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创维52寸液晶电视的开关电源原理与维修(图)

发布时间:2013-06-08 17:03:09   来源:中国修电器网  浏览:   【】【】【
本文关键词:液晶电视维修
一、概述  该电源为创维公司自行设计生产的第一种 52 寸大屏幕液晶电视内置电源, BOM 编号:168P-P52TTN-00,PCB 板编号:5800-52TTN-00,成品物料编号:543L-0952TT-00。1 g" i3 r. f6 F9 p/ m, s2 z
该电源设计输出功率 400W,实际使用功率350W,电源效率高于80%,功率因素高于0.9。
设计允许负载电流:( [2 Z n( M* \! _: q
5V(待机电源)0.5A;
24V-1(伴音电源)1.5A;! D! M* t1 i- o6 g0 v
12V(USB 及主板供电)4A;3 g& W: b( f1 T: Q( K
24V-2(背光板供电)15A。0 [! O, V% Q+ Y/ N' X
本电源由整流滤波网络、待机辅助电源(以下称副电源)、PFC、两路独立DC-DC、输出过流、过压保护电路等五大部分组成。本电源采用成熟的器件和单面板设计,免调试、维修检测方便、工作稳定可靠。已完全替代外厂产品配套使用于创维各型52 寸大屏幕液晶电视。系统构架如图1 所示。, T5 y5 j% y2 b3 V. i* N


图1
二、基本工作原理9 g- X, `( i" K% ?; Y. E+ s
1、电源工作流程简述
1.1 市电经两极共模抗干扰电路后送全桥整流,输出约220V 脉动直流(滤波后300V),分两路送副电源(器件位号3 字头部分电路)和功率因素校正PFC 电路(器件位号1 字头部分电路),为电源板提供启动和后继负载能源。
1.2 市电接通后,待机辅助电源首先启动,输出+5V(主板系统电源)到主板系统控制电路,随后,主板送出一个的开机ON 控制信号(约3V),使副电源电路中的待机控制管Q300导通,输出15V 辅助电源为PFC 和DC-DC 转换控制电路芯片供电。4 B1 ^' f+ x2 q7 G* Z
1.3 当PFC 控制芯片IC100/NCP1653APG 的P8 端VCC 达到12~14.5V、欠压检测P3端电压达到2.4V 以上时,P7 端开始输出激励控制信号(驱动MOS 管),PFC 电路开始工作,在D102 负端输出约380~400V 稳定的直流电源给后级DC-DC 电路供电。; d& J' {. k, R6 z7 z* `% U9 a
1.4 当15V 辅助电源和380V 直流供电同时送达IC400 控制芯片和T300 等组成的DC-DC 转换电路(15V 送到IC400/NCP1377 的P6 端)时,IC400 的P5 端开始输出激励控制信号,控制由MOS 管和T400 等组成的DC-DC 变换电路输出稳定的12V 和24V-1 电源,给主板和USB 板供电。7 B, ~- ?$ E2 D4 T% s
1.5 15V 和380V 电源送到IC200、IC201、T200 等组成的+24V-2 主DC-DC 变换电路、IC200 的P7 端电压高于1.03V 后, IC200 的10、11 脚开始输出激励控制信号,经IC201缓冲后驱动两个MOS 管,控制DC-DC 电路输出稳定的24V-2 直流给液晶屏背光板供电。
1.6 输出保护控制原理,IC500 和IC501、R408、R228、D503 等组成了电源输出过流、过压保护电路。当IC500 的1、7 脚(任意一脚)输出高电平时,由Q304、Q302 等组成的保护控制自锁电路锁定,Q301 导通、Q300 截止,关断15V 辅助电源,PFC 和DC-DC 转换电路控制芯片因没有15V 供电而全部停止工作。电源板除5V 外所有电源无输出,实现过流过压保护。
2、 5V/15V 副电源工作原理! b( V+ C& \# d- d8 J X; U
2.1、 副电源原理图(图2 )& ]$ s) d( [# z4 v6 K8 q


图2
2.2 IC300/STRA6159M 引脚功能简介* G: H. _5 X# j7 N8 Y6 Y
