2024年4月26日发(作者:莫暖姝)
作者:吴善龙 2011-11-24
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42PV60C42PV60042PV6542PA60C电源板电路分与维修
作者:吴善龙
松下公司生产的60系列等离子电视机,在2006年上市,当时销量很大,性价比很高。到现在已经使用5年了,已经到了维修期了,因此,笔者写成此文,供大家在
维修中参考使用。希望此文能给大家带来帮助。
一、电源板(P板)电路简介:42PV60C的电源板电路图与42PA60C相同。电源板电路主要由待机电源电路:standby power circuit、PFC电路:PFC circuit、低压电源也
叫ACFB电源及Vlow circuit、微处理器电路(IC501)。见下图所示:
电源插头输入来自市电的220V交流电,进入电源板(简称为P板)后,先经过保险丝FUSE,向右分成两路,第一路向右加到待机电源电路,第二种向下加到PFC
电路。
待机电源电路先用D404把输入的交流220V电压整流,再加到开关电源变压器T410初级,并通过初级线圈加到IC409,待机电源振荡IC409开始工作,产生宽度受
控的脉冲电压,经T410变压后,输出两路电源电压:待机5V:STB-5V、STB12V。下面还要仔述这两路电源电压的用途。
进入P板的220V电源,向下先经电源继电器RELAY通、断控制,再加到D401整流,整流后的电压加到PFC变压器的初级线圈,与此同时,T410输出的12V电
压,在微处理器IC501:PFC ON/OFF指令控制下,打开晶体管TR,把12V供电加到PFC振荡IC406的电源端。PFC电路开始工作,输出395V的PFC电压,加到ACFB
电源变压器T404的初级线圈,并通过该线圈加到ACFB电源振荡IC520,同时,IC501输出的低压电源接通指令VLOW ON/OFF加到IC520,IC520:ACFB开关电源开始
工作,从T404次级输出:+15V电源、VDA(75V)电源、VSUS(190V)电源。+15V电源分成两路输出,一路不受控制直接输出。另一路受IC501:F-STB-ON/OFF指令
控制,作为F-STB15V输出。这是一路受控电源。T401输出的VDA、VSUS电源,都是受控电源,受IC501输出的VSUS ON/OFF指令控制。只有当开机启动完成、马上
显示图像时,VDA、VSUS才会受控输出。在开机的启动阶段时,不输出这两路电压。
二、待机电源电路:待机电源主要为电视机的微处理器供电。
(一)开机时序:本机共有三个微处理器:电源板微处理器、DG板微处理器、D板微处理器。这三块微处理器之间的控制关系见下图所示:
只要插上电源插头,待机电源就开始工作,因此待机电源是不受控电源。输出的STB5V电压为三个微处理器供电:P板的IC501、D板内的微处理器、DG板内的
微处理器。其DG板内的微处理器是主控微处理器,控制另二片微处理器的工作。
待机电源输出的12V电压,经SS板加到面板上的电源开关POWER SW,开关输出的电源开关信号STB-PS:12V电压,加到P板内IC501的输入脚,据此IC501
判断收到了开机信号,等待DG板内微处理器发来的开机指令。DG板微处理器上电后,接受遥控器的开机指令,输出开机指令:F-STB-ON,送到P板微处理器IC501
的输入端,IC501输出继电器吸合指令:RELAY ON,电源继电器吸合,把交流电加到PFC电路,PFC电路开始工作。同时,IC501还输出VLOW ON(低压电源接通)
指令,加到ACFB开关电源,该电源工作,输出+15V电源、VDA电源、VSUS电源,后两路电源因为此时相对应的开关管没有导通,因此并不从P板输出,后面的屏
驱动电路板收不到这两路电压。与此同时,IC501还输出F-STB-ON指令到变换器电路,该电路输出15V电源电压,输出到PA板。DG板微处理器输出电视主开
TV-MAIN-ON指令到PA板内,控制输出主5V、主9V,付5V、付9V电源。
上述电路把指令执行完成后,DG板微处理器输出PANEL STB ON 指令,加到D板微处理器输入端,该微处理器输出输出:屏主开PANEL MAIN ON指令,加到
IC501输入端,该IC输出VSUS接通指令,加到ACFB后面的开关SW管控制端,两个开关SW开始输出VSUS、VDA电压到屏驱动电路。下图是整机开关机时序图:
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通过这个时序图,可以很清楚的了解开机的顺序。
下面按上图的顺序解释一下开机时序的意义。维修故障时,可以按照这个顺序来检测和判断故障部位。
第一行时序:用户插上电源插头,交流电压进入电视机,交流电从(低)跳到有高。
第二行时序:待机电源开始输出STB5V、STB12V电源电压。加到P板、D板、DG板微处理器,为之供电。
第三行时序:P板、D板、DG板内的CPU开始工作(上电后激活)。
第四行时序:用户按下面板上的电源开关。开关“通”信息加到P板内微处理器的输入端。
第五行时序:电源板微处理器输出电源继电器吸合指令,加到继电器驱动电路。
第六行时序:电源继电器立即吸合。
第七行时序:DG板微处理器输出F-STB-ON接通指令。送到电源(P)板微处理器。
第八行时序:P板微处理器输出PFC接通指令PFC-ON。加到PFC电路。
第九行时序:PFC电路立即被激活,马上输出PFC电压。
第十行时序:P板微处理器输出VLOW ON指令,加到ACFB电源。
第十一行时序:ACFB开关电源马上开始工作,立即输出电压。
第十二行时序:P板微处理器输出F-STB-ON指令,加到开关管Q556,
第十三行时序:Q556输出F-STB14V。
第十四行时序:DG板微处理器输出屏PANEL-STB-ON指令。加到D板微处理器。
第十五行时序:D板微处理器输出PANEL-MAIN-ON 指令。加到P板微处理器。
第十六行时序:P板微处理器输出VSUS-ON指令,加到SW1。
第十七行时序:SW1输出VSUS电压。SW1同时输出正偏置电压加到SW2。
第十八行时序:SW2输出VDA电压。
待机电源产生两路供电电压:1是5V供电。2是12V供电。待机5V给三块CPU供电,待机12V分成两路:一是直接给面板上电源开关供电,二是经Q554开/关
控制后给ACFB电源振荡IC供电。
(二)、待机电源的构成:开关电源变压器T410、开关电源振荡IC409、误差放大IC504。有关电路图见下图所示:
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1、开关电源振荡IC409(MIP2G4)简介: 下图是该IC内部的方框图
2、IC409各脚的名称:
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1、VDD电源端:其电压来自于IC内部的VCC电压。正常工作时:5.77V
2、误差电压反馈端FB:来自于输出电压经取样、误差电压放大后,从此脚输入IC。正常工作时:1.6V
3、变压器电流检测输入端。来自于变压器互感线圈的输出。正常工作时:1.16V
、 4、VCC电源端。由外部电路供电。正常工作时:14V
5、外接大功率MOS管的D极。正常工作时:285V。
6、空脚。
7、开关管S极。接地。
8、开关管S极。接地。
3、IC409典型应用电路:下图是MIP2G4的应用电路,与42PA60C: P板只是零件位号不同,实际电路是一样的,用它来讲解待机电源的电路,便于讲解、便于理解。
上图中的黑色方框是MIP2G4集成电路。引脚D:是IC内大功率开关管漏极:DRAIN。 引脚S是IC内大功率管开关管源极:SOURCE。 开关电源变压器T1共有3
个线圈,与IC:引脚D相连的是初级线圈。与D201相连的是次级线圈,也叫负载线圈。与D103相连的是辅助线圈。辅助线圈用于给IC自馈电,同时整流产生负载,经
检测变压器电流的大小。加到IC的CL引脚。
4、待机开关电源的启动: 220V交流电经桥式整流----------大电解电容滤波-------------------得到大约300VDC的脉动直流电压-----------------加到T1初级线圈------------且经
过初级线圈下端加到IC409的5脚:D端---------------在IC内部(见上图IC内部电路)5脚DRAIN输入的电压---------经过向左的电流源-------------虚线框内上部的开关---------
经4脚外的R102------------向电容C104充电-----------产生VCC:12V电压------- ----在4脚内VCC经向右的电流源----------虚线框内左部的开关-------向VDD端(1脚)外的
电容C105充电--------在1脚产生5.77V的VDD电压---------向IC内各电路单元供电------------IC启动工作----------IC内大功率MOS开关管导通。这一路是刚通电后的启动供
电。
5、变压器的充磁: 当MOS开关管导通时,流过变压器的电流如下:电流从整流桥正端出发------------T1初级上端----------下端(同名端)----------IC的D端--------------S
端-----------整流桥负端------------电流构成回路。上述电流把市电的电能,转化成磁能,储存在变压器内。并且同名端(标黑点)脉冲电压为负,而个次级的同名端(标黑点)
也是负电压,D103、D201截止。即此时T的次级不向负载输出电能。MOS开关管导通,内阻几乎为0欧,流过T初级线圈的电流,因为变压器的电感的感抗作用,只能
从0逐渐增大,正向锯齿波形电流形状。这是一个对变压器充磁的电流。
6、 变压器的退磁:当IC内的MOS 管截止时,T初级的电流要突然消失,但因为T 的电感量作用,要产生一个感应电压以阻止充磁电流的突然消失,这个脉冲电压的
极性是下正(同名端为正)上负,因为变压器次级线圈与初级线圈的互感作用,在两个次级线圈产生同名端为正的脉冲电压。右边的次级:负载线圈产生的正脉冲电压,使
D201导通,向负载供电。开关管截止时,变压器把储存的磁能变成电能向负载供电,这一过程称为退磁。
7、自馈电:在开关管截止时,辅助线圈产生的正脉冲电压,使D103导通,并向C104充电,产生14V电压,通过R102向IC的VCC端4脚供电。这一路是正常工作时
的供电,因为是开关电源向自身的振荡电路供电,因此称为自馈电。
8、IC内的控制电路:见IC内部方框图。在方框图的顶部,有一个虚线方框,内部有两个开关,有3个比较器控制这两个开关的动作。这3个比较器分别是:
VCC欠压比较器:VCC UV。当IC:4脚电压高于12V时,该比较器输出高电平,断开虚线框内顶部的开关,停止DRAIN引脚(1)对VCC电压的充电。此时,对
VCC电压的充电改由T1辅助线圈------D103整流----------经R102向VCC引脚供电。这是正常工作时的自馈电。在刚开机时,因为T1还没有工作,VCC引脚电压为零,VCC
UV比较器输出低电平,虚线框内顶部的开关闭合,此时,DRAIN引脚的电压,经向左的电流源向虚线框内顶部开关,向IC:VCC引脚外的电容C104充电。供给IC内电
路供电。
在工作中中因某种原因造成VCC脚电压下降低于9V时,该比较器输出低电平,又接通虚线框内顶部的开关,DRAIN引脚的外来电源,又经过开关开始对VCC端充电。
VDD欠压比较器:VDD UV。当IC:1脚VDD端电压低于4.7V时,该比较器输出低电平,1是关断虚线框内的左部开关,使VCC电压不能通过开关加到VDD端为
IC内电路供电,使IC内各电路单元停止工作。2是向下加到定时器、间歇动作电路,切断驱动脉冲的输出,使开关电源停止工作。当VDD端电压达到5.7V时,该比较器
输出高电平,接通虚线框内左部的开关,VCC电压通过导通的开关向VDD端供电。
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5.7V电压比较器:1脚VDD端的电压向右加到IC内电路图右上角的5.7V比较器负输入端,当VDD端电压高于5.7V时,该比较器输出低电平,断开虚线框内左部的开关,
以切断在IC内由VCC脚向VDD脚供电的通路,防止VDD端电压过高。当VDD端电压低于 5.7V时,该比较器输出高电平,接通虚线框内左部的开关,此时VCC电压
通过导通的开关向VDD端充电。因此这实际上是一个稳压电路,通过控制充电开关的通和断,保持VDD端的电压为
9、变压器电流限制电路CL:流过变压器初级线圈的电流过大,必定会烧坏MOS开关管,因此要采取办法限制变压器的电流即MOS开关管的电流。当MOS管导通时,
在T的初级产生上端为正下端为负(标黑点的同名端为负)的脉冲电压,此时,在初级正下方的辅助线圈产生的脉冲电压,按照变压器同名端的标称,是下端为正,上端为
负。该电压正好使D104导通,给C108充电,充得的电压是下正上负,这个负电压经RCL电阻,加到IC的LC端与地间。当开关导通宽度过度,变压器初级的电流过大时,
或是开关电源输入的交流电压升高时,C108两端的负压增大,在IC内部,CL端标示是电流限制端。该电压使加到开关管G极的脉冲宽度变窄,以限制开关管的电流。
10、稳压反馈电路:变压器次级的脉冲电压,经D201整流、C201滤波,在C201上产生的输出电压,经L201输出,R203、R204、R205是分压取样电路,R205产生
的压降,作为误差电压,加到误差放大IC201的输出端,经放大倒相后控制光耦PC301的发光强度,PC301内的光敏三极管CE极间的内阻发生变化,控制IC:2脚FB端
电压的高低,以控制IC开关管导通的宽度,从而达到控制输出电压的目的。当开关电源的输出电压升高时---------- R205上的取样电压同步升高----------IC201输入电压升高
----------IC201输出电流上升----------PC301发光变强-----------光敏三极管内阻下降----------------IC:2脚电压下降-----------------开关管导通宽度变窄------------开关电源输出电压
保持不变。
在刚接电源开关后,开关电源开始工作之前,IC:4脚的VCC电压,在IC内由5脚提供。当开关电源工作之后,IC:4脚的VCC电压,由4脚外的辅助绕组供电。 这
个切换过程由IC内电路自动切换。
11、实际的待机电源电路:见下图。
实际的待机电源电路图见上图所示:C515上的电压是待机开关电源输出的STB5V电压,该电压向下经D595后,加到取样电路:R921、R530,R530上的电压就是取
样电压,加到误差放大IC504的输入端1脚,经放大倒相后从3脚输出,控制光耦IC408内发光管的发光强度,光敏三极管的内阻随之变化,当输出电压升高时,取样电压
升高,IC:1脚电压升高,3脚电压下降,发光管发光变强,光敏三极管内阻变小,IC:2脚电压下降,IC内开关管的导通宽度变窄,以消降输出电压上升的趋势。
IC504各脚电压:1脚2.5v 3脚3.8v IC408各脚电压:1脚4.5V 2脚3.8V 3脚0V 4脚1.43V
变压器辅绕组5-------4产生的脉冲电压有两个作用,一是经D441整流,C497滤波,产生14V电压,加到IC的4脚VCC端,为IC供电。二是D412整流,C494波滤,
得到负61V电压,经R422、R432加降压,加到IC:3脚的电压是1.16V。对开关管电流进行限制,以保护开关管不受过流损坏。
12、待机电源电路向PFC电路振荡IC供电:变压器辅助绕组1------2产生的脉冲电压,经D444整流,C493滤波,得到13V电压,为PFC电路的振荡电路芯片提供电
源电压。由此可见,如果待机电源不工作,PFC电路是不可能工作的。
13:待机电源的过压保护:D563、光耦IC410是过压保护电路。上图中,D509整流输出的STB5V电压,加到D563的负极,这是一个6.2V的稳压管,当STB5V正常时,
该稳压管截止,光耦IC410也不导通,对电路的正常工作没有影响。当STB5V输出电压异常升高大于6.2V时,D563导通,从正极输出高电平经R544加到光耦内LED正极,
该LED发光,同壳内的光敏三极管导通,该光耦4脚加的是D441整流输出的14V电压,光耦导通,4脚的14V电压经3脚输出,经R420、R404、D430加到IC409的1
脚:VDD端,1脚的正常工作电压是5.77V,当该脚异常升高时,会引起该脚内部过压保护电路动作,关闭开关电源,以防损坏零件。
IC410各脚电压: 1脚0V 2脚0V 4脚14V
为了保护IC不受损坏,在IC的各脚外接了保护二极管,如1脚到地外接了两个二极管:D438、D432。D438是20V稳压管,用于防止1脚过压击穿,D432是普通二
极管,用于防止1脚到地出现负压。2脚到地接了D437:20V的稳压管,防止该脚过压击穿。3脚到地接了20V的稳压管D436,防止过压击穿。4脚到地接了36V的稳压
管D445,防止过压击穿。
14、待机电源电压的输出控制: 当按下面板上的电源开关时,STB12V经过电源开关加到下图7.5V稳压管D555的负极,该管导通,把高电平加到Q535基极,该管导
通,把IC501:7脚拉到0V,IC501据此指令进入电源开程序,并从9脚输出L电平:STB5V ON低电平指令,加到下图右下角R539的右端------加到Q521:G极,该管截
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止,不影响Q537的导通状态。同时,面板开关输出的12V电压,也加到下图12号线,为Q537、Q521的G极提供上拉电压。该12V电压经R677加到Q537:G极,该管
导通,把D509整流输出的STB5V电压,从S极输出,送往DG板CPU、D板CPU去。
正常工作时,Q521:G极0V D极9.6V Q537: D极5V S极5V G极9.6V Q535:G极电压:0.6V C极电压0V.
(三)AC检测电路:在工作中,IC501不间断的对交流电源电压进行检测,如果发现交流电源电压异常,会及时关闭电源板的工作,防止损坏电路。见下图:
T410:4脚的脉冲电压,经D441整流C497滤波,得到14V电压,加到下图中光耦IC412:4脚。用户按下面板上的电源开关后,STB12V电压,经过电源开关,加到
下图右下角,该电压分两路:一路加到Q512:G极,该管导通,为两个光耦内IC412 IC405的LED管提供到地的电流通路。另一路经两个电阻R678R630加到光耦IC405:
1脚,为两个光耦内的LED管正极提供电源供电。两个光耦内的LED管发光,IC412内的光敏管导通,把4脚输入的14V电压,从3脚输出,加到上图中Q434:G极,该
管导通,交流电整流桥D404正端输出整流后的正向正弦半波电压,向下经R407、R427、R435、导通的Q434、并联的R425/R459到地,在R425上端到地分得的正弦正半
周电压波形,加到IC411的输入端1脚,经过IC内部放大、倒相后,从3脚输出倒相后的方波,向下输出,加到下图中IC403:2脚,待机电源变压器T410:4脚脉冲电压,
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经D441整流后变成14V直流电压,加到IC403:1脚,为内部的发光管供电。IC403内的发光管,在IC411:3脚输出的方波电压作用下闪烁发光,IC403内光敏管同步导
通,4脚输出AC检测脉冲电压,输入到IC501的21脚:AC检测输入端。CPU据此判断交流电源正常。
IC411各脚电压: 1脚2.26V. 4脚4.1V 2脚接地. Q434电压: G极14V D极2.26V S极2.26V
IC412各脚电压: 1脚1.1V 2脚0V 3脚14V 4脚14V IC403各脚电压: 1脚14V 2脚13V 3脚0V 4脚0.8V
IC405各脚电压: 1脚2.2V 2脚1.1V 3脚0V 4脚0V Q512电压: G极8V D极0V S极0V
ECO(节能)工作模式启动:当D板内的CPU输出ECO(节能)工作模式时,加到P板P25:15为高电平,加到下图中的36号线,加到Q558:基极,该管导通,C极为低
电平,经过R609、上图中的R714,把IC501:21脚拉低,解除IC501对交流电源的检测。
Q558各脚电压(正常收看模式,节能模式关闭)基极0V C极0.8V E极接地.
:三、电源继电器的驱动电路:见下图。 共有两个电源继电器:RL403是防冲击(防浪涌)继电器,RL402是主继电器。在开机前,因为机内电源部份的大电解电容
上电压为零,因此,在刚开机时,会对大电解电容充电,产生很大的开机冲击电流。这会损坏有关的零件。为此,设置了防开机冲击继电器。在刚开机的1秒内,防冲击继电
器吸合导通,过1秒后,主继电器吸合,为全机供电,与此同时,防冲击继电器断开。
1、两个电源继电器(RL402、RL403)线包的供电:待机电源D511负极输出的STB12V电压,经过插座P12:8脚,加到SS板,在SS板内转接后,加到面板上
的电源开关输入脚,当电源开关闭合时,这个12V电压经过闭合的电源开关返回到P板插座P12的10脚,在P板内接到两个电源继电器线包供电引脚:3脚。为继电器线
包供电.
