第12讲TDA93××超级芯片机芯彩色电视机

1第12章TDA93××超级芯片机芯彩色电视机教学目的1．掌握康佳TDA9383超级芯片彩色电视机主要电路组成框图；2．熟悉康佳TDA9383超级芯片彩色电视机的工作原理分析。技能要求1．掌握康佳TDA9383超级芯片彩色电视机的主要技术参数；2．熟悉康佳TDA9383超级芯片彩色电视机的典型故障分析与排除方法。2本章主要内容12.1康佳TDA9383超级芯片彩色电视机整机电路组成12.2电源电路分析12.3扫描电路工作原理分析12.4末级视放电路分析12.5图像与伴音中频处理电路分析12.6AV/TV切换电路分析12.7音频处理电路分析12.8亮度信号处理电路分析12.9色度信号处理电路分析12.10CPU电路分析12.11康佳TDA9383超级芯片彩电的典型故障实例分析与I2C总线调整12.12I2C总线控制电视机3TDA93××系列是飞利浦公司2000年推向市场的电视信号处理超级芯片（UOC），它集电视小信号处理与微处理器了一体，采用I2C总线控制技术．能方便地适用于14～34英寸电视机的生产。特别是TDA93××系列中的TDA9380／9383、TDA9370／9373超级芯片，在国产康佳、长虹、TCL、海信、海尔等彩色电视机中得到了十分广泛的应用。为了了解其基本原理和便于维修的需要，本章重点以采用TDA9383的康佳K系列彩色电视机（主要有P2562K、P2960K、P2962K、P2962K1、P2998K、P3460K、T2568K、T2975K、T2976K、T3468K等）为例进行分析。另外，康佳利用超级芯片生产的N系列彩色电视机与K系列彩色电视机电路基本相同，主要不同点是N系列彩色电视机具有丽音解码功能。412.1康佳TDA9383超级芯片彩色电视机整机电路组成1.康佳TDA9383超级芯片彩色电视机主要电路组成康佳TDA9383超级芯片彩色电视机主要电路组成如图12-1所示。图12-1康佳TDA9383超级芯片彩色电视机主要电路组成5从图中可以看出，康佳TDA9383超级芯片彩色电视机主要由电子调谐器、超级芯片N101（TDA9383）、SRS3D音频处理电路N204（M6438FP，部分机型有）、）立体声音频处理电路N203（TDA7429S）、双路音频功放N201（TDA8944J）、重低音功放N202（TDA8945S，部分机型有）、行输出、场输出N402（LA7845）、AV1／AV2／AV3视频切换N801（TC4052）、TV（L/R）／AV1（L1/R1）／AV2（L2/R2）／AV3（L3/R3）音频切换N802（TC4052）、末级视放和开关电源N901（TDA16846）、N903（TDA8133）等组成．62.TDA9383简介TDA9383为飞利浦公司生产的超级芯片，它将TV处理器与微处理器合二为一，内部包括图像中频放大与检波、伴音中频放大与解调、亮度／色度信号处理、行场扫描小信号处理和CPU系统控制电路。TDA9383内部电路框图如图12-2所示。图12-2TDA9383内部电路框图7TDA9383所需的5组电源供电是由开关稳压电源输出的，13V电压经N903（TDA8133）电压变换器产生+8V和+5V两组电压。其中+8V电压经TDA9383的⑭、39脚引入供内部的TV处理器用，+5V电压经V956等的作用形成3.3V电压，从TDA9383的61、56、54脚引入，供内部CPU和数字电路使用。TDA93××系列芯片中，在国产彩色电视机应用较多的是TDA9383/9380、TDA9373／9370。其中，TDA9370、TDA9380无水平枕形失真校正功能，主要适用于21英寸及21英寸以下机型（部分大屏幕彩色电视机也采用），TDA9373、TDA9383则具有水平失真校正功能，主要适用于25英寸及25英寸以上机型。