解析機頂盒過壓保護電路的設計與應用

王思齊

摘要：于機頂盒電源板輸出線路上設過壓保護電路，若電源電路發生運行異常和故障，則輸出高壓的過程中，在短路輸出線路的影響下，開關電源會立即停振，有效規避故障進一步蔓延，減輕由此產生的經濟損失。合理應用機頂盒過壓保護電路，能夠推動維護檢修理念的更新與發展。

關鍵詞：機頂盒;散熱裝置;過壓保護電路

機頂盒是家庭影音娛樂中不可或缺的現代化設備，且隨著技術的進步，其功能也更為豐富，但是機頂盒的散熱量也不斷提升。先進的機頂盒中設有風扇，保證機頂盒散熱效果。但是機頂盒運行后，風扇也隨之啟動，風扇轉速基本一致，無明顯變化，浪費大量的電能，并縮短了風扇的使用壽命。因此，本文將重點研究如何解決機頂盒散熱裝置的資源消耗問題，以延長散熱裝置的使用壽命。

1 工作原理

若電源電路處于正常的工作狀態，供電電壓為12V，明顯低于穩定電壓15V。穩壓二極管處于停滯狀態時，過壓保護電路輸出電壓也是12V，若電路發生故障，供電電壓會超過穩定電壓，穩壓二極管可反向導通。穩壓線路上并未設置限流電阻。因此，反向電流在較短的時間明顯上升，穩壓二極管也會驟然發熱，之后出現擊穿損壞等問題。短路電源輸出線路中過壓保護電路輸出電壓與供電電壓均為0V，開關電源電路停止振動，進而停止向負載供電。

2 技術背景

機頂盒檢修工作中，工作人員發現，電源板輸出的高壓躥入主板，由此產生故障，多個元器件被損壞。如在機頂盒的電源故障檢修中，電源板輸出高壓對主板上的低壓差穩壓器產生了較大影響，穩壓器被擊穿。穩壓器擊穿后所釋放的瞬時高壓會損壞視頻濾波器、智能卡接口模塊、調制解調器、芯片的內置音頻解碼器和操作顯示面板。在設備維修中需要投入較高的成本，無法及時組織開展修復工作。但是在機頂盒電源板輸出線路上，如設置過壓保護電路，當電源電路運行中發生異?；蚬收蠁栴}，輸出電壓較高時，短路輸出線可使開關電源停振，由此規避電源故障進一步蔓延，減少故障引發的經濟損失。

3 技術特點

機頂盒內置電源板中，穩壓二極管的多個元件并聯在電源板輸出線路上，若電源板由多線路輸出，穩壓二極管也應并聯于電壓值最高的輸出線路中。所以輸出電壓值與電源電路工作異常的程度存在密切聯系，二者成正相關。如在某機頂盒的電源板上共有3路輸出，分別為12V、5V和3.3V，穩壓二極管需并聯在12V輸出線路之上。

過壓保護器運行中需將獨立器件與電源適配器組合，實現其功能和價值。機頂盒中的外接適配器外殼為一次性熱塑封外殼，拆開后便無法封裝，也無法恢復成拆開前的狀態。所以，一般不提倡在電源適配器輸出線路上焊接穩壓二極管，通常可采用以下兩種方法;其一是與生產廠家溝通電源適配器過壓保護的具體工藝及技術要求;其二是將穩壓二極管視為獨立的配件，并與適配器配合，共同使用。過壓保護器的一端為直流電源公頭，其需要與機頂盒電源插座緊密連接，而另外一端是DC母座，需要與電源適配器的輸出接頭相連。過壓保護功能相對完善的電源適配器可應用在機頂盒上的同時，也可應用于有限數字電視系統中的其他外接電源設備中。常見的設備有光交換機、光線路終端和光網絡單元等。此外，維修的便捷性較強，如設備出現故障，且不是電源電路故障，工作人員僅需更換穩壓二極管，便可使機頂盒恢復正常運行狀態。該技術無需投入較高成本，穩壓二極管的單價約為0.8元，單個過壓保護器件僅需3元左右。

4 應用前景

數據調研和統計顯示，電源板故障率在7成左右，主板故障率在3成左右，其他板塊故障率接近5%。由于電源運行異常引發的主板故障在主板故障中占8成左右。因此，在電源板輸出線路上需設置過壓保護電路，也可在電源適配器和機頂盒間接入過壓保護器，避免電源板故障影響其他板塊。機頂盒電源板故障是最為常見且發生率最高的故障，這為維護檢修工作提供了優良條件，推動了維修理念的創新與發展。

以往機頂盒出現故障后，維護人員不能現場排除故障，在處理的過程中需采取整機置換的方式。機頂盒具備強大的過壓保護功能后，電源板故障是最為常見的故障。對此，工作人員需及時更換電源，有效處理并排除故障。但是如出現主板元器件老化和高頻頭雷擊等故障，則應采取整機更換措施。維護人員日后出勤時無需攜帶較多的備用機，僅需攜帶1～2臺整機及和足量的電源板、電源適配器、過壓保護器等設備，便可順利完成維護和搶修任務，一方面有效減小了備用器材的自重，另一方面也可縮小備用器材的體積，提高故障檢修與維護的效率。

傳統工作中，故障現場整機置換機頂盒后，用戶使用信息的方式會發生改變，需到營業網點重新錄入各項信息，而在更換電源板修復機頂盒后，用戶可便利地使用相同的信息，且除主板元器件出現老化問題或高頻頭出現雷擊故障不得不更換的情形外，其他條件下均無需重新錄入數據信息，該轉變簡化了機頂盒用戶的應用及管理流程。

隨著科技的進步，日后營業網點僅需向機頂盒維修中心送修電源板及少量故障機，無需向機頂盒維修中心送修大量故障機。因此，收發貨、包裝和運輸費用也隨之減少，無需投入較高成本，進而降低了機械運行和維修養護的成本投入，提高了經濟效益。

新技術得以廣泛應用后，機頂盒維修中心的電源故障檢修更加方便，檢修周期明顯縮短。在機頂盒散熱裝置和機頂盒發展的過程中，先進性明顯增強，優勢更為明顯，故障檢測及維修的要求明顯提高。與此同時，該轉變也完善了故障檢測和維修過程，檢修與維護的方式更為先進，時間更短。機頂盒散熱裝置及機頂盒將會朝著更加智能化的方向發展。

5 結束語

機頂盒電源板輸出線路上設置過壓保護電路可避免電源故障影響其他板塊的功能，防止故障進一步擴散，全面維護裝置運行的經濟效益。這也是工作人員在機頂盒維護檢修工作中，總結的經驗和技巧，希望在全新檢修理念的支持下，能夠更好地開展機頂盒及機頂盒散熱裝置的維護及檢修工作，避免意外事故的發生。

參考文獻：

[1]盧錦仁，朱朋，何仕全，等.一種網絡電視機頂盒的散熱裝置：，CN213126283U[P].2021

[2]張鈺金，陳統雄，錢光磊，等.一種機頂盒散熱裝置及其機頂盒：，CN212183663U[P].2020

[3]林宣科，葉秋華.芻議數字電視機頂盒的故障問題與對策[J].科技資訊，2014，12（07）：23.