2、IC501的供电:待机电源电路D509负极输出的STB5V电压,加到下图右上角D505的正极,经过该二极管导通降压0.5V后,加到P板CPU:IC501的电源脚:1脚.。
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因此,IC501: 1脚的电源电压并不是5V,而是4.5V。
3、防冲击继电器的驱动:IC501得到电压作后,先从12脚(防浪涌电流)输出高电平,加到NPN管Q502的基极,该管导通,C极接地,即把RL403线包1脚接地,
此时因为线包的另一端已加上12V电源电压,因此RL403吸合,触点4、2脚间闭合。
下图中P9是交流220V电源输入插座,4脚是LIVE:火线,1脚是NEUTRAL:零线。零线通过保险丝F402、两个电感线圈直接接在了D401下端的交流输入端。而火
线经过F401、闭合的RL403触点、R410(5W/10欧电阻)、两个电感线、加到D401上端(交流输入脚),因为有这个10欧电阻串在交流输入回路中, 因此限制了开机冲
击电流。
4、主继电器的驱动:开机过1秒后,IC501:11脚输出高电平,加到Q501的基极,该管导通,C极接地,把RL402线包:1脚接地,该继电器吸合,该继电器的触点4---2
脚间闭合,把R410短路,P9插座的4脚:火线经过RL402的触点直接加到D401上端:交流输入端。防止在长时间的正常开机中,R401消耗无用的电能。D401整流输出
的电压为PFC电路供电。
(正常收看模式,并非刚启动阶段) Q501脚电压基极0.74V C极0V Q502脚电压而不服 基极0V C极12V
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四、PFC电路:PFC电路是功率因数校正的缩写,是为了提高用电器的用电效率,降低用电器对电网电源的干扰,减轻用电器对市电50HZ波形造成的波形畸变。
(一)、PFC电路的组成:由变压器T401、PFC振荡IC406、开关管Q406组成。
(二)、PFC电路的核心是PFC专用集成电路IC406:L6561。
1、L6561的内部方框图见下图所示:
2、 L6561各脚功能如下:
8脚:电源供电端,正常工作时该脚电压13V。
5脚:变压器电流过零检测输入端,用于控制开关管导通的时刻。PFC变压器辅助绕组产生的脉冲电压加到该脚,当变压器内的磁能变成电能向负载释放完毕时刻,
该脚的脉冲电压下跳,当该脚下跳到1.6V时,接通PFC电路的开关管。正常工作时3.24V。
3脚:220V交流电经桥式整流后,变成100HZ的正半周正弦波形,经电阻分压取样后,加到该脚,因此,该脚的波形幅度与输入的交流电压高低成正比。当输入
交流电升高时,该脚波形幅度增大。因为桥式整流输出的电压是PFC电路的输入电压,是PFC电路的前级电压,把这个电压取样后加到PFC专用IC的输入端,称为前馈。
前馈的作用是当输入的交流电压在大范围内变化时(70V--------------270V),可保持PFC电路输出的直流电压稳定不变。正常工作时2.12V。
4脚:PFC电路变压器(即开关管)电流,流过开关管的S极电阻,在S极电阻上产生由零逐渐增大的锯齿状电压,把这个锯齿波的峰值电压加到IC的4脚,用于控制PFC
开关管的关断时刻。正常工作时0。02V。
7脚:驱动脉冲输出端,输出的脉冲,去驱动开关管Q406的工作。正常工作时0.89V。
(三)PFC电路的工作过程:电源继电器吸合之后,整流桥D401把交流电整流成单向脉动的电压(正半周正弦波形),注意D401直流输出端所接的电容C404并不是滤
波电容,因为它的容量很小,仅1UF。不能滤除50HZ的纹波,只能滤除高频干扰波。整流后的半波正弦脉冲电压,加到PFC变压器T401的初级绕组:1、2、3、4-------------7、
8、9、10,然后加到开关管Q406的D极,开关管的S极通过并联的R448、R449接整流桥的负端。见下图所示:
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1、变压器的充磁:当开关管Q406在L6561送来的正脉冲驱动下导通时,产生如下的电流:电流从整流桥的正端出发-------------T401初级绕组--------------Q406:D极-----------S
极------------------R448/R449----------返回整流桥的负端。上述电流流过变压器初级绕组,把市电来的电能转化成磁能,储存在变压器内。这一过程称为充磁。在开关管突然导
通时,流过变压器的充磁电流由无到有,但因为变压器初级电感量很大,流过变压器的充磁电流只能逐渐增大,这是一个随时间按线性规律上升的电流,这个电流增长的斜
率与变压器的电感量成反比,与交流电整流后的脉动电压值成正比。
2、变压器的退磁:当开关管Q406在L6561的驱动下突然截止时,T401初级绕组产生右正左负的感应电压,该脉冲电压与整流桥输出的电压相串联,加到D417、D419、
D420的正极,三个D导通,一方面向电容C446、C447充电,同时向负载供电。此时,变压器把内部储存的磁能转化成电能向负载供电。随着磁逐渐转化成电能并逐渐被
负载消耗,变压器内的磁能越来越少,直至为零。这个过程称为变压器的退磁。退磁电流的大小与负载的轻重有关,当负载重时,负载电流大,退磁速度快。负载轻时,负
载电流小,退磁速度慢。
3、变压器退磁零电流的检测:IC6561内部的核心是有一个Q触发器,有两个输入端:R、S。都是低电平输入时有效,R输入端称为置零端,即当R端为低电平时,输
出端Q下跳到0V。S端称为置1端,当S端为低电平时,输出端Q上跳到高电平。在IC:5脚内(见下图),是一个过零电流比较器。该比较器负输入端接的基准电压是2.3/1.8V。
它的含义是:当5脚的脉冲电压下跳到1.8V以下时,过零比较器输出低电平,经过或门输出低电平,加到Q触发器S输入端,从而把Q输出端置1(高电平),经过驱动器,使
IC:7脚为高电平,接通外部的开关管。当IC:5脚的输入电压大于2.3V以上时,过零比较器输出高电平,经过或门加到Q触发器的S输入端,Q输出端保持状态(低电平)不变.。
在开关管截止时,变压器向负载供电形成退磁电流,当退磁电流恰好降为零时,如果这时让开关管导通,则开关管的开启损耗最小,开关电源的效率最高。因此,在PFC
变压器内设置了一个辅助绕组,用于检测变压器退磁电流的零点。见上图中T401的16、17--------------12、13、14绕组,T401:16、17脚的脉冲电压,经R414、R436、R437
加到L6561:5脚。当开关管截止,T401向负载释放电能/退磁过程期间,该脚产生的脉冲电压为正,为5VP,该正脉冲电压加到L6561:5脚(见下图:IC内电路),过零
比较器输出高电平,加到S端,因为S端低电平有效,现在加的是高电平,是无效电平,因此Q输出端保持以前的状态(L电平)不变,确保IC:7脚输出0电平---------
外接的开关管截止。当变压器中的磁能全部向负载释放完毕时,退磁电流减小到0,此时变压器加到L6561:5脚的电压也下降到最低点:1.8VP.,5脚这一下跳沿脉冲电压,
在IC内加到过零比较器正输入端,比较器输出端下跳到低电平,加到S输入端,这是有效电平,将触发IC内的Q触发器翻转到H电平,从而使7脚上跳到高电平,接通
外部的开关管。使T401又开始下一周期的充磁。
4、变压器充磁峰值电流的检测:IC内有一个电流比较器,正输入端加的是基准电压,负输入端加的是IC:4脚输入的与变压器充磁电流成正比的开关管S极锯齿状电
压波形,在开关管导通前期,由于锯齿电流值较小,开关管S极锯齿电压值低,此时比较器正端电压高于负端电压,比较器输出高电平,由于Q触发器S输入端是低电平
有效,因此,此时的高电平输入,对触发器的工作没有影响,Q输出端仍保持以前的状态不变(高电平),经驱动器DRIVER,使IC:7脚保持高电平输出,开关管持继导
通。开关管导通时,由市电整流输出的电压产生电流,从整流桥正端出发----------流经变压器初级绕组----------------开关管D极----------S极--------R448/R449--------返回到整流
桥负端,给变压器充磁。上述充磁电流由于受到变压器线圈电感的阻抗,电流呈上升的锯齿状增大,经R448/R449变换成锯齿波电压,加到IC:4脚。在IC内,与基准电
压进行比较,当4脚的锯齿波电压峰值达到基准电压值时,比较器输出端翻转,输出端由高电平下跳到低电平,加到R输入端,下跳沿的脉冲电压是有效电平,使Q输出
端下跳到0,经IC:7脚输出,关断外部的开关管。开关管导通的宽度宽时,T401内充磁量大。开关管关断时,T401向负载释放电能时,输出的电能多,开关电源输出的
电压就升高。反之,输出的电压就降低。因此,合理的控制开关管的导通宽度,就能稳定开关电源的输出电压。因为开关管的锯齿波电流峰值与开关管的导通宽度成正比,
因此,控制开关管导通电流的峰值大小,就等于控制了开关管的宽度。也就控制了开关电源输出电压的高低。从上面的介绍中可以看出:电流比较器正输入端的基准电压高
低,决定电流比较器的翻转时刻,也就决定了开关管的电流峰值,因此,稳压的关键是如何调节电流比较器的基准电压。见下图: IC:4脚输入的锯齿波电压,
加到电流比较器的负输入端。比较器的正输入端电压与IC的2脚和3脚输入的电压有关。
5、前馈电路:把PFC电路输入端的电压经分压取样后加到PFC电路的稳压输入端,称为前馈。3脚电压是前馈电压输入引脚,与桥式整流器输出的市电整流电压成正
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比。PFC电路输出的电压,经过取样放大后,加到IC的1脚,1脚是放大器的反相输入端,2脚是放大器的输出端,放大器的正输入端接一个2.5V的基准电压.,IC的1脚
和2脚之间,外接有R、C反馈网络。2脚的误差电压与3脚输入的前馈电压进行乘法运算后,其输出电压向下加到电流比较器的正输入端,作为电流比较器的基准电压。该
电压的数值,决定了开关管电流峰值的大小,也就决定了开关管导通的宽度--------决定了PFC电路输出电压的高低。由此可见,调节1脚和3脚电压的高低,均可调节PFC
输出电压的高低。3脚电压的高低,由前馈电路决定:R417、R430、R462、R433,当3脚外接的分压电阻确定以后,3脚电压的高低随市电的升降而同步变化,当市电升高
时,3脚电压也升高,经过乘法器相乘输出到电流比较器正端的电压降低,这将使开关管电流峰值降低---------IC:7脚输出的脉冲宽度变窄,以保持在市电升高的情况下,
PFC输出的电压保持不变。
下图给出L6561:3脚的前馈电压、4脚开关管峰值电流、5脚过零电流检测、7脚输出驱动脉冲这几个波形间的相位关系:这是理论上的波形,实际上的波形比理论的
波形不规则。
从上图中可见;3脚的波形就是50HZ交流电的正半周,正弦波形的瞬时电压值,决定了电流比较器的峰值设定电压---------决定了开关管导通电流的峰值大小----------
决定了开关管的导通宽度。在正弦波正半周(IC:3脚)起始阶段和后期阶段,电压幅值低,在正半周的峰值时,IC:3脚电压峰值高,但IC:7脚输出驱动正脉冲的宽度
是相同的。但因为正弦波起始阶段和后期终止阶段,因为正弦波电压瞬时值低,因此变压器充的磁能少,因此退磁时间短,即开关管截止时间短。在正弦波峰值时,电压幅
度高,变压器充的磁能多,因此退磁时间长,开关管截止时间长。
PFC电路实际的电压波形见下图所示:
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6、后馈电路:把PFC电路的输出电压经分压取样电路后,加到PFC电路的稳压输入端,称为后馈。PFC输出的电压,经过分压取样:R441、R442、R475、R455、R444、
R443,在R444上端分得的电压,加到IC:1脚,当PFC输出电压升高时,加到IC:1脚的取样电压也升高,在IC内经过倒相放大,在2脚得到的电压降低,经过乘法器
的运算,加到电流比较器正输入端的电压降低,这将使开关管电流峰值降低,使IC:7脚输出的脉冲宽度变窄,以保持PFC电路输出电压不升高。
调节R443的阻值,可以调节PFC输出电压的高低。
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7、IC的内部电源供电:IC的8脚是电源输入端VCC,在IC内,8脚输入的电压分成四路:第一路直接加到7脚内上端输出管的C极。第二路加到电压稳压电压,输出
内部7V稳压电源,为IC内各个单元电路供电。第三路产生2.5V基准电压,加到1脚内放大器的正输入端。第四路加到R1、R2分压器,分得的电压加到欠压比较器UVLO
的输入端,该比较器的另一个输入端加的是基准电压VREF2,当8脚的输入电压低到一定值时,欠压比较器输出高电平,加到或门输入端,或门输出高电平,加到驱动器
DRIVER输入端,关闭IC:7脚的脉冲输出。以防电压过低时损坏零件。
8、启动电路(STARTER):在电视机电源继电器接通后,整流桥把交流电整流后加到PFC电路的输入端,此时,IC内的启动器工作,输出启动脉冲,经过或门加到触发
器的S输入端,使输出端Q输出高电平,IC:7脚随之输出高电平,接通IC外部的大功率开关管,开始对变压器进行充磁,PFC电路进入工作状态。
9、去能电路(DISABLE):当PFC电路的负载存在短路时,IC:5脚电压会下降到0.2V以下,5脚内的去能电路将启动,输出低电平,关断驱动器,关断IC:7脚输出的脉冲
电压。防止损坏零件。随后,启动器工作,从IC:7脚输出高电平,对变压器充磁,PFC电路进入工作状态。如果短路仍存在,去能电路又会启动关闭开关管。如此,就会
形成打嗝现象,PFC电路进入间歇工作状态,发出间歇的吱吱响声。因为打嗝时开关管电流很小,因此不会损坏零件。因此,这实际上是过流保护。
10、IC供电的过压保护:在IC:8脚内,有一个20V稳压管,当输入的VCC电压过高大于20V时,该稳压管击穿,把8脚的电源电压拉低,以保护IC不受损坏。
11、IC内对PFC电路输出电压的过压保护:见下图。
为了解说下图电路过压保护的原理,先介绍一下运算放大器的特性:1、运算放大器的输入端阻抗极高,输入电流极小,可以认为是零。输出端阻抗极低。
2、运算放大器同相输入端的电压等于反相输入端的电压。
下图中,1、2脚间是误差电压放大器,核心是一个运算放大器。1脚是运算放大器的反相输入端,运放的同相输入端接的是一个2.5V的基准电压,运放输出的电压
向右加到乘法器-------------脉冲宽度调制电路PWM-------------驱动器DRIVER----------。运放的输出电压还向下加到一个比较器的反相输入端,该比较器是输出电压静态过压
比较器。该比较器的同相输入端接基准电压:2.5V.,比较器的输出向右加到或门电路,去控制驱动器的输出。
1脚内运放的电流向下流出,流入一个比较器的输入端。这个比较器称为PFC输出电压动态过压比较器。该比较器下边的输入端接一个40UA电流源。当PFC电路输出的
电压VO突然升高时,这个向上突跳的电压值,经过R1加到运放反相输入端,因为运放的同相输入端电压接一固定的2.5V电压,因此,反相输入端电压也被钳位在2.5V.,
流过R2的电流等于2.5V除以R2,因此流过R2的电流是一个固定值,不随VO电压的上跳而增大,当VO电压上跳时,上跳电压引起流过R1的电流增加⊿I1,该⊿I1不
能流过R2(因为运放负输入端电压等于运放正输入端电压,正输入端电压是固定的2.5V因此负输入端即1脚电压也被固定在2.5V.因此流过R2的电流是固定值=2.5V/R2),
也不能流入运放反相输入端(运放输入端的阻抗极高,输入电流为0),只能流过IC:1和2脚间外接的电容----------流入IC的2脚---------并流入运放输出端(运放输出端阻抗极
低),然后,从运放的下端流出(⊿I1),流入PFC动态过压比较器的上端(同相输入端),该比较器的下输入端(反相端)接一个40UA电流源,当VO上跳,导致⊿I1大
于40UA时,该动态过压比较器输出高电平,经过或门,关断驱动器,使IC:7脚输出脉冲被关断。因此,当开关电源的输出电压过压时,IC内部驱动电路停止工作。
当VO上跳电压加到IC:1脚时,上跳电压给IC:1、2脚外接的电容CCOMP充电,因为R1、C的取值较大,因此这个电路的时间常数也较大,C的充电速度慢,1脚
电压上升速度慢,经运放的倒相放大,2脚电压下降速度也慢。过一段时间后,如果VO的上跳电压仍持续存在,即1脚的上跳电压持续存在,C上充电电压上升,1脚电
压随之上升,引起2脚电压下降,2脚下降的电压向下加到PFC静态过压比较器的反相输入端,当这个电压下降到2.25V以下时,该比较器输出高电平,经或门输出,关断驱
动器,关闭PFC电路的输出电压,防止损坏零件。由上看出,是动态过压保护先动作,静态过压保护后动作。IC: 2脚电压下跳时,可以启动IC内部的过压保护电路. 有关电
路的电压波形见下图所示:
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(四)、PFC输出电压的过压保护:C446/C447上输出的PFC电压值,正常时应当是395V。该电压加到下面的分压取样电路:R472、R473、R465、R464,在R464上端的
压降,加到8.2V稳压管D418负极,PFC输出电压正常时,该压降小于8.2V,D418截止,对电路工作没有影响。当PFC输出电压升高太多时,该压降大于8.2V,D418导致
把高电平加到Q407的左管基极,Q407是双三极管,左管是NPN管,右管是PNP管。左、右管接成正反馈,构成可控硅电路。左管基极是高电平时,左管的C极为L电
平,加到右管的基极,右管导通,C极输出高电平,加到左管基极,维持左管导通-----------维持右管导通-----------左右管自锁在导通状态。只有当电源供电下降到0时,Q407
才会退出导通状态。Q407右管C极输出的高电平,加到Q422:基极,该管导通,把IC:2脚拉低到0V,这将启动IC内的过压保护电路,关断IC:7脚输出的脉冲。关断
PFC电路的工作。
正常工作时,Q407各脚电压:左管基极0V,左管C极13V,右管C极13V,右管基极13V,右管C极0V。
(五)、电源板CPU对PFC电压的监测:在电视机工作中,电源板CPU要随时对PFC电压进行监测,如发现异常,应及时关断电源板的工作,防止故障扩大。PFC电路
输出的电压,由上面的分压电路取样:R494、R495、R496、R497、R480,在R497上端的取样电压,PFC输出电压正常时是2.5V,加到下图中IC402的1脚,这是一个误
差放大IC:TL431,见下图:此时,IC402内部电路导通,3脚输出低电平,经R487加到IC404:2脚,2脚内LED发光,光敏三极管也导通,IC404:4脚为0V,使IC501
的8脚为0V,IC501据此判断PFC电压正常。当PFC输出电压过高时,Q407右管C极输出高电平,加到Q421:基极,该管导能,Q421:C极(R497上端)下跳到0V,
加到IC402:1脚,该IC内部截止,3脚为高电平,IC404内发光管截止,光敏管也截止,IC404:4脚上跳到高电平,加到IC501:8脚,CPU据此判断PFC输出过压,关
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机保护。以防损坏其它零件。
IC402脚电压 1脚2.5V 2脚接地 3脚3.9V IC404脚电压: 1脚3.83V 2脚:2.9V 3脚接地 4脚0V
IC404:1脚的供电电路:当用户按下面板上的电源开关时,STB12V电压经过开关加到下图中右下角输入,该电压分成两路:一路经R678、R630,为两个光耦IC405、
IC412内的发光管供电,另一路经R558、R950分压,再经R557加到N沟道Q512的G极,Q512导通,两个光耦内的发光管发光,IC405内光敏管导通,4脚电压被下拉
到低电平,加到P沟道Q568:G极,该管导通,该管S极加的是来自待机电源D444输出的13V电压,经Q568:D极输出,加到光耦IC401:1脚,为之供电。
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Q512脚电压: G极8V D极0V Q568脚电压: G极8.8V S极13V D极13V
松下PDP电视机都有一个省电工作模式:ECO,在正常工作时,省电模式关闭。当进入省电模式时,D板内CPU输出ECO-ON高电平,经过P板P25:15脚,加到
下图中的36号线: 经R580把这个高电平加到Q561:B极,该管导通,C极拉低到0V,经R546把上图中的Q512关断------IC405内发光管停止发光--------------3、4
脚内的光敏管截止-----------Q568截止----切断IC404内发光管1脚的供电------IC404停止工作------------IC501解除对PFC电压进行检测。
正常收看模式(并非节能模式)Q561脚电压:基极0V C极8V E极接地. Q558脚电压: 基极0V C极0.8V E极接地.