另外，TDA9383／9380、TDA9373／9370等芯片在不同厂家生产的彩色电视机中，其微处理器部分由于使用的控制模块为80C51单片机，故很多端口根据外电路和芯片软件设计不同，其定义也有所不同。812.2电源电路分析康佳TDA9383超级芯片彩色电视机采用了并联它激式开关电源，电源电路如图12-3所示。图12-3TDA9383彩电电源电路9该电源电路的电源控制芯片为飞利浦公司新生产的TDA16846（N901），其内部设置了独立的振荡电路，其振荡频率有固定模式、自由调整模式和同步模式供设计时选用：有过流、过压/欠压等多种保护功能；提供了两路稳压控制输入端子和两路故障检测端子。TDA16846内部框图如图12-4所示，引脚功能和实测数据如表12-3所示。10图12-4TDA16846内部电路框图1112.2.1开关电源电路1．启动与振荡工作原理接通电源开关S901后，220V的交流电经VC901桥式整流、C909滤波后，得到约300V的直流电压，一路经开关变压器T901的⑪-⑧绕组加到场效应开关管V901的D极；另一路经启动电阻R918降压限流后，由TDA16846的②脚进入，并通过内部电路对⑭脚的外接电容C913充电，约l～2秒钟后，C913两端电压上升到16V时，TDA16846内部电路启动，从⑬脚输出脉冲信号，经R903、R902驱动开关管V901导通。于是T901的初级⑪-⑧绕组产生一个逐渐增大的电流，同时⑬-⑭绕组两端产生的感生电压经VD902整流、C913滤波后加到TDA16846的⑭脚，维持TDA16846的供电，该电压只要不小于8V，开关电源都将稳定可靠地工作。122．稳压调节电路工作原理TDA16846设计了两个稳压控制输入端口，即③脚的过零检测／误差电压输入端和⑤脚的光电耦合器输入端。电源启动后，开关变压器T901的⑬-⑭绕组产生的感应电压经R919、R909分压后，从TDA16846的过零检测／误差电压输入端③脚进入内部后分成两路：一路和内部的误差放大器的反相输入端连接，在负载电压稳定时③脚输入的电压稳定不变，误差放大器无输出，开关电源工作状态维持不变。当由于某种原因次级输出电压升高时，③脚的取样电压也随之升高，误差放大器输出电压降低，经④脚外接电容C920滤波后，送到“开时间比较器”，由其抑制⑬脚驱动脉冲的导通周期变窄，V901的导通时间缩短；使次级电压降低至正常值。13TDA16846的③脚的负反馈稳压作用已经能满足控制灵敏度的要求，但是，如果需要更高的控制灵敏度和增益更大的误差放大器，则可以外接误差放大器，并通过光电耦合器从⑤脚输入完成稳压控制作用。具体控制过程是：当+B（130V）电压由于某种原因升高时，经电阻R931、R932、RP901分压后的取样电压也将同步升高，V904的发射极电压，即V902的发射极电压升高，V902的集电极电流，即光耦N902的①、②脚的电流增大，③、④脚的内阻减小，导致TDA16846的⑤脚电压下降，经TDA16846内部电路检测放大后被送到“开时间比较器”，控制⑬脚的驱动脉冲导通周期变窄；；相应地V901的导通时间缩短，+B电压回落到正常值。143．保护电路（l）软启动电路在刚开机时，由于次级的各个供电支路均处于大电流的充电状态，一致整机电流很大，并产生极高的反峰电压，这种开机时的“浪涌”电流或反峰电压会对开关管V901构成极大的威胁。因此，TDA16846设置了由④脚内部电路和外接电容C920构成的软启动电路。刚接通电源时，TDA16846的内部电源电路通过④脚对电容C920充电，由于电容两端的电压不能突变，于是④脚电压只能逐渐缓慢升高，这个电压提供给“开时间比较器”，它控制⑬脚输出的驱动脉冲导通周期随④脚电压的升高而逐渐展宽。这样，开关管V901的导通时间也逐渐延长，次级输出电压也缓慢升高至设计值。这就避免了开关管V901在开机瞬间由于过流或反峰电压而击穿损坏。15（2）初级过压/欠压保护电路C909上的300V电压经电阻R920、R910分压取样后，由TDA16846的过压／欠压检测端⑪脚送入内部，经内部电路检测后，产生相应的保护动作，以保护相应的电路免遭损害。