P1 原边过电流检出信号输入端(外接取样电阻,取样电压高于0.77V 保护电路动作,* Q# r) H+ o+ w& E, t: Z* H
电源无输出);
P2 Vcc 控制电路的电源输入端(启动电压17.5V,工作维持电压高于10.5V 即可);* U% K6 M* u# f, n6 e& [2 A
P3 地;
P4 定电压控制信号/过负载保护信号输入(电压反馈取样输入脚FB);% x4 @- ?( u9 [, w. \# ^
P5 启动电源输入脚(可直接接电源、本机设计有外接欠压保护电路,当电压低于! L; ?. B% R6 V3 S/ E T
120V 时,该脚无电压,电源不启动);
P6 空脚;
P7/8 内部MOS 管漏极。
2.3 工作流程
本副电源为主板CPU控制系统和电源板其余各IC 提供辅助电源,如果它不能正常工作,整机将瘫痪。当市电接通后,IC300 的P5 有正常的启动供电(该供电仅在启动瞬间起作用,启动完成后P5 端无需电流输入),起动电流由启动端子(P5)连接到输入电压经整流后的直流电压部分构成。从启动端子输入的电流被IC 内部电路定电流处理后(800μA Typ)经IC内部给连接在Vcc 端子(P2)外的电容C309 充电。当电容上的电压上升到动作开始电源电压Vcc(ON)=17.5V (TYP)时,副电源开始动作(注:到动作开始为止的起动时间仅由电容C309 的容量决定,而和启动端子的直流电压无关)。此后T400 的P4 端的感应电压经过D303 整流、C309 滤波为P2 端提供大于17.5V 的VCC 电压,电源启动完成。此时R316~318、IC301、IC304 等组成的误差取样电路,将输出电压变化信息反馈到P4(FB)端,控制内部激励信号占空比实现电源的稳压输出。副电源输出的5V 为主板CPU 控制电路供电,待主板控制电路工作正常后,发出(主电源)开机控制信号ON 送回电源板,使Q300 导通,把15V 辅助电源送到后级PFC 和DC-DC 校正电路VCC 端,此后主电源启动。" S3 b4 ]8 S* s( v; m1 u# P* M" S
注:P4 端的OFF Timer 电路决定MOS FET 的关断时间,并产生MOS FET 导通开始的定时脉冲信号。这和通常的PWM 控制方式不同,如果IC 内部的OCP 比较器和FB 比较器没有输出ON 期间中止信号给PRC Latch 复位端子(R),MOS FET 将不被关断,振荡动作不会继续。/ k) o* f6 l M6 J! a
2.4 主要外围器件作用2 l2 t( S* Q4 d8 Q: \
P1 外接R300 为过流保护取样电阻,当其上的压降达到0.77V 时电源即进入过流保护状态,无5V 和15V 电源输出。故该电阻变质可能导致过流保护控制电路误动作,电源表现为带负载能力差或无法正常启动!, ]" z* j* K- U
保护过程:在每个脉冲内,对MOS 管的漏极电流的峰值进行检测,当漏极电流的检出(1脚和3 脚GND 间的)电压达到OCP 端子的门坎电压0.77V (TYP)时,MOS 管被关断。注:此保护在负载电流正常后可自动解除。6 @4 j0 l! b2 |7 d; r+ O$ }
P4 外接电容C303 为抗干扰电容,若击穿电源无输出,若漏电将导致副电源输出电压低。D308、C315 等组成了输出过载保护动作延时电路。C315 若开路,电源正常工作时无明显变化,若短路或严重漏电,将导致电源过载时过载保护电路不动作而击穿MOS 管。D308是为防止电源正常工作时C315 接入电路产生不良影响而设立的,该二极管击穿或者漏电时,由于和光电耦合器并联的电容C315 的电容值较大,该端子FB 功能对负载变化的响应会变坏(稳压性能变差)。
IC304 为取样误差放大器,外接取样电阻R317 阻值变大,输出电压升高;R318 阻值变大,输出电压降低;IC301 若内部光敏三极管击穿、漏电,输出电压变低;发光二极管老化,输出电压升高。
Q300、Q301 等组成了(PFC、DC-DC)待机控制电路,当Q300 击穿时,15V 辅助电源无法关断,主电源无法关闭。当Q300 放大能力下降、内阻增高时,可能导致15V 辅助电源电压输出过低,PFC 和DC-DC 电路无法启动。另外Q301 不能进入饱和状态或内阻增加也会导致辅助电源电压下降,PPFC 和DC-DC 电路无法正常启动。