(六)IC406的供电:是否给IC406供电,受IC501:16脚输出的PFC ON控制(见下图):
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当该脚输出0V(PFC ON)时,加到IC401:2脚,内部的发光管发光,光敏管导通,IC401:4脚变为0V,该控制电压加到下图中P沟道管Q401:G极,该管导通,该管
的S极,加的是从待机电源变压器T410:1---------2绕组产生的13V电源供电。从Q401:D极输出13V电压,加到IC406:8脚供电。
在PFC正常工作时,若IC501收到用户的关机指令,从16脚输出高电平,IC401截止,IC401:4为高电平,该高电平一方面经R421加到Q401;G极(见下图),
使Q401截止,停止对IC406:8脚的供电。但由于Q401的关断速度慢,且IC:8脚接有大电容,8脚的供电是缓慢消失的,因此,IC406:7脚输出的驱动脉冲也是呈阻尼
衰减状消失,这将损坏PFC开关管。另一方面该高电平也加到R401,向下加到Q402:G极,Q402导通,把Q401:D极仍有的电压,通过Q402、R402、D407,加到IC406:
4脚,以快速关断IC:7脚的驱动脉冲输出。防止损坏开关管Q406。
IC401脚电压: 1脚4.48V 2脚3.36V 3脚接地, 4脚0V
Q401脚电压: G极7.77V S极端13V D极13V Q402脚电压: G极0V D极13V S极0V
五、主开关电源(ACFB):由T404、T407、T402、IC520等零件构成。
(一)IC520(LSSK0062)的方框图:见下图。
IC520各脚功能介绍:
2脚:CTR,控制IC520内部功能的停止与工作。该脚在1---2.5V范围内时,IC正常工作。正常工作时1.46V
4脚:FB,稳压反馈输入端。正常工作时4V
5脚:LPF,低通滤波器,用于降低噪声。正常工作时6.5V
6脚:REF,基准电压输出:5V
8脚:F SET,设定振荡器的频率,正常工作时3.25V
1213脚:P-OUT,开关脉冲输出。正常工作时7.4V
15/16脚:电源供电。正常工作时15V。该脚在8.4-----------24V之内,IC都可以正常工作.
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(二)、IC520的供电:
1、主开关电源启动时IC520的供电:
待机电源变压器T410:15脚的脉冲电压经D511整流产生STB12V电压,加到上图中Q554:S极,该管是给IC520供电的开关管。DG板CPU产生的F-STBY-ON
高电平指令2.6V经P25插座的13脚加到上图中35号线,D板CPU产生的屏主开PANEL-MAIN-ON高电平指令3.2V,经P25:17脚加到上图中38号线,这两个高电平指
令分别经D512、D513加到Q553基极,这两个指令,只要有一个是高电平,都会使Q553基极是高电平,Q553导通把Q554:G极拉成低电平,Q554导通,把S极的12V
电压从D极输出。加到下图中右下角R563右端,向左经D521加到IC520的确5、16脚。这是在主开关电源工作前,由待机电源向IC520供电。
2、主开关电源工作后IC520的供电:主开关电源工作后,主开关电源变压器T404次级绕组产生的脉冲电压,经上图中双二极管D536全波整流,经C556、C557滤波,
输出15V电压,经上图中右下角D535、PR509输出,加到IC520:15、16脚。为之供电。因为这一路供电电压高于STB12V,因此,此时D521自动截止。IC520的供电,
自动切换成由15V供电。因为15V是本级开关电源产生的,因此是自馈电。
(三)CPU:IC501对IC520的控制:VLOW -ON。 因为主开关电源输出的电压是多路低压电源,因此也称为VLOW电源,IC501:15脚输出低压电源接通指令VLOW-ON
高电平(4.4V),加到下图中R922右端,然后加到IC520的2脚,正常工作时该脚电压是1.46V。如果2脚的电压在1---2.5V内,IC520都可以正常工作,如果在这个范围之外,
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即小于1V或大于2.5V时,IC520将停止工作.。
(四)、IC520产生的驱动脉冲:IC520得电工作后,从12、13脚输出驱动脉冲,见下图:
T402是驱动变压器,T404是主开关电源输出变压器,Q412、Q413是推挽输出开关管。C457与T404初级线圈构成串联谐振电路,这是频率谐振型开关电源的核心。
IC520:12、13脚是推挽输出脚,当13脚是高电平时,12脚肯定是低电平,当13脚是低电平时,12脚肯定是高电平。
当13脚输出高电平、12脚输出低电平时,T402次级9脚为高电平,5脚为低电平。高电平加到P沟道Q408:G极,Q408截止。高电平通过D423加到N沟道Q412:
G极,Q412导通。T402:5脚输出的低电平,加到P沟道Q409:G极,Q409导通,把N沟道Q413的G、S极间短路,Q413截止。Q412导通、Q413截止的结果,产生
上图中红色线3所示的电流。该电流的回路是:来自PFC电路394V电源产生的电流------------PR401-----------Q412-----------C457-----T404初级线圈-----地。上述电流给C457
充电,左正右负。
当IC520:12脚输出高电平,13脚输出低电平时,T402次级5脚为高电平,9脚为低电平,引起Q412截止,Q413导通,此时产生的电流如上图中线4所示:此时C457
通过Q413、T404初级线圈放电。从上图中可见:流过变压器初级线圈的电流方向,在C457充电和放电时,方向是相反的。
上图中各电路点的理论波形见下图所示:
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上图中各电路点的实测电压波形见下图所示:
IC520各脚名称及电压值,见下图所示:
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(五)、T404次级电压的输出:见下图所示。
1、243V整流电路:T404:10--------9绕组产生的脉冲电压,加到倍压整流电路:D539、C604和D540、C605。倍压整流电路输出243V(实测是254V)电压,去加到
后面的VSUS稳压电路。VSUS稳压电路在后面还要专门讲述。
2、VDA电压整流电路:T404:次级4----6-----3绕组产生的脉冲电压,加到全波整流电路:双二极管D531、C520。输出76.7V(实测是80V)电压,加到VDA调整管Q527:
D极。VSUS稳压电路输出的192V电压,加到R631的上端,经过R631、R674、R676加到Q527:G极,为Q527:G极提供偏置电压。Q527:S极输出的VDA电压,加
到分压取样电路:R662、R669、R664、R665,在R664上端产生的取样电压,加到误差放大IC512的:1脚,经过放大和倒相后,从3脚输出,经过D545、D544、R542、
R632加到Q527:G极。当输出的VDA电压升高时,加到IC512:1脚的取样电压也同比例升高,3脚输出的电压下降,引起Q527:G极电压下降,Q527管压降升高,Q527:
S极输出的VDA电压保持不变。R655用于调节VDA电压的高低。从上面的分析可看出:只有当VSUS输出电压正常时,Q527:G极才会有正常的偏置电压,才会有正常
的VDA电压输出。当VSUS电压没有输出时,VDA电压就不会有输出。
Q527脚电压: D极80V G极71.3V S极70V IC512脚电压: 1脚2.2V 2脚接地 3脚8.3V
3、VSUS偏置电压的输出:T404次级7---------8绕组产生的脉冲电压,经D586整流、C603滤波,得到267V电压。去送往VSUS稳压电路调整管,提供偏置电压。
4、15V整流电路:T404次级1----------5----------2绕组产生的脉冲电压,加到双二极管D536、C556整流滤波,得到15V电压,加到开关管Q555、Q556:D极。
5、F-STB-15V、L-15V的输出控制:见下图。
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N沟道管Q556是F-STB-15V输出开关,N沟道管Q555是L-15V输出开关。T404次级D536整流输出的15V电压,加到这两个开关管的D极。同时T404次级经
D531整流输出的76.7V电压,加到Q555、Q556两个管子的G极,为这两个管子的G极提供偏置电压。
F-STB-15V的输出控制:当IC501:18脚输出F-15V-ON低电平指令时,加到Q524:G极,该管截止,D极为高电平,N沟道管Q556:4随之变为高电平,Q556
导通,从S极输出F-STB-15V电压。
L-15V输出电压的控制:当IC501:10脚输出L-15V-ON高电平指令时,加到Q569的S极,该管的D极同步变为高电平,加到Q555:G极,N沟道管Q555导通,
从S极输出L-15V电压。
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上图中,来自D509的5V电压,经电阻R541加到Q524的G极,经R546加到Q569:G极,如果IC501:18脚输出高电平,Q524就会导通,C极为低电平,关断
Q556,关断F-STB-15V的输出。当IC501:10脚输出低电平时,加到Q569:S极,该管导通,其D极输出低电平,关断Q555,关断L-15V的输出。
Q555脚电压(正常开机状态):1、2、3脚到地15V 5、6、7、8脚到地15V 4脚到地23V
Q556脚电压(正常开机状态):1、2、3脚到地15V 5、6、7、8脚到地15V 4脚到地23V
6、主开关电源的稳压:主开关电源T404共输出三路电源电压:未稳压的VSUS电源电压、VDA电源电压、15V电源电压。在本电路中,采用把输出的15V电源
电压作为稳压取样的对象,因此,主开关电源输出的三路电压中,仅对输出的15V电压有稳压功能,当15V的电源负载轻重变化时,可以通过稳压环路,把输出的15V电
压稳定。而当输出的VDA、VSUS电压负载电流发生变化时,会引起输出的VDA电压及VSUS电压发生变化。即对T404输出的VDA、VSUS电压没有稳压作用。为此,
T404输出的VDA电压和VSUS电压,在整流后,又设置了第二次稳压电路。
从上图中可以看到主开关电源的稳压环路:在T404次级,D536整流输出的15V电压,加到取样电路:R659、R660、R661,在R660上端的取样电压,加到双三极管
Q509右管的基极,当15V输出电压升高时--------取样电压升高----------Q509右管基极升高-----------E极电压升高---------通过左右半管E极间的耦合------------Q509左管C极
升高------------Q541:G极升高----------Q541内阻变小---------------IC520:4电压下降----------IC520振荡频率上升----------T404频率上升-----------次级输出电压下降-------15V输
出电压保持不变。调节R661的阻值,改变Q509右管基极分压比,达到调节T404输出15V电压高低的作用。
Q509脚电压:右管B极5V 右管E极5.6V 右管C极接地 左管B极:5V 左管E极5.6V 左管C极3.8v
Q541脚电压:G极3.8v D极4V S极2.52v
7、主开关电源的过流保护:IC520:6脚输出基准5V电压,经过R596加到R593的下端,在主开关电源变压器的初级回路中,串有电流互感器T407初级线圈1--------2
绕组,互感器次级 4------6绕组上产生的感应电压与初级线圈流过的电流成正比。当T404初级过流时,T407次级的感应电压升高,经过D528、D529桥式整流,桥式整
流的正端接地,负端输出负压,向下经R592加到10V稳压管D530正极,如果电流过大桥式整流输出负压大于5V时,结合R593下端的正5V基准电压联合作用,两者合
计10V电压,此时D530击穿,此负压加到P沟道管Q510:G极,Q510导通,通过R614,把IC520:4电压拉低,使T404次级输出电压下降,防止过流损坏。上图中,IC520:
6脚输出基准5V电压,经R596加到R582上端,通过该电阻为Q509左管基极提供5V的偏置电压。
Q510脚电压:G极5V S极4V 。
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8、VDA电源过流保护:
上图中R680、R698、R655、R587、R711、R679:6个0.22欧电阻并联,串在VDA电源负极回路中,Q517双三极管是VDA过流保护检出管。T404整流输出的
15V电源,为Q517供电。因为Q517左管B、C电极并联在一起,E极接地,B极经电阻R597接15V电源,因此,左管B、C极到地是0.6V。把这个0.6V电压加到右管B
极,则右管处于微导通状态,右管C极电流极小,因此,右管C极电压是4.65V,经R672加到上图中PNP管Q565基极,此时Q565:E极电压是4V。因此该管截止,对电路
工作没有影响。当VDA过流时,在VDA电流在6个0.22欧并联电阻上的压降升高,6个电阻左端的负压升高,加到Q517右管E极,右管导通电流增大。C极电压下降到
低电平,加到Q565基极,该管导通,把IC520:4脚电压拉低,开关电源的振荡频率上升,T404次级输出的VDA电压下降,防止电流增大损坏零件。
. Q517脚电压:左管C、B极到地0.62v 左管E极0V 右管C极4.65v 右管B极0.62V 右管E极0V Q565脚电压 B极4.25V E极到地4V
9、15V电源过流保护:15V电源过流检测管是Q520,与VDA电源过流检测电路原理一样。Q520右管C极输出的过流检测低电平电压,加到PNP管Q564:B极,
该管导通时,把IC520:4脚电压拉低,启动过流保护功能。但因为过流检测电阻被两个跳线:JS01、JS02短路,因此,该过流检测实际上是没有使用。
Q520脚电压:左管C、B极到地0.62V E极电压0V 右管C极4.7v 右管B极0.62V 右管E极0V
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10、电源板CPU:IC501对主开关电源IC520的控制:
当按下面板上的电源开关时,IC501:10脚输出开机低电平指令,加到上图中Q569:G极,该管截止,D极为3.37V,加到下图中Q538:G极,该管导通,把R931
下端接地,此时R931与R613并联,开关电源的工作频率正好在稳压范围的中心点。
Q569脚电压:G极电压0V D极电压3.37v E极接地。 Q538脚电压:G极3.3V D极4V S极接地。
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11、IC520供电过压保护电路:见下图。
IC520的电源供电14V,加到上图中R675、R653 分压电路,D602是8.2V稳压管,供电14V电压正常时,D602负极是8.4V,经过D602降压8.2V,加到Q566基极电
压是0.2V,该管截止。当IC520供电上升到16V以上时,D602负极是9.6V,经过D602降压8.2V,Q566: B极是1.4V,大于Q566基极的导通电压,Q566导通,把下图中R922
右端接地,从而把IC520:2脚拉到1V以下,这将引起IC内部停止工作。从而保护IC520不受损坏。
Q566脚电压(工作正常时):基极0.33V C 极1.46V E极接地。
12、T404输出15V电源过压保护:见上图。 T404次级D536整流输出15V电源电压,加到上图中R666上端,再加到稳压管D551负极,15V正常时,D551截止,
不影响电路工作。当15V过压时,D551导通,经R545、D574、R922加到IC520:2脚,这将引起2脚上升超过2.5V,引起IC内部保护,停止振荡,关闭15V的输出.
13V、VDA输出过压保护:见上图。 VDA的正常电压是75V。上图中4个稳压二极管D569、D570、D571、D572串联,总的耐压是96V,因此,4个稳压管截止,
D549、D579不输出电压,对电路没有影响。当VDA输出过压时,4个稳压管导通,从D549、R579、D579负极输出高电平,经过R922(见下图)加到IC520:2脚,使2
脚电压上升超过2.5V,IC内部保护电路启动。IC停止工作,防止过压
。
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14、VLOW电压检测:T404是主开关电源,也叫VLOWZ(低压)电源,IC501在正常工作中,要随时对T404输出的各路电压进行检测。若发现异常,会马上关断电
源,以防故障扩大。
上图中Q508完成对VLOW电压的检测功能。T404次级输出的15V电源电压,经R584加到Q509:E极,Q509左管B极经R582接IC520:6脚输出的5V基准电压,
因此Q509左管导通,从C极输出3.8V电压,经R641加到Q508的左管基极,为左管导通提供了条件,Q508的右管基极通过R649接待机电路STB5V开关管Q537:S极输出的
STB5V电压,为右管导通提供了条件。Q508左、右半管是串联的关系。因为左、右半管基极都接了高电平,左、右半管同时导通,因此,Q508左管C极输出低电平,经R516
接IC501:22脚,
这是VLOW检测输入脚,当IC501:22脚为低电平时,CPU判断VLOW电源电压正常。若变成高电平,则立即关断T404主开关电源电路的工作。
六、VSUS电源稳压电路原理:VSUS电源稳压电路由IC509、T601、Q507、IC505、IC507组成。
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(一)IC509的供电:IC509的供电由IC501:14脚VSUS-ON-L指令进行控制。在14脚是0V电平时,接通IC509的电源供电。过程是:IC501:14脚低电平0V---------
加到P沟道Q551:G极-----------Q551导通----------D极输出低电平-----------加到下图中IC507:2脚----------IC507内发光管发光-----------光敏三极管导通---------IC507:4
低电平------------Q540:G极低电平------------Q540导通----------把S极输入端的15V电源从D极输出----------加到IC509:8脚-----------为IC509供电。
IC507:1脚的供电:待机电源变压器T410次级D509整流产生的STB5V电压,为IC507:1脚内LED管供电。
Q540:S极的15V供电:该供电来自于主开关电源变压器T404次级脉冲电压,经D586整流(见下图),C603滤波,得到15V直流电压。C603的上端即15V电压的
正极接Q540的S极(见下图),C603的下端即15V负极,接IC509:6脚(电源地)。这样一来,15V电源电压,经过导通的Q540,加到IC509电源端8脚和接地端6脚
之间。
Q551脚电压:G极0V D极4.6v E极接地。 Q540脚电压: S极15V D极15V G极9V
IC507脚电压:1脚5.1V 2 脚3.9V 3脚0V 4脚0V
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(二)IC509:L6565N集成电路介绍。这是一个8脚IC。
1、 L6565N是准谐振开关电源专用IC。它的特点:
(1)、当开关电源开关管的电压是0V、流过开关管的电流是0时,接通开关管。这样就可以做到开关管的开启损耗最小,还适合设计成大电流、大功率的开关电源。
(2)、采用前馈技术,把开关电源输入的电压经过分压取样加到IC的前馈输入端,这样,开关电源输入端的电压在大变化范围内变化时,输出电压保持稳定不变。即
稳压范围很宽。
(3)、采用折迭技术,提高待机时的电源效率。
(4)、逐个脉冲进行打嗝模式过流保护。
(5)、超低的启动电流(小于70UA),超低的静态电流:小于3.5MA.
(6)、利用z“去能”功能,可对IC的工作与否进行控制.