当交流输入电压升高，使⑪脚的电压高于1．5V时，内部保护电路动作，控制⑬脚的驱动脉冲导通周期减小，从而使开关管提前截止，输出电压下降。当交流电网输入电压降低，使⑪脚电压小于1V时，内部保护电路将控制⑬脚停止输出驱动脉冲，使V901截止。16（3）次级过流／过压保护电路开关电源正常启动后，开关变压器T901的⑬-⑭绕组感应的电压经VD902、C913整流滤波后由TDA16846的⑭脚输入，为其提供工作电源。同时，⑭脚还是TDA16846的次级过流/过压保护检测端子，其正常的工作电压在8～16V。若次级由于某种原因过流时，受电源的额定功率影响，次级各绕组的电压必然会大幅度下降，当⑭脚的电压小于8V时，内部检测电路动作，控制⑬脚停止输出驱动脉冲，V901截止。当稳压控制电路失效使振荡过强，导致⑭脚电压大于16V时，内部检测电路也将控制⑬脚停止输出驱动脉冲信号，V901也将截止。17（4）初级过流保护电路TDA16846的②脚外围的R918与C918决定了开关管的导通时间，也就是决定了开关管的平均导通电流，因此②脚为初级电流信息输入端口。当时间常数R918×C918一定时，将限定场效应开关管最长的导通时间，因为场效应管的截止时间已经“固定”，所以最长的导通期也就是场效应管的最大平均电流的标志。故②脚又称为初级电流的过流保护端口。如果由于某种原因负载加重，如变压器某次级统组支路对地短路，要求电源供给更大的负载电流，相应地初级电流必然也更大。但是，由于受到最大初级电流的限制，各绕组的输出电压必然降低，直到⑭脚供电电压小于8V，产生欠压保护作用，最后“保护性”关机，从而保护了开关电源本身元器件不被过流而损坏。18（5）频率控制和故障检测端口TDA16846构成的开关电源，可通过对⑦脚外围电路进行不同的设置，得到不同的工作频率。当⑦脚外接固定的阻容元件时，电源将以固定的频率工作：当⑦脚既外接阻容元件，又通过光耦和外部振荡源连接时，开关电源的工作频率将和外部电路同步，使开关电源对其他单元电路的干扰减到最小。除上述外，还可将⑦脚外接一固定的直流电压或干脆将⑦脚悬空，此时开关电源将根据次级负载的轻重而自动调节振荡频率的高低，以适应整机的功率需要。本机将⑦脚和参考电压输出端⑨脚连接，说明其振荡电路是工作于自动调整状态的。1912.2.2待机控制电路1.TDA8133简介TDA8133（M903）是一块具有过热保护和短路保护功能的双正极性电压稳压器，能提供5V和8V输出电压，内部具有复位电路。当输出端电压低于正常值时，能够产生一个复位脉冲，可以通过④脚控制端使8V输出端失效（被禁止）。TDA8133内部电路框图如图6-5所示。20图12-5TDA8133内部功能框图212．待机控制过程正常开机时，N101（TDA9383）的①脚输出低电平，V269、V201截止，对行扫描电路和电源电路无影响。待机时，TDA9383的①脚输出高电平，一方面控制V201饱和导通，V201集电极低电平加到TDA8133的④脚，控制TDA8133的⑥脚无8V电压输出（⑨脚的5V电压输出正常），从而使TDA9383内的TV处理器电路因供电被切断而不工作。另一方面，TDA9383①脚输出的高电平还经R258、R259分压后加到V269的基极，控制V269饱和导通，V269集电极输出低电平，将TDA9383的33脚输出的行激励脉冲对地短接，使行扫描电路停止工作。因场扫描供电取自行输出电路，所以场扫描也停止工作。需要说明的是，在待机状态下，开关电源各路输出电压与正常开机时基本相同。2212.3扫描电路工作原理分析12.3.1行扫描电路分析康佳TDA9383超级芯片彩电的行扫描电路如图12-6所示。（另附图）图12-6康佳TDA9383超级芯片彩电的行扫描电路231．行扫描小信号处理电路在TDA9383内部视频切换开关控制下，选择的复合视频信号或亮度信号经同步分离电路分离出复合同步