R312、D301 等组成了反峰吸收回路,当D301 漏电可能导致电压过热,开路则会导致IC300 损坏。
D305~9 为欠压保护二极管,若有击穿或漏电,可导致欠压保护失效;若开路,则电源不启动,无5V 和15V 输出。
3、PFC 电路工作原理
3.1 PFC 电路原理图(图3)# _) a1 {7 e( g


图3
3.2 IC100 引脚功能说明
1 脚 FB 反馈/关断端4 B1 Z" \. q/ D& H- |
作用:
1)该点正常电压范围在2.5V 以下;" |* g/ g& }. d5 u o: j
2)当由于某种原因输出电压升高(过压情况出现)输出电压高到1.07 倍原来设定电压时,7 脚没有驱动信号输出,输出电压回落,起到过压保护作用;
3)输出电压低,如Rfb 断开或在输入交流电压太低时开机, 1 脚电压变低,该芯片是进入低功耗工作模式。芯片关断条件为:当流入一脚的电流低于Iref 的8%时,也就是Rfb断开时。
2 脚控制电压/软启动
作用:
1) 控制电压
功率因数校正;
2)软启动,当该点电压为0 时该芯片无输出,当开机时,该点电压慢慢升高,驱动输出的占空比可以慢慢变大,起到了软启动的效果。软启动延迟时间的设置,根据从后级电路启动情况综合考虑。7 j* Q" h' i" ? |$ i* ^
3 脚输入电压检测脚/ q- N5 q. }( Q7 Z7 s5 x
作用:该点电压与输入电压的有效值成比例,当检测端的输入电压低于约 2.4V 时电源处于欠压保护状态(无输出)。0 E j. M% Z7 V! g" A P( A9 Z
4 脚过流保护取样端, Y# d* r$ Q; V4 d
作用:当从该点流出电流达200 微安时驱动无输出,这与电流采样电阻(Rcs)有关系,该电流还参与 5 脚电压控制(功率因数调整)。
5 脚乘法器外接电阻、电容端& m! Y2 {& l2 N5 l
6 脚地
7 脚激励信号输出脚4 [/ l3 w4 g5 D, d, h& C
作用:3 _0 a) _1 J. U2 t
1) PFC 驱动波形调制(7 脚);
2) PFC 电路部分的输入阻抗设置,与该脚对地电阻成比例;
3) 平均电流模式(该脚加电容到地)和峰值电流模式的切换控制端。
8 脚电源; X. U+ t5 B+ U4 ^* V$ `* w6 P
说明:IC 的供电脚。该芯片的工作电压范围可以在8.75V~18V,启动电压12.25V~14.5V。% m( k6 I! D2 G
3.3 PFC 电路工作流程2 b7 J u4 y. P5 L8 N9 b3 u, Q7 s
当IC100 的P8 端有正常的15V 供电、P3 电压检测端有大于2.4V 的电压输入时,PFC电路开始启动,由P7 端输出激励控制信号,经Q102 缓冲,推动两个MOS 管工作。R114~117组成的输出电压取样反馈电路对输出电压进行取样,反馈到IC100 的P1 端,实现PFC 电路稳压控制和功率因素校正,输出平滑的380V 直流给后级DC-DC 转换电路。$ }- f9 s& N' P
注:在PFC 电路的检修过程中,PFC 校正过程可以忽略,可以把PFC 电路当作一级升压型的开关稳压电源处理,其工作原理与普通开关稳压电源基本类似。PFC 在电源电路中的作用有两个:校正功率因素、升压。该电路的引入使得电源板具有在90~260V 市电下工作的超宽电压适应能力。) s4 v$ z Y" x: z/ n7 Y
3.4 主要外围器件作用
P1 为输出稳压反馈电压输入和过、欠压保护检测端,外接取样电路器件,R114~119 变质将导致输出电压升高;R114~119 开路,PFC 可能处于间歇工作状态或不开机。电容C102漏电将导致PFC 电路输出电压升高或保护;C109 击穿或漏电将导致输出电压降低;R114~119 组成的取样电路器件通常不允许在工作中突然开路,否则将导致PFC 电路MOS管击穿(正常情况下只要R114~119 不开路,当输出电压达到设定值的1.07 倍时PFC 电路即自动保护)。