(7)、可输出400MA的驱动电流。
2、L6565内部方框图:
3、在轻负载时,这个IC能自动的降低开关电源频率,这时仍能保持开关管零电压开启这个特色。这个IC的顶视图引脚功能:
4、各引脚功能描述:
1脚:INV,IC内误差放大器的反相输入端。把开关电源的输出电压,经过取样后,加到该脚输入。
2脚:COMP,IC内误差放大器的输出端。在IC的1、2脚外部,接有负反馈补偿网络,以提高电路的性能。
3脚:VFF,前馈输放入端。开关电源的输入电压经过分压取样后,加到该脚馈入到IC内部。用于改变开关管峰值电流的设定点。3脚电压高时开关管峰值电流被
控减小,以达到开关电源的输入电压升高时,输出电压稳定不变。
4脚:CS,把开关电源变压器的初级电流(开关管S极电流)通过小阻值电阻转化成电压,加到该脚内部的脉冲宽度调制器PWM输入端。与IC内的基准电压进行
比较,决定开关管的关断时刻。也就决定了开关管的导通宽度。当该脚输入的电压峰值超过2VP时,IC内电路将进入打嗝过流保护模式。
5脚:ZCD,用于开关电源准谐振方式工作的变压器退磁检测输入端。交替、同步的输入变压器辅助绕组感应产生的正、负脉冲电压。该脚输入脉冲的下跳沿时,触
发开关管导通。开关管被关断后,为了防止很快又被触发导通,设计了触发消隐电路,开关管关断后,在最短3.5US内触发消隐电路工作,以防有短路情况发生时损坏电路零
件,也可以进行频率折叠操作,以提高待机时电源的效率。
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6脚:GND,接地端。
7脚:GD,驱动脉冲输出端,可输出400MA的驱动电流。
8脚:VCC,电源端。
5、准谐振开关电源的关键是变压器退磁完成的瞬间,同步的打开开关管。
通过开关变压器的付绕组产生的下跳沿脉冲能检测变压器的退磁。L6565有一个专门引脚(5脚)仅通过一个电阻来检测变压器的退磁。当开关电源的输入电压或输
出电流发生变化时,L6565将控制开关电源的工作频率同步改变,以此达到稳定输出电压的目的。由L6565组成的开关电源,变压器的电流工作在断续导通和连续导通的边
界,
6、L6565内部供电电路:见下图。进入8脚的电源电压:
(1)加到7V线性稳压电路(LIN REG),输出的7V电压,给IC内全部电路供电。
(2)上述7V电压又加到2.5V基准电压产生电路,2.5V基准电压加到误差放大器的正输入端作为偏置电压。
(3)8脚的VCC 电压加到7脚内驱动输出管的上管C极,以提高驱动能力。
(4)IC内有一个欠压比较器,当8脚输入电压过低时,该比较器的输出去关闭IC内的驱动输出电路,防止VCC过低情况下工作时损坏开关电源。该比较器负输入
端到地接有一个二极管稳压电路,为负输入端提供一个基准电压,8脚输入的VCC电压,经过一个分压电阻,取样电压加到比较器的正输入端(见下图)。当8脚的VCC
偏低时,比较器负输入端电压不变(因为有稳压电路),而正输入端电压降低。这将使比较器输出端翻转成低电平,该低电平就会关闭7脚输出的脉冲,防止损坏零件。
(5)在8脚内部到地间,接有一个20V稳压管(见下图),当8脚输入的电压过高时,该管击穿导通拉低8脚电压,以防过压时烧坏IC内部电路。
7、变压器初级绕组零电流检测检测电路:
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上图中,Q是开关电源的开关管,Q的D极连接的是开关电源变压器初级绕组,次级是辅助绕组,通过一个电阻,把辅助绕组的的脉冲电压加到IC的5脚。在开关
管截止时,辅助绕组加到IC:5脚的脉冲电压是正的。此时变压器中的磁能向负载供电,当供电完毕变压器中的磁能降为0的瞬间,加到5脚的正脉冲电压下跳,当5脚下
跳到1.6V时,IC内部电路就会输出正脉冲开启外部的开关管。当开关管截止、变压器中的磁能向负载供电过程中,加到IC:5脚的正脉冲电压大于2.1VP(实际上是5VP),
保证了开关管不会被干扰脉冲误触发导通。提高了电路的抗干扰能力。
上图中辅助绕组用于检测变压器的退磁情况,这是准谐振开关电源必需的工作条件。IC:5脚的下跳沿脉冲能很好的接通IC外部的开关管。在开关管关断之后,IC内的
开关管触发电路要消隐一段时间,这有两个作用:1是防止漏感退磁产生的下跳沿脉冲错误的触发开关管导通。2是实现频率折叠功能。
8、启动电路:在刚通电时,因为IC:5脚没有电流过零检测脉冲输入,因此,此时IC内的启动电路STARTER工作。从7脚强制输出一个正脉冲。开启开关管。
9、IC:5脚内有一个双向钳位器,5脚内部到地有一个5.2V稳压二极管,把5脚的脉冲顶部限制在5.2V,这是顶部钳位。5脚内三极管基极到地有两个D,每个D的正向
压降是0.65V,两个是1.3V。因此这个三极管基极到地是1.3V。三极管B、E极间导通压降是0.65V,那么5脚最低电压是0.65V。这是下部钳位。也叫底部钳位。5脚外接的
电阻阻值,用于限定流入5脚和流出5脚的电流值,使5脚的电流在IC的额定值之内。
10、IC内的去能电路:IC:5脚内部有一个去能比较器:DISABLE。该比较器的正端接基准电压。5脚输入的电压加到去能比较器的负输入端。当加到5脚的电压下降到
0.15V以下时,去能比较器输出输出高电平,启动了去能电路,关断IC:7脚的输出。只能当5脚的电压上升到大于0.3V时,去能比较器输出端才会翻转到低电平,7脚又恢
复正常工作。
11、频率折叠功能: 准谐振开关电源有一个固有的缺点,就是当负载很轻时,振荡频率容易达到很的值。为此,设计了频率折叠功能。该功能是通过控制开关管的关断
时间长度(也叫消隐时间宽度)来限制轻载时的频率升高。有了频率折叠功能后,开关电源负载轻重变化时,开关电源的振荡频率变化范围在规定值之内。
下图表示的是准谐振开关电源固有的频率特性:IC:2脚电压与消隐时间的关系图。横轴是2脚的电压值,纵轴是开关管的消隐(截止)时间宽度。当2脚电压大于3.2V
时,再升高2脚电压,消隐时间不变.,当2脚电压在2.5V到3.2V之间变化时,消隐时间急剧变化,且二者是反比(函数)关系。即2脚电压越低,消隐时间越长。
消隐时间也叫开关管的关断时间。
当开关电源的负载很轻时,如待机状态,开关电源的输出电压将升高,取样后加到IC:1脚电压升高,经过内部倒相放大后,IC:2脚的电压降低。经过折叠功能,开
关管的关断时间延长,以消除准谐振开关电源固有的频率升高特性。此时,频率特性见下图所示:
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上图中,横轴是IC:2脚电压值,纵轴是开关电源的振荡频率,左部虚线所示是准谐振开关电源的固有频率特性,锯齿状实线是加入频率折叠功能后的频率曲线。此时,
负载轻重发生变化,导致IC:2脚电压高低变化时,开关电源的振荡频率基本不变。
当负载很轻时,开关电源输出电升高,经过取样电路,加到IC:1脚的电压升高,经守内部倒相放大器放大后,IC:2脚电压随之降低,开关管的载止时间也随之增长
(即开关电源的工作频率降低),此时开关电源变压器辅助绕组产生的电流过零检测脉冲幅度会降到很低,不能再触发开关管驱动电路。在这种情况下,IC内的启动电路被
自动激活。导致IC进入间歇(突发)工作模式:每隔开关管关断比较长的时间后,才输出一个驱动脉冲。这样,在负载很轻时,开关电源从市电吸少很小的电能,但输出
电压保持不变。
12、前馈电路功能:准谐振开关电源的核心是有一个电流设定点。开关管的峰值电流每达到这个电流点时,开关管就会关闭。这个功能很好的保证:当开关电源的负载轻
重发生变化时,输出电压能被很好的稳住。但当市电交流电压变化引起开关电源输入电压高低发生变化时,上述电路不能有效的保持输出电压稳定不变。为此,在开关电源
中设置了前馈电路。
下图是说明前馈电路功能的曲线图:横轴表示输入电压变化4倍。纵轴表示开关电源的输出功率变化倍数。上边的曲线表示的是没有前馈电路的效果,下边的曲线
是有最佳的前馈电路的效果。
从上图可看出:没有前馈电路时,开关电源的输出功率与开关电源的输入电压成正比。输入电压升高时,开关电源的输出功率随这升高。这说明稳压效果不良。当设
计的前馈电路最佳时,此时开关电源的输入电压升高了4倍,但输出的功率保持不变。这时,电网电压升高时,开关电源能够很好的保持输出电压稳定不变。
下图是前馈电路的电路图:开关电源的输入电压,经过R1、R2分压后,加到IC:3脚输入,进入前馈电路(VOLTAGE FEED FORWARD)。开关电源的输出电压经过取
样后加到IC:1脚(误差放大器E/A)输入端,经过倒相放大后,从2脚输出,在IC内也加到前馈电路。前馈电路的输出,加到脉冲宽度调制器PWM(也叫电流比较器)
的负输入端。
当开关管导通时,开关电源变压器初级线圈的下端通过导通的开关管接地(开关电源输入电压的负极),变压器初级线圈的上端接开关电源的输入电压正极。输入电压
加到了初级线圈的两端,初级线圈电流从无到有,从小逐渐增大(这是因为变压器有有较大的电感量,流过电感的电流不能突变,只能从小逐渐增大。)。因此,流过变压器
初级线圈的电流是一个线性增大的锯齿状电流。这个电流流过开关管S极(零点几欧)电阻,在S极到地产生一个从零逐渐升高的锯齿状电压,加到IC的4脚。在IC内加
到PWM调制器的正输入端。在PWM右边,有一个Q触发器,它有两个输入端:R、S, R端是复位端也叫清零端,当该脚输入高电平时,输出端Q跳变到低电平即零。
S端是置位端也叫置1端,当该脚输入高电平时,输出端Q跳变到高电平即1。Q端的输出脉冲电压,经过驱动器(DRIVER)从7脚输出。加到开关管的G极。控制开关
管的导通和关断。
前馈电路的输出电压加到PWM比较器的负输入端,这一电压称为脉宽调制器的基准电压VCSX。
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流过开关管的锯齿状电流逐渐上升,IC;4脚电压同步升高时,若PWM正端电压达到与前馈电路输出的电压(PWM负端)相等时,PWM输出端翻转到高电平,加到
R端,使Q端因此下跳到0,IC:7脚输出0,关断开关管。由此看出:前馈电路的输出电压(VCSX)决定开关管的峰值电流幅度。而前馈端3脚的输入电压与前馈电路输
出电压成反比关系, 前馈电压越高,VCSX越低,开关管的峰值电流越小,开关电源输出电压越低。见下图所示: 前馈电路的输出电压,就是下图中的VCSX,
它是下图的纵轴。前馈电路的输入电压VFF是下图的横轴。由于VCSX加到PWM比较器的负输入端,开关管电流产生的锯齿波电压加到PWM正输入端,因此,VCSX决
定开关管电流的峰值,决定开关管的导通宽度,决定开关电源变压器充磁的多少。也就决定了开关电源输出电压的高低。
下图表示:当开关电源的输入电压升高时,经取样后,加到3脚的前馈电压VFF同比升高,此时,前馈电路输出的VCSX电压降低,PWM负输入端电压降低,开关管
的峰值电流被调低,PWM输出正方波的宽度变窄,IC:7脚输出的正方波变窄,开关管导通变窄,变压器充磁变少,开关电源输出电压不随输入电压升高而升高。输出电
压得到了稳压。
13、IC内误差放大器介绍:IC的1、2脚内部是误差放大器。
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开关电源的输出电压,经过分压取样后加到误差放大器TL431输入端,经过放大后驱动光耦器,误差信号经过光耦加到IC:1脚,误差放大器的反相输入端。当开关
电源的输出电压升高时,加到TL431输入端的电压升高,TL431导通电流增大,光耦发光管发光变强,光耦内光敏管内阻变小,光敏管E极电压升高,IC:1脚电压升高,
在IC内经反相放大后,IC:2脚的VCOMP电压降低,该电压加到上图内前馈电路输入端,前馈电路输出电压降低,PWM负输入端电压降低,开关管导通电流峰值变小,
开关管导通变窄,变压器充磁变少,开关电源输出电压不致升高,输出电压保持不变。
14、开关管过流保护:在IC的4脚内有一个打嗝(HICCUP)比较器,
该比较器的负输入端接2V固定电平,正输入端接4脚输入的锯齿电压。当开关电源的负载有短路(次级整流的二极管、次级绕组短路)时,开关管S极的锯齿电流会变
得很大,加到IC:4脚的锯齿波电压峰值会升高大于2V,该比较器输出高电平的去能电压(DISABLE),关断7脚驱动脉冲的输出(去能)。防止过流损坏开关管。IC去能
之后,开关电源停止工作,不能通过辅助绕组再为IC:8脚供电,8脚外接电容上的电压放电,8脚电压逐步下降,只有当IC的8脚VCC电压下降到欠压保护门限之下,
IC才会被重新启动。如此这样,开关电源就会处在工作------保护停止-----------工作----------保护停止-----------工作----------,这样的状态就像人打嗝一样,以很低的频率间歇工
作。此时开关电源的电流很小,不会对电路造成损坏。因此,打嗝实际上是过流保护。
15、欠压保护电路:欠压保护UVLO低电平,加到下图中NMOS管的G极,该管截止,其D极为高电平,加到NPN三极管的B极,该管导通,把IC:7脚拉低到0V,
关断外部的开关管。
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(三)42PA60C:VSUS电压的实际稳压过程:主开关电源变压器T404:13----14绕组产生的脉冲电压,经整流和滤波得到未稳压的VSUS电压,加到下图中:开关管Q507:
D极。 Q507电压:D极254V G极5.5V. C611C615正极上VSUS电压175V
极,T404次级输出的15V电压,经Q540加到IC509(L6565)8脚,T601是开关电源变压器,初级线圈9---6接在开关管S极电路中,辅助线圈5-----4产生的脉冲电压,
加到IC509:5脚。开关管Q507导通时,产生的电流如下:T404输出未稳压的SUS电压正极---------Q507:D极----------S极--------8个并联的过流取样电阻---------PR601--------
对C615/C611充电--------未稳压VSUS电压的负极------电流构成闭合回路。上述电流一方面向电容C615/C611充电,另一方面同时向负载供电。同时这个电流给T601充磁,
把前级送来的电能转化成磁能存储在T601内。称为变压器的充磁。
当开关管Q507截止时,在T601初级线圈产生右正左负的感应电压,该电压产生如下的电流:T601初级右端出发-------------向C615/C611充电----------阻尼二极管D501
正极-----------负极------------T601初级线圈左端--------------电流构成回路。上述电流一方面给电容C615/C611充电,另一方面同时向负载供电。此时,T601内储存的磁能,转
化成电能向负载供电。称为变压器的退磁。
可见:不论当开关管截止时,还是导通时,T601都向负载供电,都对电容C611、C615充电,因此,这样的开关电源,输出电压的纹波极小。输出的VSUS电压175V。
Q507导通时,流过Q507的电流呈锯齿状上升,该电流在8个电流取样电阻上产生锯齿状电压,加到IC:4脚开关管电流检测输入端。用于控制开关管Q507的关断时
刻。
开关管Q507截止时,T601内储存的磁能向负载释放。当磁能释放恰好完毕时,T601次级产生的脉冲电压也下跳到最低点。加到IC:5脚电流过零检测输入端。这一下
跳电压开启开关管,使开关管导通,进入下一周期的充磁。
来自前级T404输出的15V电压,经R608、R695、R652、R671分压取样后,加到IC:3脚前馈电压输入端。用于当输入电压变化时,稳定输出电压。
IC509各脚电压:当测量1脚电压时,输出的VSUS明显电压下降。 2脚电压:3.66v 3脚电压2.38V 4脚:测量时VSUS电压明显下降。
5脚:2V 6脚:接地 7脚:5.54v 8脚:15V
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T601输出的经过稳压后的VSUS电压,加到下图的分压取样电路:R622、R648、R636、R626、R656、R627、R628。在R656上端产生的取样电压,加到Q505:G极,
R627上端产生的取样电压加到误差放大IC506的输入端5脚,经过倒相放大从3脚输出,当稳压后的VSUS电压升高时,Q505:G极同比升高,IC506:5电压也同比升高,
经过倒相放大,3脚输出降低。综上所述:Q505:G极电压升高,S极电压降低,使Q505导通加深,D极电压下降。使IC505内发光管负极电压下降,发光变强,光敏三
极管内阻变小,IC505:3脚电压升高,加到L6565:1脚。1脚升高导致2脚下降,导致IC:7脚输出的正脉冲宽度变窄,开关管导通宽度变窄,开关电源输出的电压不上
升,保持稳定不变。
Q505脚电压:G极电压15.3V S极12.8V D极125V IC506脚电压: 3脚电压12.8V 4脚接地 5脚2.2V
VSUS检测:稳压后的VSUS电压,加到VSUS检测电路。R526、R527、R533组成VSUS电压检测电路的取样电路,取样电压加到7.5V稳压管D585的负极,当VSUS
电压正常时,取样电压约等于6.2V,D585截止,Q530也截止,不影响Q525的工作状态。R627上端分得的2.2V电压,经过R658加到Q525:G极,该管导通,C极为0V,
加到IC501:19脚,这是VSUS电压检测输入脚,CPU据此判断VSUS电压正常。如果该脚变成高电平,开机5秒后,IC501会保护关机,电源继电器会断开。
Q530脚电压: B极0V C极2.24V E极接地. Q525脚电压: G极电压2.24V D极0V S极接地.
