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CUC 7301 F
GRUNDIG Service
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Description des circuits / Circuit Description
Description
1. Power Supply
1.1 Basic Circuit
Current mode converters can exhibit subharmonic oscillations when
operating at a duty cycle greater than 50% with continuous inductor
current. This instability is independent of the regulators closed loop
characteristics and is caused by the simultaneous operating conditions
of fixed frequency and peak current detecting.
Figure 1 shows the phenomenon graphically. At t
0
, switch conduction
begins, causing the inductor current to rise at a slope of m
1
.This slope
is a function of the input voltage divided by the inductance. At t
1
, the
Current Sense Input reaches the threshold established by the control
voltage. This causes the switch to turn off and the current to decay at
a slope of m
2
, until the next oscillator cycle. The unstable condition can
be shown if a pertubation is added to the control voltage, resulting in
a small ∆l (dashed line). With a fixed oscillator period, the current decay
time is reduced, and the minimum current at switch turn-on (t
2
) is
increased by ∆l + ∆l m
2
/m
1
. The minimum current at the next cycle (t
3
)
decreases to (∆l + ∆l m
2
/m
1
) (m
2
/m
1
). This pertubation is multiplied by
m
2
/m
1
on each succeeding cycle, alternately increasing and decreas-
ing the inductor current at switch turn-on. Several oscillator cycles may
be required before the inductor current reaches zero causing the
process to commence again. If m
2
/m
1
is greater than 1, the converter
will be unstable. Figure 1 shows that by adding an artificial ramp that
is synchronized with the PWM clock to the control voltage, the ∆l
pertubation will decrease to zero on succeeding cycles. This compen-
sating ramp (m
3
) must have a slope equal to or slightly greater than m
2
/
2 for stability. With m
2
/2 slope compensation, the average inductor
current follows the control voltage yielding true current mode opera-
tion. The compensating ramp can be derived from the oscillator and
added to either the Voltage Feedback or Current Sense inputs (Figure 2).
Fig. 2
1.2 Normal / Controlled Operation
For the power supply of this TV receiver a blocking oscillator-type
converter power supply with a switching frequency of 50kHz approxi-
mately is used (at normal operation and a mains voltage of 230V).
The collector contact of the power transistor T665 is connected via the
primary winding 2/1 of the blocking oscillator-type transformer TR601
to the rectified mains voltage, D621…D624. At a mains voltage of 230V
the voltage level present at the charging electrolytic capacitor C626 is
approx. +320V.
The IC630 is responsible for driving, controlling and monitoring the
bipolar power transistor T665. The supply for the control-IC is 12V and
is present on Pin 7. As soon as the switch-on threshold is reached on
Pin 7 via the resistor R633 and the capacitor C667, the IC feeds out a
positive start pulse (1µs) of 10V pp at Pin 6. After start-up of the IC, the
supply voltage is obtained via the diode D667 from the winding 3/4 of
the transformer. During the conducting phase of the transistor, energy
is stored in the transformer and this is transferred into the secondary
winding when the transistor is switched off. The IC630 controls by the
period during which the transistor T665 is switched on, the transfer of
energy at Pin 6 so that the secondary voltages are stable and are
largely not affected by variations of the mains supply, mains frequency
and the load.
The power transistor T665 is driven by a pulse-width modulator which
is triggered by an oscillator integrated in the IC. The frequency of the
oscillator is determined by the components C652 and R652. For
stabilisation, the feedback voltage which is rectified by D654 is
compared in IC630 with the 5V reference voltage provided at IC630-(8).
∆l + ∆l
m2
m
m
2
1
∆l + ∆l
m
m
2
1
m
m
2
1
())(
m1
Inductor
Current
Control Voltage
∆l
t
0
t
1
t
2
t
3
Oscillator Period
(A)
t
45
tt
6
∆l
m1
m2
m3
Inductor
Current
Oscillator Period
Control Voltage
(B)
Description des circuits
1. Le C.I. Alimentation
1.1 Principe de fonctionnement du circuit
Les alimentations à découpage peuvent produire des oscillations
subharmoniques lorsqu'elles fonctionnent à une cadence > 50% avec
un courant d'induction continu. Cette instabilité est indépendante des
caractéristiques des circuits de régulation fermés et peut être engen-
drée par la mesure simultanée de la fréquence fixe et du courant de
crête.