P2 外接电容C103 为软启动延时电容,其开路,软启动失效(启动不延时),击穿或漏电将导致PFC 电路不启动或启动困难。
P3 为输入电压欠压检测端,当该脚电压低于2.4V 时,PFC 电路不启动;外接电阻R102~106 为取样分压电阻,其出现变质或开路,可导致PFC 电路无法启动;外接滤波电容C104、C105 开路电路可工作、击穿或漏电时PFC 处于保护状态,电路无法启动。! r7 l; W& v& ?- y5 e' e- ^5 R; F0 k
P4 为过流保护取样电流输入端,外接电阻R100、R101 为过流保护取样电阻,当流入该脚的电流达到200 微安时,PFC 电路自动保护。故R100 变质可导致电源无法启动。! a1 [6 [5 b# l" l6 L
P5为内部乘法器外接控制端,电容C106 的取舍决定PFC 电路工作模式,接入此电容,PFC 工作于平均电流模式;不接入此电容PFC 工作于峰值电流模式(电容开路对PFC 电路输出基本无影响)。若C106 漏电或击穿,PFC 输出电压将升高,外接电阻R105 变质,PFC带负载能力变差。
P7 为激励信号输出端,外接驱动缓冲三极管Q102 和放电回路器件等。Q103 为放电三极管,该器件在MOS 管截止时负责泄放MOS 管结电容上的反峰电压,它的存在直接关系到PFC 电路的效率和器件安全。在这些器件中,D103、104,R122、120、R111、Q103 等禁止开路工作。9 L. A5 }$ N( _
ZD101 若击穿则PFC 电路不工作,若漏电可能发生MOS 管激励不足,开关损耗加大、过热而击穿。. t- D6 ?# P5 I& f
P8 为VCC 端,正常启动电压12.0~14.5V。外接二极管ZD100 变质、击穿可导致15V副电源崩溃,所有与15V 电源有关的电路均不能启动, R118 变质可导致PFC 电路不工作。% A8 u7 e% S/ Q+ `/ W8 _
4、 24V-2 DC-DC 电源工作原理' _* n' G5 l5 B! u% r
4.1 24V-2 电源原理图(图4)


图4
4.2 IC200/NCP1395 功能简介引脚功能% Y! c2 e$ j! s6 f3 E# C7 O
NCP1395A/B 提供了设计可靠谐振式电源供应器所需的各种功能,它独特的设计架构包含了一个1.0MHz 的高精度压控振荡器,它的工作方式可以适应多种反馈控制。保护功能方面:可根据允许故障时间的长短,分为快保护和慢保护两种方式,可以满足不同保护需要;还有输入欠压保护、光耦失效监测等在内完备的保护功能设计。不需要外加复杂的电路设计就可以让电源安全工作,可调整的驱动延迟可以轻松实现小的共通电流,特别在工作频率增高的情况下。
NCP1395 引脚功能描述1 s7 S {. F' n; z+ F* g# K2 G
1 脚最低工作频率设定端——外接电阻越大电源最低频率越低;
2 脚最高工作频率设定端——外接电阻越大电源最低频率越低;% ]& x1 `0 \# [+ B$ O
3 脚死区时间设定端——该脚接一个电阻到地设定死区时间,保证上、下管不共通,以实现软开通(10 脚与11 脚之间的驱动间隔),电阻大死区时间大;/ s {* V! _5 x; Q+ y) z" b8 L& G
4 脚软启动端——该脚接一个电容到地,设定软启动效果,避免开机时电流过大;- q% P3 g0 f- B6 H: ^" e
5 脚稳压取样反馈——光耦的电流流向该脚产生一电压,控制压控振荡器,使频率变动以适应不同负载条件,同时该点如果没电压(光耦失效),电路会自动进入保护状态(工作于打嗝模式);8 H) v; u" Q8 p% X: U
6 脚错误检测时间设定——设定失效出现到关闭驱动进入保护状态的时间,该脚有输出电流对外部电容电阻充电,当充电电压到4V 时,内部保护电路工作;: w% h. F& H. b' w0 G0 ^2 x
7 脚欠压保护检测脚,启动电压必须高于 1.03V,否则电源琐死;8 J* U& K* t! P
8 脚芯片模拟地
9 脚芯片电源地2 \, l7 n1 F$ P( O; H
10 脚激励输出低
11 脚激励输出高0 m6 W% b2 [! `' F, \
12 脚 VCC(电源)& `) ^2 w0 ?! j( B/ {( ?