IC505脚电压: 1脚169V 2脚168V 3脚: 测量时VSUS电压明显下降. 4脚15V
IC507脚电压: 1脚5.1V 2脚3.9V 3脚0V 4脚0V
七、电源板CPU:IC501电路。
(一)IC501的供电:待机电源变压器T410:13脚脉冲电压经D509整流产生STB5V之后,经过D505降压,得到4.5V电源电压,加到IC501:1脚,为IC501供电。因此
CPU的电源供电不是5V,而是4.5V。
(二)CPU的复位电路:
IC502是复位专用IC, IC501:1脚的电源电压,也加到IC502:2脚,1脚输出低电平的复位电压加到IC501:6脚。在开机上电时,IC502:1脚先是输出低电平,
过1MS后才输出高电平,1脚输出高电平的时间,迟后2脚大约1MS,在这1MS时间内,IC502:1脚保持低电平,对IC501内部的程序进行复位。如果开机后IC502:1
脚始终为低电平,则IC501就不能工作。如果在开机时1脚不能输出低电平的复位脉冲,IC501就不能复位,开机后会出现紊乱、反常现象。
(三)晶振电路:上图中IC501:3、4脚间接晶振及两个电容,与IC内电路一起构成晶振电路,产生的振荡波形作为IC501的工作时钟。时钟是数字电路工作的血液,
没有时钟,数字电路就一动不动。
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(四)电源开关:、“开”的检测:
按下面板上的电源开关时,闭合的电源开关,就会把待机电源输出的STB12V加到上图中7.5V稳压管D555的负极,该管击穿导通,Q535随之导通,把IC501:7脚拉低到
地0V,CPU据此判断电源开关已闭合。
(五)PFC检测:IC501的8脚是PFC电压检测输入端,当PFC电压正常时,该脚应为0V。如果开机后该脚不能变成0V,开机3秒后IC501就会保护关机,电源继
电器释放。
(六)电源板STB5V输出控制:面板上的电源开关按下后,IC501:7变为0V,CPU马上从9脚输出低电平,加到STB5V开关管Q521;G极,Q521、Q537因此导通,
把电源板产生的STB5V输出到D板、DG板,至此整机才能进入工作状态。
(七)+15V输出控制:在开机时,IC501:10脚输出低电平0V,关断Q563,该管D极为高电平,加到+15V开关管Q555的G极,该管导通,输出+15V,加到DG板
和D板,为两块板供电。IC501:10脚输出的0V电平还加到Q569的G极,关断该管,该管D极为高电平,加到主开关电源Q538:G极,该管导通,控制IC520:4脚的
电压,从而控制主开关电源的振荡频率。控制主开关电源的输出电压。
(八)ALL OFF输出:IC501的13脚输出ALL OFF脉冲,在按下电源开关后,电源板CPU:IC501从13脚输出一个宽度为500MS的高电平脉冲,去加到DG板内
CPU的输入脚,以通知DG板CPU:电源板CPU已淮备就绪,正在等待接受开机指令。
(九)VSUS ON指令:IC501的14脚输出VSUS:0V开机指令,加到Q551:G极,接通VSUS振荡IC的供电。
(十)VLOW--ON指令:IC501:15脚输出高电平,去加到IC520:2脚,控制主开关电源开始工作,输出各路电源电压。
(十一)PFC-ON指令:IC501:16脚输出PFC电源接通低电平指令,加到IC401:2脚。PFC电路开始工作。输出390V电压。供给主开关电源。
(十二)电源板保护信息输出:正常时从IC501:17脚输出低电平,去加到D板内CPU。若D板有故障,会从该管输出高电平,加到D板CPU,此时,面板上的电源
灯会灯闪4下,指示电源板故障。
(十三)F-STB-ON指令:从IC501:18脚输出高电平,经过Q524,加到Q556:G极,Q556输出 F-STB-14V, 送往PA板,然后去给DG板和H板供电。
(十四)VSUS电压检测输入:加到IC501:19脚。当VSUS电压正常时,输入该脚的电压是0V。如果VSUS电压偏低或是没有,该脚将升到高电平,会发生开机5
秒后保护关机,并且灯闪4下。
(十五)TV-ON指令输入:来自D板CPU的(PANEL-MAIN-ON)开机指令,加到P25:17脚(3.2V),进入电源板后,分成二路:一路加到Q553:B极,Q553、Q554
随之导通,由Q554把T410产生的STB12V输出,为IC520(主开关电源振荡IC)供电。另一路加到Q557:B极,该管导通,把IC501:20脚拉到0V,收到这一低电平指
令后,IC501启动VLOW(主开关电源)和VSUS电源输出、VDA电源输出。
(十六)交流检测输入:AC检测电路输出的检测结果,是一个幅度为3.8vp宽度为1.8ms. 周期为10ms的正脉冲,,加到IC501:21脚。CPU据此判断交流电源正常,
如果没有上述波形输入,CPU将不执行开机指令,不会吸合两个电源继电器。
(十七)VLOW电源检测:加到IC501:22脚。VLOW开关电源即主开关电源,这个电源的变压器T404输出未稳压的VSUS电压、VDA电压、两路15V电源。VLOW
开关电源的稳压取样和输出电压检测都是对T404次级D536整流输出的15V电源电压而言的。因此,VLOW检测实际上就是对15V电源电压进行检测。该检测由Q509的
左半管、Q508双三极管组成。
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T404次级:4----5-----6绕组,产生的感应电压,经双二极管D536整流,C556、C557滤波,得到15V电源电压,加到上图中R584上端,通过R584为Q509:E极供电。
同时,IC520:6脚内部产生的基准5V电压,加到上图中R582的上端,这两路电压,为Q509提供了导通的偏置电压,Q509左管导通,从C极输出3.8V电压,加到Q508
左管基极,因此,左管导通。Q508右管基极接来自待机电源的STB5V电压,因此右管导通。因为Q508左管和右管同时导通,左管C极为低电平,加到IC501:22脚。只
要IC501:22脚为低电平0V,CPU就判断VLOW电源工作正常。如果变为高电平,CPU就会马上进入开机5秒保护状态,关机保护。灯闪4下。
(十八)D板CPU发出开机指令F-STB-ON高电平指令2.6v,通过P25:13脚加到电源板,分成两路:一路经D512加到Q553:B极,Q553、Q554导通,把T410产生
的STB12V通过导通的Q554输出,为IC520供电。另一路加到Q559基极,该管导通,C极为低电平,加到IC501:23脚,IC501随后输出电源继电器吸合指令、PFC接通
指令。控制上述电路进入正常工作。
(十九)在开机过程中,电源板CPU各脚的电压时序图:
从上图清淅的看出CPU的开机程序和开机顺序。这对分析故障和排除故障极为有用。上图中波形的排列次序就是开机顺序。
(二十)正常工作时,IC501各脚电压:
1: 4.5V 2:0V 3: 2.2V 4: 2.2V 5: 0V 6: 4.47V 7: 0V 8: 0V 9: 0V 10: 0V 11: 4.28V
13: 0V 14: 0V 15: 4.42V 16: 0V 17: 0V 18: 4.47V 19: 0V 20: 0V 21: 0.5V 22: 0.11V 23: 2.66V
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24: 0V
12: 0V
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IC510各脚电压: 1脚16V 2: 5V 3: 0V 4: 1.33V 5: 6.38V
电源板单独检修的连接方法:当电视机发生故障时,有可能是电源板引起的,也可能是D板引起,也可能是DG板引,也可能是任一块电路板不良。因此,应当寻找
一个方法,单独检测电源板的好坏,如果判断电源板是正常的,再专心查其它电路板。方法如下:
1、 把电源板从整机上拆下来。
2、 把电源板插座P12的8、10脚间接一个电源开关。
3、 在P2的1、3脚间接上100W灯泡。为VSUS电源接上假负载。
4、 把P25的10脚和17脚间接上一个1K电阻。
5、 把P9的1、4脚接上220V电源线。
6、 插上220电源,打开电源开关,此时,可听到电源继电器的吸合声。灯泡应当能亮。各路电压输出正常。
7、 如果不能输出各路电源电压,说明电源板故障。
八故障实例:
(一)实例一
1、机型:
42PS9CK 42PA60C 42PV60C等9型机。
【现象描述】
1. 按下电源开关后,继电器吸合,红灯闪烁,有正常的开机动作。
2. 开机5秒钟后,保护关机,红灯闪2下。
【原因分析及思路】
1.灯闪2下,,42PS9CK手册提示故障部位在P板,是15V保护。42PA60C维修手册提示故障部位在D板15V保护,42PV60C维修手册提示故障部位在D板12V保护。虽然三种机型
指示故障位不同,但都是针对15V电源电压异常。15电源电压异常,可能是P板输出不正常,也可能是D板内15V电源的负载有短路,或是D板内15V电源供电导线有开路。
电视机灯闪故障报警,其基本原理是微处理器检测各个电路板内各路电源电压的值,如果发现电压异常,就会灯闪报警。因此,发生灯闪保护关机,肯定是机内有某处电压
异常。因此通过检测电压,肯定能发现故障点。
3.发生灯闪的故障,故障点即可能在电源板,也可能在D板、DG板、SC板、SS板、、、、、、、、,在哪块电路板都有可能。为此,排除灯闪故障,要首先判断故障点在哪块板内。松下
PDP各型电视机都可以把P板从整机上拆下来,单独给P板通电检测P板的好坏。这给判断故障部位带来了极大的方便。
【检修过程】
1:把P板从整机上拆下来,短路P25:10脚和17脚,给电源板微处理器加一个开机指令。在P2的1脚和3脚间接上一个60W灯泡,为VSUS电源接
一个假负载。在P12的8脚和10脚间接一个电源开关,代替面板上的电源开关。经P9给电源板接入220V交流电源。
2:打开电源开关,继电器吸合,灯泡亮,且亮度正常,但过5秒后灯灭,保护关机。至此,说明红灯闪2下故障点在P板内。与D板、DG板无关。
3:电源板在接通电源开关后能工作输出正常电压(开机瞬间灯泡正常点亮),说明AC检测电路工作正常,因为如果AC检测电路异常,在按下电源开
关后,电源继电器根本不会吸合,灯泡不会亮。现在灯泡能亮,但关机保护,可能是有某一路电源电压没有输出,或是有输出,但微处理器的检测电
路没有检测到。电源板微处理器没有收到电源电压正常的检测电压。电源板微处理器对以下几路电源电压进行检测:VSUS、VDA、15V、PFC。当上述电
源电压正常时,经检测后,加到微处理器相应引脚的检测电压为0V,如果不正常,则为高电平。
4、检修中要用指针表,不要用数字表,因为数字表反应太慢,来不及显示电压数字就保护关机了。而指针表反应快,在保护之前,表针能摆到相应的
电压位置。另外:松下PDP的9型机(42PS9CK、42PA60C、42PV60C)还有8型机(42PA50C、42PA500C),电源板为了防潮,在电路板表面刷了一层绝
缘漆,由于这层漆很厚,很牢,所以用表检测时,因为表笔穿不透这层漆,导致测得的电压为0,测得的电阻为开路。为此,要把表笔磨得很尖才行。
如果还不能测量,就要用电烙铁把要测量的电路焊点用热烙铁烫溶化。
5、把表笔依次放在VSUS、PFC、VDA、15V整流滤波电解电容正、负极,然后按下电源开关,测量上述各路电源电压是否有正常的输出。结果发现各路
电源电压输出均正常。
6、把表笔依次放在电源板微处理器VSUS、VDA、PFC、15V检测输入脚,正常时,这些引脚电压在开机后应当下跳到0V。实测发现VSUS电压检测(IC501:
19脚)为高电平。不能下跳到0V。因为VSUS电压输出正常,而检测电压不正常,这说明是VSUS检测电路故障。VSUS检测电路见图:
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VSUS输出电压,加到上图中两套分压取样电路:一套是R622、R648、R636、R626、R656、R627、R628,这是稳压取样电路。另一套是:R526、R527、
R533,这是VSUS过压检测取样电路。在R533上端分得的电压是6.2V,而D585的稳压值是7.5v,因此,D585截止,Q530基极电压
为0V,Q530不导通,不影响Q525的工作。
稳压取样电路在R627上端分得的电压是2.4v,该电压一方面加到误差放大IC506输入端5脚,另一方面经过1M电阻R658加到Q525的G极,该电压
使Q525导通,其D极输出0V电压,加到微处理器IC501:19脚。
在开机灯亮的同时,测量IC506:5脚为2.4v,测Q525:G极为0V。D极为3V,这就是保护关机灯闪2下的故障原因。
断电后检测R658、Q530、C641正常,开机时测得Q530:B极为0V(正常),怀疑Q525不良。
【解决方法】
更换Q525,开机,OK。
(二)
产品型号: TH-42PA60C
现象描述:
无电源,红灯不亮
原因分析:
无电源,红灯不亮,可能坏的板:电源板、电源开关、D板、DG板。
检修过程
:
1、开机电源指示灯不亮,无继电器吸合声。
2、经验判断,此机副电源不工作,测D404正负端有320V电压,副电源整流正常。
3、测D509整流电压为1V,怀疑后级有短路现像,因5V供电的线路很多,难以一一断开测量,测量5V输出的对地电阻无明显的短路。 说明故障在待机开关电
源的初级。
4、检查待机开关电源的初级,发现D436、D445有轻微漏电,代换D436、D445后机器正常。
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维修方法:更换
D436、D445
,OK。
D445是待机开关电源振荡芯片供电4脚的过压保护稳压管,当该二极管漏电时,引脚4脚供电下降,IC409不能正常工作。
D436是IC409:3脚外接的保护稳压管,该管漏电引起稳压控制环路异常,造成开关电源停振不工作。
松下8型机(42PA50C、42PA500C、42PW8CK)、9型机(42PA60C、42PV60C、42PV65C、42PS9CK)PDP电视机电源板内,有很多像16分之1W电阻一样的玻璃体稳压管,
实际维修中发现这种稳压管漏电很多,引起不开机,或是开机后保护。特别是当这种稳压管外壳发黑时,应当更换。
(三)
机型:42PV60C
现象描述:该机打开电源开关后直接就红灯闪10次。
检修过程:
凭经验此机很可能是电源板的故障,开机测量P板P11和P2插座的1、3脚VSUS电压均无,测量P25的10脚电压有STB5伏,17脚在开机瞬间也无:屏主开高电
平。其余脚的电压也不正常,拆下P板进行检测发现D536击穿损坏,查其周围未发现再有损害元件,更换该管试机正常。该管零件编码为B0JBSG000026。
检修心得:此机为电源板保护,如开机不能变为绿灯直接就红灯闪保护,故障多为SC板、SS板内VSUS短路,或者电源板本身损坏。
电路图如下:
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.
D536击穿,开机后肯定会造成VL0W开关电源过流保护,从而没有VSUS、VDA、+15V电源输出,检测电路检测到没有上述三路电源输出,电源板CPU
就会发出保护关机指令,导致灯闪10下的现象。
(四)
产品型号:
TH-42PV60C
现象描述:
不开机,红灯闪两下。
原因分析:
查看故障代码 红灯闪两下,应该是D板D的12V检测有问题
检修过程:
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查看电路图发现实际是15V,开机测量IC9003的71脚电压是0V,正常的机器是3.3V。
测量15V,发现保险电阻PA9800开路,测量15V对地电阻发现电阻为2欧姆左右,说明15V对地短路,由于15V的负载有很多路,逐一拆下测量最后发现电容C9824短
路。
解决方法:
更换PA9800,C9824
(五)
TH-42PV65C
产品型号:
现象描述:
开机保护,电源指示灯闪烁10次。
原因分析:
根据故障现象分析,可能坏的板:PA板、DG板、H板、P板、D板。
检修过程:
开机测量PA板_SOS和调谐器_SOS的电压均为0V(正常),再测量15V_SOS、3.3V_SOS、PS_SOS和5V_SOS的电压均为0V(正常)。
开机瞬间测量P板上相关的输出电压:P12_1/2脚Vda为0V(正常75V)、P12_4脚为3.2V左右(正常15V)、P11_1脚Vsus为0V(正常189V)。
关机1分钟后,在路测量P板上的各路电路对地阻值,发现P12_4脚(+15V线)对地阻值为75欧姆左右(正常大于7K欧姆),也就是说是+15V线的电路上出现
问题。
在路测量P12_4脚(+15V线)对地阻值同时,逐一松开与P板上+15V线连接的插件,发现松开P25插件时, +15V线对地阻值正常, 也就是说是D板上+15V线的
电路上出现问题.
取下D 板,测量D25_1/2脚+15V线对地阻值为75欧姆左右(正常大于100K欧姆),焊下PA9800再测量D25_1/2脚对地阻值还是75欧姆左右(正常无穷大),进一
步检查发现C9823损坏.
解决方法:
更换C9823 OK
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(六)
产品型号: TH-42PA60C
现象描述:
开机保护,红灯闪5次
原因分析:
根据维修代码提示,灯闪5次为5V电源保护。故障范围大概在D板。
检修过程:
1. 首先测量D板5V供电端无明显短路现象,为尽快锁定故障范围,将一块正常机器的D板代换后,故障还是不变。
2. 从此推断故障范围在C1或C2板,当断开C2板的D32连接线时,开机不再保护。
3. 测量C2板的5V供电端对地电阻为零,进一步检查发现电感FL7201漏电短路。
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解决方法:
更换FL7201后开机正常。
(七)
产品型号: TH-42PV65C
现象描述:
开机保护、灯闪三下
原因分析:
灯闪三下根据故障表的提示是D板的3.3V异常,所以首先的入手点是看3.3V是否正常,以此推断故障的范围。
检修过程:
1、首先检测P3.3V发现电压偏低,3.3V的电压产生是由IC9807和Q9803产生的,电压低和这两个零件有关联,检测这两个零件的工作电压LDO5V和P15V,发现
两个电压都正常。
2、以前在修理中有碰到过电容C9817失效而造成3.3V不正常的,更换C9817故障依旧,故又继续更换了Q9803和IC9807故障还是依旧,由此怀疑故障不在电源
转换部分,而是后级负载出现短路。
3、查看图纸发现P3.3V供电的IC和元件很多,只能逐个拆焊下判断是否有过载。本着从简到繁的顺序逐个拆焊下判断,在拆焊下IC9500的时候,测量P3.3输
出正常,更换IC9500故障排除
解决方法:
此故障的判断流程不是很难,最难的是P3.3V所供电的IC和元件太多,加上BGA的焊接难度,一旦负载短路没有什么好的方法确定某个元件出问题,只能
从简单的到复杂的检测,检测过程需要耐心和细心。
(八)
机型 PDP:8型机和9型机
【现象描述】
1. 接通电源开关,红灯亮一会之后,又自动熄灭。
2、接通电源开关时,听不到机内电源继电器的动作声。
【原因分析及思路】
1.接通电源开关时,红灯能亮一会,但随即又自动熄灭。说明待机电源在开机时能产生,但随即又自动消失。
2.正常情况下,开机时,应能听到P板上的电源继电器的动作声,现在没有动作声,说明可能是P板CPU没有发出继电器吸合驱动电压,也可能是电源继电器的线包没有供电电源。
3.可能是DG板或D板工作不正常,没有送给P板TV-SUB-ON指令。
【检修过程】
因为引起该故障可能的部位多,因此,应当采用P板单独检修法。
把P板从整机上拆下来,给P板VSUS输出插座接上60W灯泡作负载,用导线把P25的10脚和17脚间短路,在P12的3、4脚间接一开关代替面板上
的电源开关,给P板接上220V电源。然后,接通开关,听不到继电器的动作声。这说明故障在P板内。
首先测量待机电源电路:IC407、T410组成5V待机电源,待机电源电路不受任何开关或电路控制,只要一接上220V电源,就应当产生STB 5V电源。
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并通过二极管加到P板CPU IC501的供电端1脚,因此,1脚的电压不是5V,而是4.5V。测量这个电压正常。按下电源开关时,测量P25:10,有
STB5V输出。说明IC501已经工作。但此时听不到继电器的动作声。测量IC501:11、12脚继电器驱动电压输出端,(如果输出0V电压时,继电器就
会吸合,如果是高电平,继电器就不会吸合)测量结果是高电平。
是什么原因使IC501不输出继电器吸合驱动电压呢?首先想到是AC检测电路不良。测量AC检测光耦IC403正常,测量IC501:21脚AC检测输入端,
有幅度为3.8VP周期为10MS的三角波,这说明AC检测电路正常。至此检修陷入困镜。找不到故障原因和检修的方向。
松下PDP:8型机和9型机有一个通病:P板检易受潮,导致P板上铜铂条氧化、发绿、变黑、断线、开路、电路板漏电,这个故障在南方潮湿地区更
是极为常见。经仔细检查发现电源继电器RL402的线包1脚相连的印板上铜铂条严重发绿,已经腐蚀断了。
【解决方法】
把腐蚀断的铜铂条刮干净,然后接好,开机,OK。
总结:继电器的1脚是继电器内线包的引出脚,与驱动三极管的C极相连的。该点断开,继电器当然就不会吸合与动作了。为什么此时IC501不从11、
12脚输出继电器驱动电压了呢?经过反复思考,解开了这个迷团:继电器因为印板开路不吸合,当然就没有VSUS、VDA、15V等电源电压产生了。在
每次按下电源开关后,IC501先从11、12脚输出继电器吸合驱动电压0V,如果VSUS、VDA、15V电源没有产生,IC501就会在1秒内从11、12脚输出
