U1外形和外圍電路相同，確認(rèn)巨鷹GE-8810B有線電視機(jī)頂盒的電源芯片就是SM8002。

SM8002開關(guān)電源芯片

SM8002是深圳市明微電子有限公司生產(chǎn)的電流模式PWM離線式開關(guān)電源開關(guān)芯片。它的待機(jī)功耗小，具有過流保護(hù)功能和欠壓保護(hù)功能，在系統(tǒng)短路的情況下，芯片內(nèi)部的定時(shí)電路開始工作，讓整個(gè)系統(tǒng)工作在“打嗝”模式，同時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作的狀態(tài)，直到系統(tǒng)恢復(fù)正常為止。開關(guān)頻率為100 KHz，在實(shí)際工作過程中，為了降低整個(gè)系統(tǒng)的EMI，芯片會(huì)在±2 KHz范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)整開關(guān)頻率。SM8002采用HDIP4封裝形式，圖1為其封裝引腳圖，圖2為SM8002內(nèi)部功能簡(jiǎn)單框圖。其引腳功能分別為：①腳（VDD）芯片控制部分電源，在過流或短路保護(hù)狀態(tài)時(shí)，不斷復(fù)位啟動(dòng)，起到保護(hù)作用，②腳（GND）接地端，③腳（SWO）為PWM波形輸出端，④腳（SWI）為PWM波形輸入端，⑤腳（DRAIN）為驅(qū)動(dòng)端，⑥腳（Vstart）為芯片啟動(dòng)電壓輸入端。

巨鷹GE-8810B DVB-C數(shù)字有線

電視機(jī)頂盒開關(guān)電源電路原理簡(jiǎn)析

該機(jī)電源電路由輸入電路、整流電路、主變換電路、穩(wěn)壓控制電路和輸出電路等構(gòu)成。圖3是根據(jù)實(shí)物繪制的開關(guān)電源原理圖，元件序號(hào)來源于PCB板上的標(biāo)識(shí)。

1.輸入與整流電路

220V交流市電經(jīng)電源開關(guān)、保險(xiǎn)管F1進(jìn)入由LF1和C1組成的抗干擾抑制電路，將電網(wǎng)中的干擾信號(hào)或外界竄入的高頻噪聲濾除掉。經(jīng)處理的220V交流電壓經(jīng)D1-D4橋式整流、C3濾波，在C3兩端得到約300V的直流電壓，為以SM8002為核心元件構(gòu)成的主變換電路提供電源及啟動(dòng)電壓。

2.啟動(dòng)與穩(wěn)壓電路

300V直流電壓一路經(jīng)開關(guān)變壓器T1初級(jí)①-②繞組加至U1（SM8002）⑤腳驅(qū)動(dòng)端，另一路經(jīng)R4加到SM8002⑥腳啟動(dòng)電壓輸入端，當(dāng)SM8002⑥腳電壓達(dá)10V啟動(dòng)電壓時(shí)，芯片工作進(jìn)入VDD充電階段。芯片內(nèi)部集成的開關(guān)（連接于Vstart腳與VDD腳之間）導(dǎo)通，系統(tǒng)通過Vstart腳和集成開關(guān)向VDD腳充電，VDD電壓上升，當(dāng)VDD電壓達(dá)到5V時(shí)，芯片內(nèi)部的定時(shí)電路開始工作，由于充電開關(guān)仍然導(dǎo)通，VDD腳繼續(xù)充電（實(shí)際上內(nèi)部定時(shí)電路工作階段可以看作是VDD充電階段的一部分），由于內(nèi)部的穩(wěn)壓作用，VDD電壓最終達(dá)到5.6V，定時(shí)電路在開啟0.65秒后結(jié)束工作，芯片進(jìn)入VDD放電階段。定時(shí)電路結(jié)束工作后，芯片內(nèi)部集成的充電開關(guān)關(guān)斷，由于芯片內(nèi)部電流消耗，VDD電壓下降，當(dāng)降到4.8V的時(shí)候，SM8002進(jìn)入PWM工作模式。只要VDD電壓在3.35-4.8V之間，SM8002即工作在PWM模式，SW口有PWM波形輸出，SW波形的占空比隨VDD電壓變化而變化，此時(shí)在開關(guān)變壓器T1次級(jí)輸出一定的電壓，開關(guān)變壓器T1輔助繞組③-④產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓經(jīng)D6整流、R3、R2限流及E3濾波、Z1穩(wěn)壓后提供給SM8002⑥腳，以維持SM8002正常工作。