13 脚快关断控制(电压输入)脚——当该点电压高过内部比较器基准电压时,所有驱( ?% i s, q! x, ]
动关闭;
14 脚慢关断控制脚——当该点电压高过内部比较器基准电压后,而且这种失效还要持# K+ v8 {8 \& m4 j0 z
续一定时间(6 脚设定),然后关闭驱动;/ l4 p5 r! K8 G& `1 V
15 脚运算跨导放大器输出端——一般用作某种检测信号的输出(与16 脚一起应用),3 n" S, ~$ A& z9 J) b2 L
可以有多种用途,把想采样的信号放大、快关断控制输出脚;# [+ A" C( z1 S8 u
16 脚运算跨导放大器输入端——本机中用作过流保护检测电压输入
4.3 IC201/NCP5181 高压功率MOS 管驱动器,引脚功能1 B* P; j% I2 S
P1 激励信号输入端% D2 E1 D5 |0 H; ]5 c n4 H9 U
P2 激励信号输入端, w8 j. v g2 Q# L5 e) ^
P3 地& p; Q3 _; Z5 v% b- ~( U. e- G: k
P4 LO 驱动输出
P5 电源VCC15V* D$ I6 d( u! G& M
P6 自举端
P7 HI 驱动输出; ]- f5 X& U w5 `9 d& {; e
P8 自举电压输入端/ l% X& q$ {2 c' m( ^
4.4 工作流程简述, q, x" Y3 F6 _0 e3 O
IC200 为准谐振模式电源转换控制器,在电路中主要用来完成电源转换的振荡和稳压控制。当P12 端15V 供电正常,P7 端BO(欠压保护检测端)电压高于1.03V 时,P10/11 端开始输出激励信号到后极IC201(高压功率MOS 管驱动器),继而控制两个大功率MOS 管交替工作,完成380-24V DC-DC 变换。
4.5 主要外围器件作用
R204、R205 为外接最低、最高工作频率设定电阻。R204 用于设定电源工作最低频率,其开路时电源默认工作频率为40k,此时,电源大功率下的负载能力比较强;R205 用于设定电源工作最高频率,若开路电源最高工作频率只能是100k,此时可能出现低负载(空载)情况下电源异响、不开机等现象。此二电阻的阻值与工作频率成反比。3 S1 ?& t5 R9 U, O4 [7 H
P3 外接驱动死区时间设定电阻,该电阻阻值越大,死区时间越长,当R206 阻值变大到一定程度后,电源带负载能力差、MOS 管损耗加大而过热击穿。
P4 外接软启动延时电容C200,若开路,软启动延时失效(电源可启动)。若短路,电源不启动。" d) T( g' C D: z
P5 为FB 反馈端,外接电容开路电源工作无明显变化,漏电将导致输出电压过高,自动保护。短路电源工作与间歇振荡状态。外接的光耦为稳压取样反馈用,其内部发光管变质可能导致输出电压升高,光敏三极管击穿、漏电可能导致电源输出电压下降,不开机等故障,同时该脚还受控于P15 端输出的过流保护控制电压的影响,Q202 击穿可能导致电源自动保护无输出。% k. z* P) h" h5 |! g
P6 为错误检测时间设定端,与P14 输入的慢关断信号联合动作实现保护,当外接电阻R207 开路,保护电路提前动作,电源可能表现为带负载能力差等;若电容C202 短路,保5 [+ v3 n; K4 c: X, Z
护电路不动作。
P7 端为欠压保护检测端,该脚外接分压网络器件开路或者C203 漏电导致输入电压低于1.03V 时,电源无法启动(正常工作电压约1.2V)。( z4 U8 W; d( d7 \
P10 下管、P11 上管激励信号输出端,外接电阻R217、R218 任一开路电源均不工作,阻值变大可能导致MOS 管激励不足发热增加,电源带负载能力下降等问题。8 ^) B o; B+ n( U8 Q" [4 I( ~
P12 为Vcc 端,正常工作电压15V。* i) Q; n! B( q, |
P13 为快关断保护检测电压输入端,该脚的输入电压受误差放大器反馈电压和过流保护控制电压的双重影响,动作时可以直接停止激励信号输出实现快速保护。外接电阻R212 开路将导致电源带负载能力差、输出电压低等故障;R213 开路,电源输出过载自保护能力将下降。9 p" e0 s) T0 b+ [
P14 脚为慢关断控制电压输入端,其控制需与P6 外围电路联合动作,有一定的时间延迟。外接电阻R211 开路,可能导致电源输出带负载能力差、无输出等故障。R215 开路可能' {! {" H* _$ W5 q) a6 ]
导致不保护。
P15 为过流检测控制电压输出端,该脚输出高电平时Q202 导通,快速关断激励信号输出,同时控制FB 端使输出电压降低。9 ~# b5 y2 v+ m9 F
P16为过流保护检测电压输入端,外接有一个由取样互感器T201、整流滤波D205~8、抗干扰网络C207、R219、R220 等组成的过流保护取样电路。在该电路中,R219、C207 开路,均可导致保护电路误动作、电源无输出。T201 为1:100 互感器,可以视为一个MOS源极电流取样放大器——因本电源工作电流很大,不适合采取在输出回路串连电阻的方法进行电流取样,而变压器取样损耗小、同时还有电压放大能力。T201 绕组开路或短路、D205~8击穿、R220 开路、C207 漏电等均可导致过流保护电路不动作!