继电器关断指令H电平,防止故障扩大,保护P板。在实际维修检测中,我们在打开电源开关时,然后,测量IC501:11、12脚电压,这个过程,早
就超出1秒了,因此,我们测到的结果是IC501进入保护关机后的结果。因此,检修带有CPU的电路时,要采用动态检测法:反复开-关-开-关电源开
关,同时测量CPU在开关机的瞬间有没有输出正常的指令。如果不这样检测,我们就测不到CPU输出的继电器吸合指令。导致我们误以为CPU没有输
出继电器吸合指令。
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2024年4月26日发(作者:莫暖姝)
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42PV60C42PV60042PV6542PA60C电源板电路分与维修
作者:吴善龙
松下公司生产的60系列等离子电视机,在2006年上市,当时销量很大,性价比很高。到现在已经使用5年了,已经到了维修期了,因此,笔者写成此文,供大家在
维修中参考使用。希望此文能给大家带来帮助。
一、电源板(P板)电路简介:42PV60C的电源板电路图与42PA60C相同。电源板电路主要由待机电源电路:standby power circuit、PFC电路:PFC circuit、低压电源也
叫ACFB电源及Vlow circuit、微处理器电路(IC501)。见下图所示:
电源插头输入来自市电的220V交流电,进入电源板(简称为P板)后,先经过保险丝FUSE,向右分成两路,第一路向右加到待机电源电路,第二种向下加到PFC
电路。
待机电源电路先用D404把输入的交流220V电压整流,再加到开关电源变压器T410初级,并通过初级线圈加到IC409,待机电源振荡IC409开始工作,产生宽度受
控的脉冲电压,经T410变压后,输出两路电源电压:待机5V:STB-5V、STB12V。下面还要仔述这两路电源电压的用途。
进入P板的220V电源,向下先经电源继电器RELAY通、断控制,再加到D401整流,整流后的电压加到PFC变压器的初级线圈,与此同时,T410输出的12V电
压,在微处理器IC501:PFC ON/OFF指令控制下,打开晶体管TR,把12V供电加到PFC振荡IC406的电源端。PFC电路开始工作,输出395V的PFC电压,加到ACFB
电源变压器T404的初级线圈,并通过该线圈加到ACFB电源振荡IC520,同时,IC501输出的低压电源接通指令VLOW ON/OFF加到IC520,IC520:ACFB开关电源开始
工作,从T404次级输出:+15V电源、VDA(75V)电源、VSUS(190V)电源。+15V电源分成两路输出,一路不受控制直接输出。另一路受IC501:F-STB-ON/OFF指令
控制,作为F-STB15V输出。这是一路受控电源。T401输出的VDA、VSUS电源,都是受控电源,受IC501输出的VSUS ON/OFF指令控制。只有当开机启动完成、马上
显示图像时,VDA、VSUS才会受控输出。在开机的启动阶段时,不输出这两路电压。
二、待机电源电路:待机电源主要为电视机的微处理器供电。
(一)开机时序:本机共有三个微处理器:电源板微处理器、DG板微处理器、D板微处理器。这三块微处理器之间的控制关系见下图所示:
只要插上电源插头,待机电源就开始工作,因此待机电源是不受控电源。输出的STB5V电压为三个微处理器供电:P板的IC501、D板内的微处理器、DG板内的
微处理器。其DG板内的微处理器是主控微处理器,控制另二片微处理器的工作。
待机电源输出的12V电压,经SS板加到面板上的电源开关POWER SW,开关输出的电源开关信号STB-PS:12V电压,加到P板内IC501的输入脚,据此IC501
判断收到了开机信号,等待DG板内微处理器发来的开机指令。DG板微处理器上电后,接受遥控器的开机指令,输出开机指令:F-STB-ON,送到P板微处理器IC501
的输入端,IC501输出继电器吸合指令:RELAY ON,电源继电器吸合,把交流电加到PFC电路,PFC电路开始工作。同时,IC501还输出VLOW ON(低压电源接通)
指令,加到ACFB开关电源,该电源工作,输出+15V电源、VDA电源、VSUS电源,后两路电源因为此时相对应的开关管没有导通,因此并不从P板输出,后面的屏
驱动电路板收不到这两路电压。与此同时,IC501还输出F-STB-ON指令到变换器电路,该电路输出15V电源电压,输出到PA板。DG板微处理器输出电视主开
TV-MAIN-ON指令到PA板内,控制输出主5V、主9V,付5V、付9V电源。
上述电路把指令执行完成后,DG板微处理器输出PANEL STB ON 指令,加到D板微处理器输入端,该微处理器输出输出:屏主开PANEL MAIN ON指令,加到
IC501输入端,该IC输出VSUS接通指令,加到ACFB后面的开关SW管控制端,两个开关SW开始输出VSUS、VDA电压到屏驱动电路。下图是整机开关机时序图:
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通过这个时序图,可以很清楚的了解开机的顺序。
下面按上图的顺序解释一下开机时序的意义。维修故障时,可以按照这个顺序来检测和判断故障部位。
第一行时序:用户插上电源插头,交流电压进入电视机,交流电从(低)跳到有高。
第二行时序:待机电源开始输出STB5V、STB12V电源电压。加到P板、D板、DG板微处理器,为之供电。
第三行时序:P板、D板、DG板内的CPU开始工作(上电后激活)。
第四行时序:用户按下面板上的电源开关。开关“通”信息加到P板内微处理器的输入端。
第五行时序:电源板微处理器输出电源继电器吸合指令,加到继电器驱动电路。
第六行时序:电源继电器立即吸合。
第七行时序:DG板微处理器输出F-STB-ON接通指令。送到电源(P)板微处理器。
第八行时序:P板微处理器输出PFC接通指令PFC-ON。加到PFC电路。
第九行时序:PFC电路立即被激活,马上输出PFC电压。
第十行时序:P板微处理器输出VLOW ON指令,加到ACFB电源。
第十一行时序:ACFB开关电源马上开始工作,立即输出电压。
第十二行时序:P板微处理器输出F-STB-ON指令,加到开关管Q556,
第十三行时序:Q556输出F-STB14V。
第十四行时序:DG板微处理器输出屏PANEL-STB-ON指令。加到D板微处理器。
第十五行时序:D板微处理器输出PANEL-MAIN-ON 指令。加到P板微处理器。
第十六行时序:P板微处理器输出VSUS-ON指令,加到SW1。
第十七行时序:SW1输出VSUS电压。SW1同时输出正偏置电压加到SW2。
第十八行时序:SW2输出VDA电压。
待机电源产生两路供电电压:1是5V供电。2是12V供电。待机5V给三块CPU供电,待机12V分成两路:一是直接给面板上电源开关供电,二是经Q554开/关
控制后给ACFB电源振荡IC供电。
(二)、待机电源的构成:开关电源变压器T410、开关电源振荡IC409、误差放大IC504。有关电路图见下图所示:
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1、开关电源振荡IC409(MIP2G4)简介: 下图是该IC内部的方框图
2、IC409各脚的名称:
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1、VDD电源端:其电压来自于IC内部的VCC电压。正常工作时:5.77V
2、误差电压反馈端FB:来自于输出电压经取样、误差电压放大后,从此脚输入IC。正常工作时:1.6V
3、变压器电流检测输入端。来自于变压器互感线圈的输出。正常工作时:1.16V
、 4、VCC电源端。由外部电路供电。正常工作时:14V
5、外接大功率MOS管的D极。正常工作时:285V。
6、空脚。
7、开关管S极。接地。
8、开关管S极。接地。
3、IC409典型应用电路:下图是MIP2G4的应用电路,与42PA60C: P板只是零件位号不同,实际电路是一样的,用它来讲解待机电源的电路,便于讲解、便于理解。
上图中的黑色方框是MIP2G4集成电路。引脚D:是IC内大功率开关管漏极:DRAIN。 引脚S是IC内大功率管开关管源极:SOURCE。 开关电源变压器T1共有3
个线圈,与IC:引脚D相连的是初级线圈。与D201相连的是次级线圈,也叫负载线圈。与D103相连的是辅助线圈。辅助线圈用于给IC自馈电,同时整流产生负载,经
检测变压器电流的大小。加到IC的CL引脚。
4、待机开关电源的启动: 220V交流电经桥式整流----------大电解电容滤波-------------------得到大约300VDC的脉动直流电压-----------------加到T1初级线圈------------且经
过初级线圈下端加到IC409的5脚:D端---------------在IC内部(见上图IC内部电路)5脚DRAIN输入的电压---------经过向左的电流源-------------虚线框内上部的开关---------
经4脚外的R102------------向电容C104充电-----------产生VCC:12V电压------- ----在4脚内VCC经向右的电流源----------虚线框内左部的开关-------向VDD端(1脚)外的
电容C105充电--------在1脚产生5.77V的VDD电压---------向IC内各电路单元供电------------IC启动工作----------IC内大功率MOS开关管导通。这一路是刚通电后的启动供
电。
5、变压器的充磁: 当MOS开关管导通时,流过变压器的电流如下:电流从整流桥正端出发------------T1初级上端----------下端(同名端)----------IC的D端--------------S
端-----------整流桥负端------------电流构成回路。上述电流把市电的电能,转化成磁能,储存在变压器内。并且同名端(标黑点)脉冲电压为负,而个次级的同名端(标黑点)
也是负电压,D103、D201截止。即此时T的次级不向负载输出电能。MOS开关管导通,内阻几乎为0欧,流过T初级线圈的电流,因为变压器的电感的感抗作用,只能
从0逐渐增大,正向锯齿波形电流形状。这是一个对变压器充磁的电流。
6、 变压器的退磁:当IC内的MOS 管截止时,T初级的电流要突然消失,但因为T 的电感量作用,要产生一个感应电压以阻止充磁电流的突然消失,这个脉冲电压的
极性是下正(同名端为正)上负,因为变压器次级线圈与初级线圈的互感作用,在两个次级线圈产生同名端为正的脉冲电压。右边的次级:负载线圈产生的正脉冲电压,使
D201导通,向负载供电。开关管截止时,变压器把储存的磁能变成电能向负载供电,这一过程称为退磁。
7、自馈电:在开关管截止时,辅助线圈产生的正脉冲电压,使D103导通,并向C104充电,产生14V电压,通过R102向IC的VCC端4脚供电。这一路是正常工作时
的供电,因为是开关电源向自身的振荡电路供电,因此称为自馈电。
8、IC内的控制电路:见IC内部方框图。在方框图的顶部,有一个虚线方框,内部有两个开关,有3个比较器控制这两个开关的动作。这3个比较器分别是:
VCC欠压比较器:VCC UV。当IC:4脚电压高于12V时,该比较器输出高电平,断开虚线框内顶部的开关,停止DRAIN引脚(1)对VCC电压的充电。此时,对
VCC电压的充电改由T1辅助线圈------D103整流----------经R102向VCC引脚供电。这是正常工作时的自馈电。在刚开机时,因为T1还没有工作,VCC引脚电压为零,VCC
UV比较器输出低电平,虚线框内顶部的开关闭合,此时,DRAIN引脚的电压,经向左的电流源向虚线框内顶部开关,向IC:VCC引脚外的电容C104充电。供给IC内电
路供电。
在工作中中因某种原因造成VCC脚电压下降低于9V时,该比较器输出低电平,又接通虚线框内顶部的开关,DRAIN引脚的外来电源,又经过开关开始对VCC端充电。
VDD欠压比较器:VDD UV。当IC:1脚VDD端电压低于4.7V时,该比较器输出低电平,1是关断虚线框内的左部开关,使VCC电压不能通过开关加到VDD端为
IC内电路供电,使IC内各电路单元停止工作。2是向下加到定时器、间歇动作电路,切断驱动脉冲的输出,使开关电源停止工作。当VDD端电压达到5.7V时,该比较器
输出高电平,接通虚线框内左部的开关,VCC电压通过导通的开关向VDD端供电。
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5.7V电压比较器:1脚VDD端的电压向右加到IC内电路图右上角的5.7V比较器负输入端,当VDD端电压高于5.7V时,该比较器输出低电平,断开虚线框内左部的开关,
以切断在IC内由VCC脚向VDD脚供电的通路,防止VDD端电压过高。当VDD端电压低于 5.7V时,该比较器输出高电平,接通虚线框内左部的开关,此时VCC电压
通过导通的开关向VDD端充电。因此这实际上是一个稳压电路,通过控制充电开关的通和断,保持VDD端的电压为
9、变压器电流限制电路CL:流过变压器初级线圈的电流过大,必定会烧坏MOS开关管,因此要采取办法限制变压器的电流即MOS开关管的电流。当MOS管导通时,
在T的初级产生上端为正下端为负(标黑点的同名端为负)的脉冲电压,此时,在初级正下方的辅助线圈产生的脉冲电压,按照变压器同名端的标称,是下端为正,上端为
负。该电压正好使D104导通,给C108充电,充得的电压是下正上负,这个负电压经RCL电阻,加到IC的LC端与地间。当开关导通宽度过度,变压器初级的电流过大时,
或是开关电源输入的交流电压升高时,C108两端的负压增大,在IC内部,CL端标示是电流限制端。该电压使加到开关管G极的脉冲宽度变窄,以限制开关管的电流。
10、稳压反馈电路:变压器次级的脉冲电压,经D201整流、C201滤波,在C201上产生的输出电压,经L201输出,R203、R204、R205是分压取样电路,R205产生
的压降,作为误差电压,加到误差放大IC201的输出端,经放大倒相后控制光耦PC301的发光强度,PC301内的光敏三极管CE极间的内阻发生变化,控制IC:2脚FB端
电压的高低,以控制IC开关管导通的宽度,从而达到控制输出电压的目的。当开关电源的输出电压升高时---------- R205上的取样电压同步升高----------IC201输入电压升高
----------IC201输出电流上升----------PC301发光变强-----------光敏三极管内阻下降----------------IC:2脚电压下降-----------------开关管导通宽度变窄------------开关电源输出电压
保持不变。
在刚接电源开关后,开关电源开始工作之前,IC:4脚的VCC电压,在IC内由5脚提供。当开关电源工作之后,IC:4脚的VCC电压,由4脚外的辅助绕组供电。 这
个切换过程由IC内电路自动切换。
11、实际的待机电源电路:见下图。
实际的待机电源电路图见上图所示:C515上的电压是待机开关电源输出的STB5V电压,该电压向下经D595后,加到取样电路:R921、R530,R530上的电压就是取
样电压,加到误差放大IC504的输入端1脚,经放大倒相后从3脚输出,控制光耦IC408内发光管的发光强度,光敏三极管的内阻随之变化,当输出电压升高时,取样电压
升高,IC:1脚电压升高,3脚电压下降,发光管发光变强,光敏三极管内阻变小,IC:2脚电压下降,IC内开关管的导通宽度变窄,以消降输出电压上升的趋势。
IC504各脚电压:1脚2.5v 3脚3.8v IC408各脚电压:1脚4.5V 2脚3.8V 3脚0V 4脚1.43V
变压器辅绕组5-------4产生的脉冲电压有两个作用,一是经D441整流,C497滤波,产生14V电压,加到IC的4脚VCC端,为IC供电。二是D412整流,C494波滤,
得到负61V电压,经R422、R432加降压,加到IC:3脚的电压是1.16V。对开关管电流进行限制,以保护开关管不受过流损坏。
12、待机电源电路向PFC电路振荡IC供电:变压器辅助绕组1------2产生的脉冲电压,经D444整流,C493滤波,得到13V电压,为PFC电路的振荡电路芯片提供电
源电压。由此可见,如果待机电源不工作,PFC电路是不可能工作的。
13:待机电源的过压保护:D563、光耦IC410是过压保护电路。上图中,D509整流输出的STB5V电压,加到D563的负极,这是一个6.2V的稳压管,当STB5V正常时,
该稳压管截止,光耦IC410也不导通,对电路的正常工作没有影响。当STB5V输出电压异常升高大于6.2V时,D563导通,从正极输出高电平经R544加到光耦内LED正极,
该LED发光,同壳内的光敏三极管导通,该光耦4脚加的是D441整流输出的14V电压,光耦导通,4脚的14V电压经3脚输出,经R420、R404、D430加到IC409的1
脚:VDD端,1脚的正常工作电压是5.77V,当该脚异常升高时,会引起该脚内部过压保护电路动作,关闭开关电源,以防损坏零件。
IC410各脚电压: 1脚0V 2脚0V 4脚14V
为了保护IC不受损坏,在IC的各脚外接了保护二极管,如1脚到地外接了两个二极管:D438、D432。D438是20V稳压管,用于防止1脚过压击穿,D432是普通二
极管,用于防止1脚到地出现负压。2脚到地接了D437:20V的稳压管,防止该脚过压击穿。3脚到地接了20V的稳压管D436,防止过压击穿。4脚到地接了36V的稳压
管D445,防止过压击穿。
14、待机电源电压的输出控制: 当按下面板上的电源开关时,STB12V经过电源开关加到下图7.5V稳压管D555的负极,该管导通,把高电平加到Q535基极,该管导
通,把IC501:7脚拉到0V,IC501据此指令进入电源开程序,并从9脚输出L电平:STB5V ON低电平指令,加到下图右下角R539的右端------加到Q521:G极,该管截
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止,不影响Q537的导通状态。同时,面板开关输出的12V电压,也加到下图12号线,为Q537、Q521的G极提供上拉电压。该12V电压经R677加到Q537:G极,该管
导通,把D509整流输出的STB5V电压,从S极输出,送往DG板CPU、D板CPU去。
正常工作时,Q521:G极0V D极9.6V Q537: D极5V S极5V G极9.6V Q535:G极电压:0.6V C极电压0V.
(三)AC检测电路:在工作中,IC501不间断的对交流电源电压进行检测,如果发现交流电源电压异常,会及时关闭电源板的工作,防止损坏电路。见下图:
T410:4脚的脉冲电压,经D441整流C497滤波,得到14V电压,加到下图中光耦IC412:4脚。用户按下面板上的电源开关后,STB12V电压,经过电源开关,加到
下图右下角,该电压分两路:一路加到Q512:G极,该管导通,为两个光耦内IC412 IC405的LED管提供到地的电流通路。另一路经两个电阻R678R630加到光耦IC405:
1脚,为两个光耦内的LED管正极提供电源供电。两个光耦内的LED管发光,IC412内的光敏管导通,把4脚输入的14V电压,从3脚输出,加到上图中Q434:G极,该
管导通,交流电整流桥D404正端输出整流后的正向正弦半波电压,向下经R407、R427、R435、导通的Q434、并联的R425/R459到地,在R425上端到地分得的正弦正半
周电压波形,加到IC411的输入端1脚,经过IC内部放大、倒相后,从3脚输出倒相后的方波,向下输出,加到下图中IC403:2脚,待机电源变压器T410:4脚脉冲电压,
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经D441整流后变成14V直流电压,加到IC403:1脚,为内部的发光管供电。IC403内的发光管,在IC411:3脚输出的方波电压作用下闪烁发光,IC403内光敏管同步导
通,4脚输出AC检测脉冲电压,输入到IC501的21脚:AC检测输入端。CPU据此判断交流电源正常。
IC411各脚电压: 1脚2.26V. 4脚4.1V 2脚接地. Q434电压: G极14V D极2.26V S极2.26V
IC412各脚电压: 1脚1.1V 2脚0V 3脚14V 4脚14V IC403各脚电压: 1脚14V 2脚13V 3脚0V 4脚0.8V
IC405各脚电压: 1脚2.2V 2脚1.1V 3脚0V 4脚0V Q512电压: G极8V D极0V S极0V
ECO(节能)工作模式启动:当D板内的CPU输出ECO(节能)工作模式时,加到P板P25:15为高电平,加到下图中的36号线,加到Q558:基极,该管导通,C极为低
电平,经过R609、上图中的R714,把IC501:21脚拉低,解除IC501对交流电源的检测。
Q558各脚电压(正常收看模式,节能模式关闭)基极0V C极0.8V E极接地.
:三、电源继电器的驱动电路:见下图。 共有两个电源继电器:RL403是防冲击(防浪涌)继电器,RL402是主继电器。在开机前,因为机内电源部份的大电解电容
上电压为零,因此,在刚开机时,会对大电解电容充电,产生很大的开机冲击电流。这会损坏有关的零件。为此,设置了防开机冲击继电器。在刚开机的1秒内,防冲击继电
器吸合导通,过1秒后,主继电器吸合,为全机供电,与此同时,防冲击继电器断开。
1、两个电源继电器(RL402、RL403)线包的供电:待机电源D511负极输出的STB12V电压,经过插座P12:8脚,加到SS板,在SS板内转接后,加到面板上
的电源开关输入脚,当电源开关闭合时,这个12V电压经过闭合的电源开关返回到P板插座P12的10脚,在P板内接到两个电源继电器线包供电引脚:3脚。为继电器线
包供电.