La Fig. 1 présente ce phénomène sous forme graphique. Au moment
t
0
commence la mise en circuit et le courant d'induction augmente avec
une pente m
1
. Cette montée est une fonction de la tension d'entrée par
rapport à l'inductance. Au moment t
1
l'intensité de courant déterminée
par la tension de commande est au maximum. La phase de blocage est
alors engagée et le courant chute selon la courbe m
2
jusqu'au prochain
cycle d'oscillation. Cette instabilité est démontrée lorsqu'on additionne
un signal parasite à la tension de commande. Il en résulte le léger
décalage de courant DI (ligne pointillée). Dans le cas d'une durée
d'oscillation fixe, la phase de blocage est diminuée et l'intensité de
courant minimum pendant la phase de conduction (t
2
) s'accroît de DI
+ DI m
2
/m
1
. L'intensité de courant minimum au cycle suivant (t
3
) chute
à (Dl + Dl m
2
/m
1
) (m
2
/m
1
). Cette valeur parasite se multiplie à chaque
cycle suivant par m
2
/m
1
de sorte que le courant d'induction croît et
décroît alternativement au moment de l'inversion de polarité. Pour que
le courant d'induction devienne nul plusieurs cycles d'oscillation sont
nécessaires. Ensuite le processus recommence au début. Si m
2
/m
1
est
supérieur à 1, l'alimentation à découpage devient instable. Lorsqu'on
additionne à la tension de commande une tension artificielle en dent de
scie synchronisée avec la cadence du modulateur de largeur d'impul-
sion comme indiqué sur la Fig.1, la valeur parasite DI diminue lors des
cycles suivants pour devenir nulle. Afin d'obtenir une stabilité, la pente
de cette tension de correction doit être égale ou légèrement supérieure
à m
2
/2. Si la tension de correction est de m
2
/2, le courant d'induction
moyen s'aligne sur la tension de commande de façon à obtenir une
réelle régulation de courant. La tension de correction est dérivée
depuis l'oscillateur pour être dirigée soit vers l'entrée de tension de
rétrocouplage soit vers l'entrée de mesure de courant (Fig. 2).
Fig. 1
1.2 Fonctionnement normal / Fonctionnement en régulation
L'alimentation à découpage du téléviseur fonctionne à une fréquence
d'env.50kHz (en charge normale et pour une tension de 230V secteur).
Le circuit collecteur du transistor de puissance T665 reçoit via
l'enroulement primaire 2/1 du transformateur à découpage TR601 la
tension redressée par D621…D624. Avec 230V secteur,une tension
d'env. +320V charge le condensateur C626.
L'IC630 commande le transistor de puissance bipolaire T665 et contrôle
toutes les fonctions de régulation et de mise en sécurité. La tension
d'alimentation (pin 7) de l'IC de régulation est d'env.12V. Après avoir reçu la
tension de démarrage à la pin 7 par la résistance R633, et le condensateur
C667, l'IC délivre à la pin 6 une impulsion positive de démarrage (1µs) de
10Vcc. Après la phase de démarrage de l'IC la tension d'alimentation est
relayée par l'enroulement 3/4 du tranformateur via la diode D667. Pendant
la conduction du transistor l'énergie est accumulée dans le transformateur
et pendant la période de blocage celle-ci est restituée aux enroulements du
secondaire. L'IC630 détermine par la pin 6 la fréquence et la tension de
commutation du transistor T665 de façon à obtenir au secondaire des
tensions stables indépendantes des fluctuations du secteur et des variations
de charge.
Le transistor de puissance T665 commande un modulateur de largeur
d'impulsion cadencé par un oscillateur intégré dans l'IC. La fréquence est
déterminée par les composants C652 et R652. Pour la stabilisation l'IC630
compare la tension de réaction redressée par D654 avec la tension de
référence 5V de l'IC630-(8). Si la tension de réaction diminue légèrement
suite à une augmentation de la charge, la largeur de l'impulsion de
commande du transistor T665 augmente. Ainsi la durée de conduction de