IC201 为高压功率MOS 管驱动器,其P6 端可视为自举参考“地”,正常工作时P8 相对于P6 电压始终高约15V,以此保证MOS 正常的开关控制。自举电容C224、208 容量减小或漏电都可能导致MOS 管因激励不足而过载损坏(同时损坏NCP5181)!
C211 为隔离和负半周能量供给电容,其容量减小电源带负载能下降,击穿,电源不能正常工作,并可导致IC201/ NCP5181 的击穿损坏。) P/ Q* g8 E0 q3 m- n
5、24V-1/12VDC-DC 电源工作原理% n. P& k- R+ a; G+ x# _& m3 Z
5.1 24V-1/12VDC-DC 原理图(图5)8 c. M9 G, T, E( `7 k


图5
5.2IC400 /NCP1377 引脚功能8 \: F* Z* H x4 W) I0 ?& G! l
P1 去磁检测(兼有过压保护功能)7 f h1 Z% u' X9 ? f
P2 稳压取样反馈" ~0 ^+ R9 x |/ G
P3 过流保护检测
P4 地8 V, T7 F; Q9 E1 n7 b
P5 驱动输出
P6 15V 电源
P7 空
P8 空
5.3 工作流程
当 IC400 的P6 上电后,P5 开始输出激励电压,此后Q400 源极外接电流检测电阻产生一个电压反馈到P3 端,控制内部电路完成第一个振荡周期,此后T400 的3-4 绕组反馈脉冲信号给P1 端(去磁检测端),控制内部电路输出稳定的激励控制脉冲。同时(FB 端)反馈电压送到P2 端控制内部电路调整激励脉冲占空比,实现电源稳压,电源启动完成。此后P3端只负责过流保护检测,当P3 端对地电压达到0.9~1.2V 时,电源进入过流保护状态。
5.4 外围器件作用
R400、R401 组成去磁检测(兼过压保护)反馈取样分压电路,当R400 开路或变质使得P1 端电压高于7V 时,电源进入过压保护状态(重负载情况下)。当R401 开路、C401 短路/漏电时,电源输出电压无明显变化,但会引发电源波形畸变、干扰加重、效率下降等问题。
P2(FB 端)反馈滤波电容C402 击穿,电源处于保护状态,无电压输出。; R) S( g$ ]; r
P3外接过流保护取样R406 变质导致P3 端反馈电压过于1V 时,电源进入过流保护状态。2 s" O. B; g' O9 d7 w4 e I" Y3 D4 S" m
P4 外接激励脉冲耦合电阻变质到一定程度时,将导致MOS 管欠激励,开关损耗增大、带负载能力变差、MOS 管过载击穿等问题。5 i/ L6 d& P* S( f
R406 为反偏置电阻,其变质将导致MOS 管不能正常截止,轻者发热严重,重者击穿损坏。 z* c) ]. T5 C/ l, K+ a% G
C406 为谷底检测回路电容,其开路和容量减小将导致电源干扰加重,MOS 管温升高、损坏等故障。0 {0 c& D- w, J: \; A: ~7 K* ] W
C404、R405、D404 等组成了反峰吸收回路,电路器件若有开路将导致MOS 管击穿或电源保护。
R412、R415、IC402 等组成了误差取样放大电路,R412 阻值变大,输出电压升高,R415阻值变大,输出电压下降。
R408 为精密过流保护检测取样电阻(康铜丝),若虚焊将导致电源(副电压15V)过流保护!(锁定无输出!)