2、IC501的供电:待机电源电路D509负极输出的STB5V电压,加到下图右上角D505的正极,经过该二极管导通降压0.5V后,加到P板CPU:IC501的电源脚:1脚.。
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因此,IC501: 1脚的电源电压并不是5V,而是4.5V。
3、防冲击继电器的驱动:IC501得到电压作后,先从12脚(防浪涌电流)输出高电平,加到NPN管Q502的基极,该管导通,C极接地,即把RL403线包1脚接地,
此时因为线包的另一端已加上12V电源电压,因此RL403吸合,触点4、2脚间闭合。
下图中P9是交流220V电源输入插座,4脚是LIVE:火线,1脚是NEUTRAL:零线。零线通过保险丝F402、两个电感线圈直接接在了D401下端的交流输入端。而火
线经过F401、闭合的RL403触点、R410(5W/10欧电阻)、两个电感线、加到D401上端(交流输入脚),因为有这个10欧电阻串在交流输入回路中, 因此限制了开机冲
击电流。
4、主继电器的驱动:开机过1秒后,IC501:11脚输出高电平,加到Q501的基极,该管导通,C极接地,把RL402线包:1脚接地,该继电器吸合,该继电器的触点4---2
脚间闭合,把R410短路,P9插座的4脚:火线经过RL402的触点直接加到D401上端:交流输入端。防止在长时间的正常开机中,R401消耗无用的电能。D401整流输出
的电压为PFC电路供电。
(正常收看模式,并非刚启动阶段) Q501脚电压基极0.74V C极0V Q502脚电压而不服 基极0V C极12V
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四、PFC电路:PFC电路是功率因数校正的缩写,是为了提高用电器的用电效率,降低用电器对电网电源的干扰,减轻用电器对市电50HZ波形造成的波形畸变。
(一)、PFC电路的组成:由变压器T401、PFC振荡IC406、开关管Q406组成。
(二)、PFC电路的核心是PFC专用集成电路IC406:L6561。
1、L6561的内部方框图见下图所示:
2、 L6561各脚功能如下:
8脚:电源供电端,正常工作时该脚电压13V。
5脚:变压器电流过零检测输入端,用于控制开关管导通的时刻。PFC变压器辅助绕组产生的脉冲电压加到该脚,当变压器内的磁能变成电能向负载释放完毕时刻,
该脚的脉冲电压下跳,当该脚下跳到1.6V时,接通PFC电路的开关管。正常工作时3.24V。
3脚:220V交流电经桥式整流后,变成100HZ的正半周正弦波形,经电阻分压取样后,加到该脚,因此,该脚的波形幅度与输入的交流电压高低成正比。当输入
交流电升高时,该脚波形幅度增大。因为桥式整流输出的电压是PFC电路的输入电压,是PFC电路的前级电压,把这个电压取样后加到PFC专用IC的输入端,称为前馈。
前馈的作用是当输入的交流电压在大范围内变化时(70V--------------270V),可保持PFC电路输出的直流电压稳定不变。正常工作时2.12V。
4脚:PFC电路变压器(即开关管)电流,流过开关管的S极电阻,在S极电阻上产生由零逐渐增大的锯齿状电压,把这个锯齿波的峰值电压加到IC的4脚,用于控制PFC
开关管的关断时刻。正常工作时0。02V。
7脚:驱动脉冲输出端,输出的脉冲,去驱动开关管Q406的工作。正常工作时0.89V。
(三)PFC电路的工作过程:电源继电器吸合之后,整流桥D401把交流电整流成单向脉动的电压(正半周正弦波形),注意D401直流输出端所接的电容C404并不是滤
波电容,因为它的容量很小,仅1UF。不能滤除50HZ的纹波,只能滤除高频干扰波。整流后的半波正弦脉冲电压,加到PFC变压器T401的初级绕组:1、2、3、4-------------7、
8、9、10,然后加到开关管Q406的D极,开关管的S极通过并联的R448、R449接整流桥的负端。见下图所示:
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1、变压器的充磁:当开关管Q406在L6561送来的正脉冲驱动下导通时,产生如下的电流:电流从整流桥的正端出发-------------T401初级绕组--------------Q406:D极-----------S
极------------------R448/R449----------返回整流桥的负端。上述电流流过变压器初级绕组,把市电来的电能转化成磁能,储存在变压器内。这一过程称为充磁。在开关管突然导
通时,流过变压器的充磁电流由无到有,但因为变压器初级电感量很大,流过变压器的充磁电流只能逐渐增大,这是一个随时间按线性规律上升的电流,这个电流增长的斜
率与变压器的电感量成反比,与交流电整流后的脉动电压值成正比。
2、变压器的退磁:当开关管Q406在L6561的驱动下突然截止时,T401初级绕组产生右正左负的感应电压,该脉冲电压与整流桥输出的电压相串联,加到D417、D419、
D420的正极,三个D导通,一方面向电容C446、C447充电,同时向负载供电。此时,变压器把内部储存的磁能转化成电能向负载供电。随着磁逐渐转化成电能并逐渐被
负载消耗,变压器内的磁能越来越少,直至为零。这个过程称为变压器的退磁。退磁电流的大小与负载的轻重有关,当负载重时,负载电流大,退磁速度快。负载轻时,负
载电流小,退磁速度慢。
3、变压器退磁零电流的检测:IC6561内部的核心是有一个Q触发器,有两个输入端:R、S。都是低电平输入时有效,R输入端称为置零端,即当R端为低电平时,输
出端Q下跳到0V。S端称为置1端,当S端为低电平时,输出端Q上跳到高电平。在IC:5脚内(见下图),是一个过零电流比较器。该比较器负输入端接的基准电压是2.3/1.8V。
它的含义是:当5脚的脉冲电压下跳到1.8V以下时,过零比较器输出低电平,经过或门输出低电平,加到Q触发器S输入端,从而把Q输出端置1(高电平),经过驱动器,使
IC:7脚为高电平,接通外部的开关管。当IC:5脚的输入电压大于2.3V以上时,过零比较器输出高电平,经过或门加到Q触发器的S输入端,Q输出端保持状态(低电平)不变.。
在开关管截止时,变压器向负载供电形成退磁电流,当退磁电流恰好降为零时,如果这时让开关管导通,则开关管的开启损耗最小,开关电源的效率最高。因此,在PFC
变压器内设置了一个辅助绕组,用于检测变压器退磁电流的零点。见上图中T401的16、17--------------12、13、14绕组,T401:16、17脚的脉冲电压,经R414、R436、R437
加到L6561:5脚。当开关管截止,T401向负载释放电能/退磁过程期间,该脚产生的脉冲电压为正,为5VP,该正脉冲电压加到L6561:5脚(见下图:IC内电路),过零
比较器输出高电平,加到S端,因为S端低电平有效,现在加的是高电平,是无效电平,因此Q输出端保持以前的状态(L电平)不变,确保IC:7脚输出0电平---------
外接的开关管截止。当变压器中的磁能全部向负载释放完毕时,退磁电流减小到0,此时变压器加到L6561:5脚的电压也下降到最低点:1.8VP.,5脚这一下跳沿脉冲电压,
在IC内加到过零比较器正输入端,比较器输出端下跳到低电平,加到S输入端,这是有效电平,将触发IC内的Q触发器翻转到H电平,从而使7脚上跳到高电平,接通
外部的开关管。使T401又开始下一周期的充磁。
4、变压器充磁峰值电流的检测:IC内有一个电流比较器,正输入端加的是基准电压,负输入端加的是IC:4脚输入的与变压器充磁电流成正比的开关管S极锯齿状电
压波形,在开关管导通前期,由于锯齿电流值较小,开关管S极锯齿电压值低,此时比较器正端电压高于负端电压,比较器输出高电平,由于Q触发器S输入端是低电平
有效,因此,此时的高电平输入,对触发器的工作没有影响,Q输出端仍保持以前的状态不变(高电平),经驱动器DRIVER,使IC:7脚保持高电平输出,开关管持继导
通。开关管导通时,由市电整流输出的电压产生电流,从整流桥正端出发----------流经变压器初级绕组----------------开关管D极----------S极--------R448/R449--------返回到整流
桥负端,给变压器充磁。上述充磁电流由于受到变压器线圈电感的阻抗,电流呈上升的锯齿状增大,经R448/R449变换成锯齿波电压,加到IC:4脚。在IC内,与基准电
压进行比较,当4脚的锯齿波电压峰值达到基准电压值时,比较器输出端翻转,输出端由高电平下跳到低电平,加到R输入端,下跳沿的脉冲电压是有效电平,使Q输出
端下跳到0,经IC:7脚输出,关断外部的开关管。开关管导通的宽度宽时,T401内充磁量大。开关管关断时,T401向负载释放电能时,输出的电能多,开关电源输出的
电压就升高。反之,输出的电压就降低。因此,合理的控制开关管的导通宽度,就能稳定开关电源的输出电压。因为开关管的锯齿波电流峰值与开关管的导通宽度成正比,
因此,控制开关管导通电流的峰值大小,就等于控制了开关管的宽度。也就控制了开关电源输出电压的高低。从上面的介绍中可以看出:电流比较器正输入端的基准电压高
低,决定电流比较器的翻转时刻,也就决定了开关管的电流峰值,因此,稳压的关键是如何调节电流比较器的基准电压。见下图: IC:4脚输入的锯齿波电压,
加到电流比较器的负输入端。比较器的正输入端电压与IC的2脚和3脚输入的电压有关。
5、前馈电路:把PFC电路输入端的电压经分压取样后加到PFC电路的稳压输入端,称为前馈。3脚电压是前馈电压输入引脚,与桥式整流器输出的市电整流电压成正
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比。PFC电路输出的电压,经过取样放大后,加到IC的1脚,1脚是放大器的反相输入端,2脚是放大器的输出端,放大器的正输入端接一个2.5V的基准电压.,IC的1脚
和2脚之间,外接有R、C反馈网络。2脚的误差电压与3脚输入的前馈电压进行乘法运算后,其输出电压向下加到电流比较器的正输入端,作为电流比较器的基准电压。该
电压的数值,决定了开关管电流峰值的大小,也就决定了开关管导通的宽度--------决定了PFC电路输出电压的高低。由此可见,调节1脚和3脚电压的高低,均可调节PFC
输出电压的高低。3脚电压的高低,由前馈电路决定:R417、R430、R462、R433,当3脚外接的分压电阻确定以后,3脚电压的高低随市电的升降而同步变化,当市电升高
时,3脚电压也升高,经过乘法器相乘输出到电流比较器正端的电压降低,这将使开关管电流峰值降低---------IC:7脚输出的脉冲宽度变窄,以保持在市电升高的情况下,
PFC输出的电压保持不变。
下图给出L6561:3脚的前馈电压、4脚开关管峰值电流、5脚过零电流检测、7脚输出驱动脉冲这几个波形间的相位关系:这是理论上的波形,实际上的波形比理论的
波形不规则。
从上图中可见;3脚的波形就是50HZ交流电的正半周,正弦波形的瞬时电压值,决定了电流比较器的峰值设定电压---------决定了开关管导通电流的峰值大小----------
决定了开关管的导通宽度。在正弦波正半周(IC:3脚)起始阶段和后期阶段,电压幅值低,在正半周的峰值时,IC:3脚电压峰值高,但IC:7脚输出驱动正脉冲的宽度
是相同的。但因为正弦波起始阶段和后期终止阶段,因为正弦波电压瞬时值低,因此变压器充的磁能少,因此退磁时间短,即开关管截止时间短。在正弦波峰值时,电压幅
度高,变压器充的磁能多,因此退磁时间长,开关管截止时间长。
PFC电路实际的电压波形见下图所示:
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6、后馈电路:把PFC电路的输出电压经分压取样电路后,加到PFC电路的稳压输入端,称为后馈。PFC输出的电压,经过分压取样:R441、R442、R475、R455、R444、
R443,在R444上端分得的电压,加到IC:1脚,当PFC输出电压升高时,加到IC:1脚的取样电压也升高,在IC内经过倒相放大,在2脚得到的电压降低,经过乘法器
的运算,加到电流比较器正输入端的电压降低,这将使开关管电流峰值降低,使IC:7脚输出的脉冲宽度变窄,以保持PFC电路输出电压不升高。
调节R443的阻值,可以调节PFC输出电压的高低。
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7、IC的内部电源供电:IC的8脚是电源输入端VCC,在IC内,8脚输入的电压分成四路:第一路直接加到7脚内上端输出管的C极。第二路加到电压稳压电压,输出
内部7V稳压电源,为IC内各个单元电路供电。第三路产生2.5V基准电压,加到1脚内放大器的正输入端。第四路加到R1、R2分压器,分得的电压加到欠压比较器UVLO
的输入端,该比较器的另一个输入端加的是基准电压VREF2,当8脚的输入电压低到一定值时,欠压比较器输出高电平,加到或门输入端,或门输出高电平,加到驱动器
DRIVER输入端,关闭IC:7脚的脉冲输出。以防电压过低时损坏零件。
8、启动电路(STARTER):在电视机电源继电器接通后,整流桥把交流电整流后加到PFC电路的输入端,此时,IC内的启动器工作,输出启动脉冲,经过或门加到触发
器的S输入端,使输出端Q输出高电平,IC:7脚随之输出高电平,接通IC外部的大功率开关管,开始对变压器进行充磁,PFC电路进入工作状态。
9、去能电路(DISABLE):当PFC电路的负载存在短路时,IC:5脚电压会下降到0.2V以下,5脚内的去能电路将启动,输出低电平,关断驱动器,关断IC:7脚输出的脉冲
电压。防止损坏零件。随后,启动器工作,从IC:7脚输出高电平,对变压器充磁,PFC电路进入工作状态。如果短路仍存在,去能电路又会启动关闭开关管。如此,就会
形成打嗝现象,PFC电路进入间歇工作状态,发出间歇的吱吱响声。因为打嗝时开关管电流很小,因此不会损坏零件。因此,这实际上是过流保护。
10、IC供电的过压保护:在IC:8脚内,有一个20V稳压管,当输入的VCC电压过高大于20V时,该稳压管击穿,把8脚的电源电压拉低,以保护IC不受损坏。
11、IC内对PFC电路输出电压的过压保护:见下图。
为了解说下图电路过压保护的原理,先介绍一下运算放大器的特性:1、运算放大器的输入端阻抗极高,输入电流极小,可以认为是零。输出端阻抗极低。
2、运算放大器同相输入端的电压等于反相输入端的电压。
下图中,1、2脚间是误差电压放大器,核心是一个运算放大器。1脚是运算放大器的反相输入端,运放的同相输入端接的是一个2.5V的基准电压,运放输出的电压
向右加到乘法器-------------脉冲宽度调制电路PWM-------------驱动器DRIVER----------。运放的输出电压还向下加到一个比较器的反相输入端,该比较器是输出电压静态过压
比较器。该比较器的同相输入端接基准电压:2.5V.,比较器的输出向右加到或门电路,去控制驱动器的输出。
1脚内运放的电流向下流出,流入一个比较器的输入端。这个比较器称为PFC输出电压动态过压比较器。该比较器下边的输入端接一个40UA电流源。当PFC电路输出的
电压VO突然升高时,这个向上突跳的电压值,经过R1加到运放反相输入端,因为运放的同相输入端电压接一固定的2.5V电压,因此,反相输入端电压也被钳位在2.5V.,
流过R2的电流等于2.5V除以R2,因此流过R2的电流是一个固定值,不随VO电压的上跳而增大,当VO电压上跳时,上跳电压引起流过R1的电流增加⊿I1,该⊿I1不
能流过R2(因为运放负输入端电压等于运放正输入端电压,正输入端电压是固定的2.5V因此负输入端即1脚电压也被固定在2.5V.因此流过R2的电流是固定值=2.5V/R2),
也不能流入运放反相输入端(运放输入端的阻抗极高,输入电流为0),只能流过IC:1和2脚间外接的电容----------流入IC的2脚---------并流入运放输出端(运放输出端阻抗极
低),然后,从运放的下端流出(⊿I1),流入PFC动态过压比较器的上端(同相输入端),该比较器的下输入端(反相端)接一个40UA电流源,当VO上跳,导致⊿I1大
于40UA时,该动态过压比较器输出高电平,经过或门,关断驱动器,使IC:7脚输出脉冲被关断。因此,当开关电源的输出电压过压时,IC内部驱动电路停止工作。
当VO上跳电压加到IC:1脚时,上跳电压给IC:1、2脚外接的电容CCOMP充电,因为R1、C的取值较大,因此这个电路的时间常数也较大,C的充电速度慢,1脚
电压上升速度慢,经运放的倒相放大,2脚电压下降速度也慢。过一段时间后,如果VO的上跳电压仍持续存在,即1脚的上跳电压持续存在,C上充电电压上升,1脚电
压随之上升,引起2脚电压下降,2脚下降的电压向下加到PFC静态过压比较器的反相输入端,当这个电压下降到2.25V以下时,该比较器输出高电平,经或门输出,关断驱
动器,关闭PFC电路的输出电压,防止损坏零件。由上看出,是动态过压保护先动作,静态过压保护后动作。IC: 2脚电压下跳时,可以启动IC内部的过压保护电路. 有关电
路的电压波形见下图所示:
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(四)、PFC输出电压的过压保护:C446/C447上输出的PFC电压值,正常时应当是395V。该电压加到下面的分压取样电路:R472、R473、R465、R464,在R464上端的
压降,加到8.2V稳压管D418负极,PFC输出电压正常时,该压降小于8.2V,D418截止,对电路工作没有影响。当PFC输出电压升高太多时,该压降大于8.2V,D418导致
把高电平加到Q407的左管基极,Q407是双三极管,左管是NPN管,右管是PNP管。左、右管接成正反馈,构成可控硅电路。左管基极是高电平时,左管的C极为L电
平,加到右管的基极,右管导通,C极输出高电平,加到左管基极,维持左管导通-----------维持右管导通-----------左右管自锁在导通状态。只有当电源供电下降到0时,Q407
才会退出导通状态。Q407右管C极输出的高电平,加到Q422:基极,该管导通,把IC:2脚拉低到0V,这将启动IC内的过压保护电路,关断IC:7脚输出的脉冲。关断
PFC电路的工作。
正常工作时,Q407各脚电压:左管基极0V,左管C极13V,右管C极13V,右管基极13V,右管C极0V。
(五)、电源板CPU对PFC电压的监测:在电视机工作中,电源板CPU要随时对PFC电压进行监测,如发现异常,应及时关断电源板的工作,防止故障扩大。PFC电路
输出的电压,由上面的分压电路取样:R494、R495、R496、R497、R480,在R497上端的取样电压,PFC输出电压正常时是2.5V,加到下图中IC402的1脚,这是一个误
差放大IC:TL431,见下图:此时,IC402内部电路导通,3脚输出低电平,经R487加到IC404:2脚,2脚内LED发光,光敏三极管也导通,IC404:4脚为0V,使IC501
的8脚为0V,IC501据此判断PFC电压正常。当PFC输出电压过高时,Q407右管C极输出高电平,加到Q421:基极,该管导能,Q421:C极(R497上端)下跳到0V,
加到IC402:1脚,该IC内部截止,3脚为高电平,IC404内发光管截止,光敏管也截止,IC404:4脚上跳到高电平,加到IC501:8脚,CPU据此判断PFC输出过压,关
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机保护。以防损坏其它零件。
IC402脚电压 1脚2.5V 2脚接地 3脚3.9V IC404脚电压: 1脚3.83V 2脚:2.9V 3脚接地 4脚0V
IC404:1脚的供电电路:当用户按下面板上的电源开关时,STB12V电压经过开关加到下图中右下角输入,该电压分成两路:一路经R678、R630,为两个光耦IC405、
IC412内的发光管供电,另一路经R558、R950分压,再经R557加到N沟道Q512的G极,Q512导通,两个光耦内的发光管发光,IC405内光敏管导通,4脚电压被下拉
到低电平,加到P沟道Q568:G极,该管导通,该管S极加的是来自待机电源D444输出的13V电压,经Q568:D极输出,加到光耦IC401:1脚,为之供电。
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Q512脚电压: G极8V D极0V Q568脚电压: G极8.8V S极13V D极13V
松下PDP电视机都有一个省电工作模式:ECO,在正常工作时,省电模式关闭。当进入省电模式时,D板内CPU输出ECO-ON高电平,经过P板P25:15脚,加到
下图中的36号线: 经R580把这个高电平加到Q561:B极,该管导通,C极拉低到0V,经R546把上图中的Q512关断------IC405内发光管停止发光--------------3、4
脚内的光敏管截止-----------Q568截止----切断IC404内发光管1脚的供电------IC404停止工作------------IC501解除对PFC电压进行检测。
正常收看模式(并非节能模式)Q561脚电压:基极0V C极8V E极接地. Q558脚电压: 基极0V C极0.8V E极接地.