穩(wěn)壓控制電路主要由光電耦合器OPT1（817B）和電流比較放大器U2（TL431）等元件組成，穩(wěn)壓取樣電壓取自3.3V電源支路。輸出電壓誤差信號(hào)經(jīng)光電耦合器傳送給SM8002①腳，通過調(diào)控SM8002①腳的VDD電壓，改變PWM占空比，使輸出電壓保持在設(shè)定值。

3.保護(hù)電路

以SM8002為核心元件構(gòu)成的開關(guān)電源，外圍電路簡(jiǎn)捷，在SM8002芯片外的保護(hù)電路只有并接在開關(guān)變壓器①-②繞組間的尖峰電壓吸收電路，抑制開關(guān)變壓器①-②繞組產(chǎn)生的反向尖峰電壓，保護(hù)SM8002不被過高的尖峰電壓擊穿。其他過流、欠壓保護(hù)均在SM8002芯片內(nèi)部完成。

與其他電源芯片構(gòu)成的開關(guān)電源相比，以SM8002為核心元件構(gòu)成的開關(guān)電源，具有獨(dú)特的短路“打嗝”保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載增大到某種程度或直接短路，由于VDD電壓下降到了3.35V，此時(shí)芯片系統(tǒng)關(guān)閉，需要重新啟動(dòng)，由于Vstart腳存在電壓，芯片又重新啟動(dòng)，但由于負(fù)載的原因，芯片還是會(huì)關(guān)閉。這樣不斷的重復(fù)，直到負(fù)載正常，芯片才能恢復(fù)正常，這種工作狀態(tài)，可以保障系統(tǒng)在非正常的情況下，保護(hù)電路系統(tǒng)，降低非正常功耗。

4.輸出電路

巨鷹GE-8810B DVB-C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒開關(guān)電源輸出3.3V、5V、12V、33V四組電源，每一組電源輸出電路都是由整流、濾波等基本元件構(gòu)成。

巨鷹GE-8810B DVB-C

數(shù)字有線電視機(jī)頂盒開關(guān)電源檢修

與其他電源芯片構(gòu)成的開關(guān)電源相比，巨鷹GE-8810B DVB-C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒開關(guān)電源發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象與其他類開關(guān)電源相同，檢修思路也基本相同。

巨鷹GE-8810B DVB-C電源發(fā)生故障時(shí)，多為無輸出電壓或輸出電壓異常。如電源無輸出電壓，則應(yīng)首先檢查電源輸入電路有無元件明顯損壞跡象，如保險(xiǎn)管F1已損壞，則應(yīng)檢測(cè)電路是否存在短路故障。如有短路故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查整流二極管D1-D4、濾波電容C3、電源芯片SM8002是否損壞。在確認(rèn)電源輸入電路無明顯短路故障后，可接通電源測(cè)C3兩端及SM8002⑤腳有無300V左右的直流電壓，如有300V左右直流電壓，但關(guān)機(jī)后該電壓較長(zhǎng)時(shí)間才消失，則說明開關(guān)電源未起振，應(yīng)重點(diǎn)檢查啟動(dòng)電阻R4是否開路，SM8002⑥腳外接的E3、Z1是否已損壞。SM8002外圍元件較少，很容易檢查，在檢查SM8002外圍元件正常的情況下，可更換SM8002試之。電源輸出電壓異常分為各組電源輸出電壓均偏離正常值和個(gè)別電源支路輸出電壓不正常兩種情況，如各組電源輸出電壓均偏離正常值，則故障多發(fā)生在穩(wěn)壓控制環(huán)路和取樣電源支路，在主板負(fù)載電路正常的情況下，可對(duì)取樣電源支路中元件及穩(wěn)壓控制電路中的取樣電阻（R13、R8）、光電耦合器OPT1（817B）、電流比較放大器U2（TL431）和電源管理芯片U1（SM8002）等相關(guān)元件進(jìn)行檢測(cè)，找出故障元件更換即可。如取樣電源支路以外的其他電源支路輸出電壓異常，可查該支路的整流二極管、濾波電容等元件有無損壞。

由于巨鷹GE-8810B DVB-C數(shù)字有線電視機(jī)頂盒為廣電部門配發(fā)，如主板損壞需要更換時(shí)，在市面上無法購到主板，只能與當(dāng)?shù)貜V電部門聯(lián)系、更換。但電源板及電源核心元件SM8002在網(wǎng)上還是可以淘到的。有的早期生產(chǎn)的DVB機(jī)電源也可以整體代換巨鷹GE-8810B機(jī)頂盒電源。