6、输出过流/压保护电路7 q& O" R1 ]% [( f
6.1 电源输出端过流、过压保护电路原理图(图6)- @& c+ m' t1 e) n0 r3 w/ j


图6
6.2 IC500 /LM358 引脚功能
P1 out-1 输出-1) W9 ~5 B9 f% k6 U" ?3 D
P2 in-1- 反相输入端+ K* R; P; G4 K; ], T. n
P3 in-1+ 正相输入端
P4 地0 W+ B+ I& B+ q- Y# J0 P2 j$ x- T" a
P5 in-2+ 正相输入端+ m3 j) y( s% ~& w4 k
P6 in-2- 反相输入端
P7 out-2 输出-2' m. t- w# G- u
P8 电源( l) k( @. Q6 C, _
6.3 工作流程& d: L9 Q" x+ v9 k+ }" @
本电源电路设计有完备的过流、过压、欠压保护电路。其中24V/12V 输出过流、过压保护电路由:过流保护取样电阻R408、R228、过压取样二极管D503~5、比较器基准源IC501、比较器LM358、保护自锁定和控制管Q302、Q304,副电源控制开关Q300、Q301 等几部分组成。当LM358 的P1、P7 之一输出高电平时,Q302/304 组成的自锁电路锁定,使Q300、Q301 组成的副电源控制开关关闭,PFC、两路DC-DC 控制器IC 因为没有15V 供电而停止工作,电源板除+5V 副电源外的所有输出为0V,实现保护。
6.4 主要器件损坏的故障现象和原因# w* G4 z( Y) h7 q
D502/503 变质(稳压值下降或者漏电),会导致过压保护电路误动作,过流保护取样电阻虚焊,会导致过流保护电路提前动作。+ ^3 r) b2 ?% u& \0 }. h: [
IC501 为IC500 内部比较器提供比较电压基准,其稳压值下降将导致过流过压保护电路提前动作,其开路可能导致过流过压保护电路不动作。因所有保护都是通过切断15V 副电源实现的,故该控制回路中器件变质都可能导致保护失效或者保护电路误动作(具体问题具体分析)。2 _" z! i) [8 {8 L& G- F* Q
7、其他保护电路原理简介; q5 k1 ~ ?' ]1 q" @0 u
本电源每一级电路都设计有过流、过压,欠压保护电路,具体有:
7.1 PFC 电路:1 @& e! w: m1 C+ i% L& S* g, G
IC100 的P3 为欠压保护检测端,该脚输入电压必须高于2.4V,当取样电路故障或输入电压过低导致该脚电压低于2.4V 时PFC 电路不工作。P4 为过流保护检测端,当流过该脚的电流达到0.2mA,PFC 电路即停止工作。6 O/ L) F/ G5 T" `" f( t5 r9 S: e
7.2 副电源电路:8 s& H* p! h. `% ?
IC300 的P5 启动供电端,外接有一个欠压检测电路,当市电整流电压低于120V 时,副电源不启动。P1 外接有过流保护取样电阻,当该脚对地电压达到0.77V 时,副电源停止工作。+ t0 f0 b8 r/ q. \8 c J! M
IC300 的P4 内部过压保护工作过程:P4 的保护功能和原边的过电流保护(OCP)电路分开,内置了过负载保护(OLP)电路。过负载保护电路的功能是,当负载边发生异常时,如果过负载状态(OCP 动作使漏极电流处于被限制的状态)持续一定的时间,会使振荡动作停止。过负载状态(OCP 动作使漏极电流处于被限制的状态)、由于副边输出电压降低的缘故,副边的误差放大器和光电耦合器关断。当光电耦合器处于关断状态时,由于没有反馈信号IFB,从FB/OLP 端子流出的定电流IOLP=26μA (TYP)经过二极管D308 对电容C315以一定的斜率充电。电容C3 的电压被充电到OLP 门坎电压VOLP=7.2V (TYP)时,振荡动作停止。和OCP 动作一样,OLP 动作后会由于UVLO 动作而进入间隙振荡状态,但当过负载状态被解除时,会自动返回,恢复到通常的动作状态。
IC300的P2 Vcc 端内部有过压保护检测电路,但该脚输入电压超过31V (TYP)时、锁定电路动作,电源停止振荡无输出。: X7 \. x% T# G+ V! \% V7 W- [
7.3 24V-2 主DC-DC 变换电路:
NCP1395 转换控制器P7 端为输入电压欠压检测端,外接分压电路,正常启动时该脚电压必须大于1.03V,否则电源无法启动。P16 端为过流检测电压输入端,当内部比较电路动作后从P15 端输出控制电压,同时控制FB 端和P13/14 端,快速关断激励信号,实现过流保护。5 r9 h* H# z; D' N' O6 [8 y( _
7.4 12V/24V-1 DC-DC 变换电路:- `4 t2 g0 _' w6 T4 R1 n J& r
NCP1377 的P1 脚为去磁检测兼过压保护检测端,当该脚电压达到7V 以上时,内部电路开始动作。P3 端为过流保护端,当该脚电压大于1V 时电源进入保护状态。. Y- a# ~: A' e: A7 E% Y! y3 s7 \
三、常见故障检修流程
1、只有待机5V 正常其余各组电源均无输出(图7): ^: q- c u9 ?. N) W ]/ i9 K6 W3 w


图7
2、5V 和12V/24V-1 正常,背光电源无输出(图8)


图8
注:出于安全和能效考核等因素的综合考虑,本电源设计为:当PFC 电路输出电压过低或不工作时,12V 和24V-1 电源因负载较轻,可以有正常的输出。而24V-2(背光电源)由于本身负载重,在低输入电压情况下不能正常工作,故设计有一个欠压保护电路,当PFC 输入电压低于启动最低要求电压时(欠压保护检测端电压低于1.03V),24V-2 DC-DC 变换电路不工作,无输出。
四、电源检修注意事项
1、本电源靠近交流输入接口的一侧的三个散热片均带220V 市电。检修测量时谨防触电!使用示波器测量波形必须加隔离电容或隔离变压器,否则会导致电网短路和仪表损坏!
2、本电源PFC 电路输出电压近400V,且工作电流很大。对滤波电容的安全容限要求很高,故不得使用任何普通国产电容代替PFC 主滤波电容,否则可能导致火灾!
3、严禁在脱开过流过压保护控制回路的情况下,将电源接入电视机开机测试——输出电压异常升高可能导致屏模组损坏!若必须做在路测试,则必须保证在过流、过压保护电路工作正常的情况下进行!% X+ A2 h1 [, g9 R; s. H' p; `
4、检修测量前无论电源是否能正常启动,均需对C110/112 等做放电处理。放电不得采取导线直接短路法放电(直接短路放电瞬间冲击电流过大,可能导致电容内部导线开路、打火——引发火灾、电路MOS 管或IC 等敏感器件损坏等严重后果),应采取在电容的两端并联一阻值大于300 欧、功率大于10W 的电阻进行放电(比较简单的方法如:拿电烙铁的插头在电容引脚上触碰数次放电)。
5、由于12V、24V-1 为同一电源输入,而稳压取样点设在12V 输出上,因12V 输出电路滤波电容容量很大,在12V 电源空载时,24V 输出电压可能会偏低、带负载能力差(采用模拟负载试验时),此现象并非故障。该电路的设计是:只有12V 负载电流足够大,24V 输出才能正常。
6、本电源DC-DC 电路输出整流二极管均为肖特基二极管,反向恢复时间为n 秒级,普通二极管或者快恢复二极管均不能用于替换,故必须使用原型号或性能相当的肖特基二极管代换
7、附图所示参考电压为当电源全部空载情况下,强制(ON 接+5V 电源)启动电源,用VC980D 数字万用表测得的参考电压。因副电源稳压取样点设计在5V 上,当5V 空载时,原边的各绕组输出输出电压变化不能得到及时纠正(下降),故辅助电源输出电压只有约15V。若给5V 电源接入约500mA 负载电流,正常工作时的辅助电源电压会高于15V(约17.5V)。
另:由于仪表频响特性和采样率等技术指标限制,与实际工作电压有较大出入,仅有开关控制电压,启动供电(vcc)、欠压保护端的电压比较接近真实值,故以上电压仅供参考! 
责任编辑:电视维修
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