(六)IC406的供电:是否给IC406供电,受IC501:16脚输出的PFC ON控制(见下图):
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当该脚输出0V(PFC ON)时,加到IC401:2脚,内部的发光管发光,光敏管导通,IC401:4脚变为0V,该控制电压加到下图中P沟道管Q401:G极,该管导通,该管
的S极,加的是从待机电源变压器T410:1---------2绕组产生的13V电源供电。从Q401:D极输出13V电压,加到IC406:8脚供电。
在PFC正常工作时,若IC501收到用户的关机指令,从16脚输出高电平,IC401截止,IC401:4为高电平,该高电平一方面经R421加到Q401;G极(见下图),
使Q401截止,停止对IC406:8脚的供电。但由于Q401的关断速度慢,且IC:8脚接有大电容,8脚的供电是缓慢消失的,因此,IC406:7脚输出的驱动脉冲也是呈阻尼
衰减状消失,这将损坏PFC开关管。另一方面该高电平也加到R401,向下加到Q402:G极,Q402导通,把Q401:D极仍有的电压,通过Q402、R402、D407,加到IC406:
4脚,以快速关断IC:7脚的驱动脉冲输出。防止损坏开关管Q406。
IC401脚电压: 1脚4.48V 2脚3.36V 3脚接地, 4脚0V
Q401脚电压: G极7.77V S极端13V D极13V Q402脚电压: G极0V D极13V S极0V
五、主开关电源(ACFB):由T404、T407、T402、IC520等零件构成。
(一)IC520(LSSK0062)的方框图:见下图。
IC520各脚功能介绍:
2脚:CTR,控制IC520内部功能的停止与工作。该脚在1---2.5V范围内时,IC正常工作。正常工作时1.46V
4脚:FB,稳压反馈输入端。正常工作时4V
5脚:LPF,低通滤波器,用于降低噪声。正常工作时6.5V
6脚:REF,基准电压输出:5V
8脚:F SET,设定振荡器的频率,正常工作时3.25V
1213脚:P-OUT,开关脉冲输出。正常工作时7.4V
15/16脚:电源供电。正常工作时15V。该脚在8.4-----------24V之内,IC都可以正常工作.
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(二)、IC520的供电:
1、主开关电源启动时IC520的供电:
待机电源变压器T410:15脚的脉冲电压经D511整流产生STB12V电压,加到上图中Q554:S极,该管是给IC520供电的开关管。DG板CPU产生的F-STBY-ON
高电平指令2.6V经P25插座的13脚加到上图中35号线,D板CPU产生的屏主开PANEL-MAIN-ON高电平指令3.2V,经P25:17脚加到上图中38号线,这两个高电平指
令分别经D512、D513加到Q553基极,这两个指令,只要有一个是高电平,都会使Q553基极是高电平,Q553导通把Q554:G极拉成低电平,Q554导通,把S极的12V
电压从D极输出。加到下图中右下角R563右端,向左经D521加到IC520的确5、16脚。这是在主开关电源工作前,由待机电源向IC520供电。
2、主开关电源工作后IC520的供电:主开关电源工作后,主开关电源变压器T404次级绕组产生的脉冲电压,经上图中双二极管D536全波整流,经C556、C557滤波,
输出15V电压,经上图中右下角D535、PR509输出,加到IC520:15、16脚。为之供电。因为这一路供电电压高于STB12V,因此,此时D521自动截止。IC520的供电,
自动切换成由15V供电。因为15V是本级开关电源产生的,因此是自馈电。
(三)CPU:IC501对IC520的控制:VLOW -ON。 因为主开关电源输出的电压是多路低压电源,因此也称为VLOW电源,IC501:15脚输出低压电源接通指令VLOW-ON
高电平(4.4V),加到下图中R922右端,然后加到IC520的2脚,正常工作时该脚电压是1.46V。如果2脚的电压在1---2.5V内,IC520都可以正常工作,如果在这个范围之外,
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即小于1V或大于2.5V时,IC520将停止工作.。
(四)、IC520产生的驱动脉冲:IC520得电工作后,从12、13脚输出驱动脉冲,见下图:
T402是驱动变压器,T404是主开关电源输出变压器,Q412、Q413是推挽输出开关管。C457与T404初级线圈构成串联谐振电路,这是频率谐振型开关电源的核心。
IC520:12、13脚是推挽输出脚,当13脚是高电平时,12脚肯定是低电平,当13脚是低电平时,12脚肯定是高电平。
当13脚输出高电平、12脚输出低电平时,T402次级9脚为高电平,5脚为低电平。高电平加到P沟道Q408:G极,Q408截止。高电平通过D423加到N沟道Q412:
G极,Q412导通。T402:5脚输出的低电平,加到P沟道Q409:G极,Q409导通,把N沟道Q413的G、S极间短路,Q413截止。Q412导通、Q413截止的结果,产生
上图中红色线3所示的电流。该电流的回路是:来自PFC电路394V电源产生的电流------------PR401-----------Q412-----------C457-----T404初级线圈-----地。上述电流给C457
充电,左正右负。
当IC520:12脚输出高电平,13脚输出低电平时,T402次级5脚为高电平,9脚为低电平,引起Q412截止,Q413导通,此时产生的电流如上图中线4所示:此时C457
通过Q413、T404初级线圈放电。从上图中可见:流过变压器初级线圈的电流方向,在C457充电和放电时,方向是相反的。
上图中各电路点的理论波形见下图所示:
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上图中各电路点的实测电压波形见下图所示:
IC520各脚名称及电压值,见下图所示:
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(五)、T404次级电压的输出:见下图所示。
1、243V整流电路:T404:10--------9绕组产生的脉冲电压,加到倍压整流电路:D539、C604和D540、C605。倍压整流电路输出243V(实测是254V)电压,去加到
后面的VSUS稳压电路。VSUS稳压电路在后面还要专门讲述。
2、VDA电压整流电路:T404:次级4----6-----3绕组产生的脉冲电压,加到全波整流电路:双二极管D531、C520。输出76.7V(实测是80V)电压,加到VDA调整管Q527:
D极。VSUS稳压电路输出的192V电压,加到R631的上端,经过R631、R674、R676加到Q527:G极,为Q527:G极提供偏置电压。Q527:S极输出的VDA电压,加
到分压取样电路:R662、R669、R664、R665,在R664上端产生的取样电压,加到误差放大IC512的:1脚,经过放大和倒相后,从3脚输出,经过D545、D544、R542、
R632加到Q527:G极。当输出的VDA电压升高时,加到IC512:1脚的取样电压也同比例升高,3脚输出的电压下降,引起Q527:G极电压下降,Q527管压降升高,Q527:
S极输出的VDA电压保持不变。R655用于调节VDA电压的高低。从上面的分析可看出:只有当VSUS输出电压正常时,Q527:G极才会有正常的偏置电压,才会有正常
的VDA电压输出。当VSUS电压没有输出时,VDA电压就不会有输出。
Q527脚电压: D极80V G极71.3V S极70V IC512脚电压: 1脚2.2V 2脚接地 3脚8.3V
3、VSUS偏置电压的输出:T404次级7---------8绕组产生的脉冲电压,经D586整流、C603滤波,得到267V电压。去送往VSUS稳压电路调整管,提供偏置电压。
4、15V整流电路:T404次级1----------5----------2绕组产生的脉冲电压,加到双二极管D536、C556整流滤波,得到15V电压,加到开关管Q555、Q556:D极。
5、F-STB-15V、L-15V的输出控制:见下图。
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N沟道管Q556是F-STB-15V输出开关,N沟道管Q555是L-15V输出开关。T404次级D536整流输出的15V电压,加到这两个开关管的D极。同时T404次级经
D531整流输出的76.7V电压,加到Q555、Q556两个管子的G极,为这两个管子的G极提供偏置电压。
F-STB-15V的输出控制:当IC501:18脚输出F-15V-ON低电平指令时,加到Q524:G极,该管截止,D极为高电平,N沟道管Q556:4随之变为高电平,Q556
导通,从S极输出F-STB-15V电压。
L-15V输出电压的控制:当IC501:10脚输出L-15V-ON高电平指令时,加到Q569的S极,该管的D极同步变为高电平,加到Q555:G极,N沟道管Q555导通,
从S极输出L-15V电压。
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上图中,来自D509的5V电压,经电阻R541加到Q524的G极,经R546加到Q569:G极,如果IC501:18脚输出高电平,Q524就会导通,C极为低电平,关断
Q556,关断F-STB-15V的输出。当IC501:10脚输出低电平时,加到Q569:S极,该管导通,其D极输出低电平,关断Q555,关断L-15V的输出。
Q555脚电压(正常开机状态):1、2、3脚到地15V 5、6、7、8脚到地15V 4脚到地23V
Q556脚电压(正常开机状态):1、2、3脚到地15V 5、6、7、8脚到地15V 4脚到地23V
6、主开关电源的稳压:主开关电源T404共输出三路电源电压:未稳压的VSUS电源电压、VDA电源电压、15V电源电压。在本电路中,采用把输出的15V电源
电压作为稳压取样的对象,因此,主开关电源输出的三路电压中,仅对输出的15V电压有稳压功能,当15V的电源负载轻重变化时,可以通过稳压环路,把输出的15V电
压稳定。而当输出的VDA、VSUS电压负载电流发生变化时,会引起输出的VDA电压及VSUS电压发生变化。即对T404输出的VDA、VSUS电压没有稳压作用。为此,
T404输出的VDA电压和VSUS电压,在整流后,又设置了第二次稳压电路。
从上图中可以看到主开关电源的稳压环路:在T404次级,D536整流输出的15V电压,加到取样电路:R659、R660、R661,在R660上端的取样电压,加到双三极管
Q509右管的基极,当15V输出电压升高时--------取样电压升高----------Q509右管基极升高-----------E极电压升高---------通过左右半管E极间的耦合------------Q509左管C极
升高------------Q541:G极升高----------Q541内阻变小---------------IC520:4电压下降----------IC520振荡频率上升----------T404频率上升-----------次级输出电压下降-------15V输
出电压保持不变。调节R661的阻值,改变Q509右管基极分压比,达到调节T404输出15V电压高低的作用。
Q509脚电压:右管B极5V 右管E极5.6V 右管C极接地 左管B极:5V 左管E极5.6V 左管C极3.8v
Q541脚电压:G极3.8v D极4V S极2.52v
7、主开关电源的过流保护:IC520:6脚输出基准5V电压,经过R596加到R593的下端,在主开关电源变压器的初级回路中,串有电流互感器T407初级线圈1--------2
绕组,互感器次级 4------6绕组上产生的感应电压与初级线圈流过的电流成正比。当T404初级过流时,T407次级的感应电压升高,经过D528、D529桥式整流,桥式整
流的正端接地,负端输出负压,向下经R592加到10V稳压管D530正极,如果电流过大桥式整流输出负压大于5V时,结合R593下端的正5V基准电压联合作用,两者合
计10V电压,此时D530击穿,此负压加到P沟道管Q510:G极,Q510导通,通过R614,把IC520:4电压拉低,使T404次级输出电压下降,防止过流损坏。上图中,IC520:
6脚输出基准5V电压,经R596加到R582上端,通过该电阻为Q509左管基极提供5V的偏置电压。
Q510脚电压:G极5V S极4V 。
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8、VDA电源过流保护:
上图中R680、R698、R655、R587、R711、R679:6个0.22欧电阻并联,串在VDA电源负极回路中,Q517双三极管是VDA过流保护检出管。T404整流输出的
15V电源,为Q517供电。因为Q517左管B、C电极并联在一起,E极接地,B极经电阻R597接15V电源,因此,左管B、C极到地是0.6V。把这个0.6V电压加到右管B
极,则右管处于微导通状态,右管C极电流极小,因此,右管C极电压是4.65V,经R672加到上图中PNP管Q565基极,此时Q565:E极电压是4V。因此该管截止,对电路
工作没有影响。当VDA过流时,在VDA电流在6个0.22欧并联电阻上的压降升高,6个电阻左端的负压升高,加到Q517右管E极,右管导通电流增大。C极电压下降到
低电平,加到Q565基极,该管导通,把IC520:4脚电压拉低,开关电源的振荡频率上升,T404次级输出的VDA电压下降,防止电流增大损坏零件。
. Q517脚电压:左管C、B极到地0.62v 左管E极0V 右管C极4.65v 右管B极0.62V 右管E极0V Q565脚电压 B极4.25V E极到地4V
9、15V电源过流保护:15V电源过流检测管是Q520,与VDA电源过流检测电路原理一样。Q520右管C极输出的过流检测低电平电压,加到PNP管Q564:B极,
该管导通时,把IC520:4脚电压拉低,启动过流保护功能。但因为过流检测电阻被两个跳线:JS01、JS02短路,因此,该过流检测实际上是没有使用。
Q520脚电压:左管C、B极到地0.62V E极电压0V 右管C极4.7v 右管B极0.62V 右管E极0V
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10、电源板CPU:IC501对主开关电源IC520的控制:
当按下面板上的电源开关时,IC501:10脚输出开机低电平指令,加到上图中Q569:G极,该管截止,D极为3.37V,加到下图中Q538:G极,该管导通,把R931
下端接地,此时R931与R613并联,开关电源的工作频率正好在稳压范围的中心点。
Q569脚电压:G极电压0V D极电压3.37v E极接地。 Q538脚电压:G极3.3V D极4V S极接地。
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11、IC520供电过压保护电路:见下图。
IC520的电源供电14V,加到上图中R675、R653 分压电路,D602是8.2V稳压管,供电14V电压正常时,D602负极是8.4V,经过D602降压8.2V,加到Q566基极电
压是0.2V,该管截止。当IC520供电上升到16V以上时,D602负极是9.6V,经过D602降压8.2V,Q566: B极是1.4V,大于Q566基极的导通电压,Q566导通,把下图中R922
右端接地,从而把IC520:2脚拉到1V以下,这将引起IC内部停止工作。从而保护IC520不受损坏。
Q566脚电压(工作正常时):基极0.33V C 极1.46V E极接地。
12、T404输出15V电源过压保护:见上图。 T404次级D536整流输出15V电源电压,加到上图中R666上端,再加到稳压管D551负极,15V正常时,D551截止,
不影响电路工作。当15V过压时,D551导通,经R545、D574、R922加到IC520:2脚,这将引起2脚上升超过2.5V,引起IC内部保护,停止振荡,关闭15V的输出.
13V、VDA输出过压保护:见上图。 VDA的正常电压是75V。上图中4个稳压二极管D569、D570、D571、D572串联,总的耐压是96V,因此,4个稳压管截止,
D549、D579不输出电压,对电路没有影响。当VDA输出过压时,4个稳压管导通,从D549、R579、D579负极输出高电平,经过R922(见下图)加到IC520:2脚,使2
脚电压上升超过2.5V,IC内部保护电路启动。IC停止工作,防止过压
。
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14、VLOW电压检测:T404是主开关电源,也叫VLOWZ(低压)电源,IC501在正常工作中,要随时对T404输出的各路电压进行检测。若发现异常,会马上关断电
源,以防故障扩大。
上图中Q508完成对VLOW电压的检测功能。T404次级输出的15V电源电压,经R584加到Q509:E极,Q509左管B极经R582接IC520:6脚输出的5V基准电压,
因此Q509左管导通,从C极输出3.8V电压,经R641加到Q508的左管基极,为左管导通提供了条件,Q508的右管基极通过R649接待机电路STB5V开关管Q537:S极输出的
STB5V电压,为右管导通提供了条件。Q508左、右半管是串联的关系。因为左、右半管基极都接了高电平,左、右半管同时导通,因此,Q508左管C极输出低电平,经R516
接IC501:22脚,
这是VLOW检测输入脚,当IC501:22脚为低电平时,CPU判断VLOW电源电压正常。若变成高电平,则立即关断T404主开关电源电路的工作。
六、VSUS电源稳压电路原理:VSUS电源稳压电路由IC509、T601、Q507、IC505、IC507组成。
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(一)IC509的供电:IC509的供电由IC501:14脚VSUS-ON-L指令进行控制。在14脚是0V电平时,接通IC509的电源供电。过程是:IC501:14脚低电平0V---------
加到P沟道Q551:G极-----------Q551导通----------D极输出低电平-----------加到下图中IC507:2脚----------IC507内发光管发光-----------光敏三极管导通---------IC507:4
低电平------------Q540:G极低电平------------Q540导通----------把S极输入端的15V电源从D极输出----------加到IC509:8脚-----------为IC509供电。
IC507:1脚的供电:待机电源变压器T410次级D509整流产生的STB5V电压,为IC507:1脚内LED管供电。
Q540:S极的15V供电:该供电来自于主开关电源变压器T404次级脉冲电压,经D586整流(见下图),C603滤波,得到15V直流电压。C603的上端即15V电压的
正极接Q540的S极(见下图),C603的下端即15V负极,接IC509:6脚(电源地)。这样一来,15V电源电压,经过导通的Q540,加到IC509电源端8脚和接地端6脚
之间。
Q551脚电压:G极0V D极4.6v E极接地。 Q540脚电压: S极15V D极15V G极9V
IC507脚电压:1脚5.1V 2 脚3.9V 3脚0V 4脚0V
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(二)IC509:L6565N集成电路介绍。这是一个8脚IC。
1、 L6565N是准谐振开关电源专用IC。它的特点:
(1)、当开关电源开关管的电压是0V、流过开关管的电流是0时,接通开关管。这样就可以做到开关管的开启损耗最小,还适合设计成大电流、大功率的开关电源。
(2)、采用前馈技术,把开关电源输入的电压经过分压取样加到IC的前馈输入端,这样,开关电源输入端的电压在大变化范围内变化时,输出电压保持稳定不变。即
稳压范围很宽。
(3)、采用折迭技术,提高待机时的电源效率。
(4)、逐个脉冲进行打嗝模式过流保护。
(5)、超低的启动电流(小于70UA),超低的静态电流:小于3.5MA.
(6)、利用z“去能”功能,可对IC的工作与否进行控制.
(7)、可输出400MA的驱动电流。
2、L6565内部方框图:
3、在轻负载时,这个IC能自动的降低开关电源频率,这时仍能保持开关管零电压开启这个特色。这个IC的顶视图引脚功能:
4、各引脚功能描述:
1脚:INV,IC内误差放大器的反相输入端。把开关电源的输出电压,经过取样后,加到该脚输入。
2脚:COMP,IC内误差放大器的输出端。在IC的1、2脚外部,接有负反馈补偿网络,以提高电路的性能。
3脚:VFF,前馈输放入端。开关电源的输入电压经过分压取样后,加到该脚馈入到IC内部。用于改变开关管峰值电流的设定点。3脚电压高时开关管峰值电流被
控减小,以达到开关电源的输入电压升高时,输出电压稳定不变。
4脚:CS,把开关电源变压器的初级电流(开关管S极电流)通过小阻值电阻转化成电压,加到该脚内部的脉冲宽度调制器PWM输入端。与IC内的基准电压进行
比较,决定开关管的关断时刻。也就决定了开关管的导通宽度。当该脚输入的电压峰值超过2VP时,IC内电路将进入打嗝过流保护模式。
5脚:ZCD,用于开关电源准谐振方式工作的变压器退磁检测输入端。交替、同步的输入变压器辅助绕组感应产生的正、负脉冲电压。该脚输入脉冲的下跳沿时,触
发开关管导通。开关管被关断后,为了防止很快又被触发导通,设计了触发消隐电路,开关管关断后,在最短3.5US内触发消隐电路工作,以防有短路情况发生时损坏电路零
件,也可以进行频率折叠操作,以提高待机时电源的效率。
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6脚:GND,接地端。
7脚:GD,驱动脉冲输出端,可输出400MA的驱动电流。
8脚:VCC,电源端。
5、准谐振开关电源的关键是变压器退磁完成的瞬间,同步的打开开关管。
通过开关变压器的付绕组产生的下跳沿脉冲能检测变压器的退磁。L6565有一个专门引脚(5脚)仅通过一个电阻来检测变压器的退磁。当开关电源的输入电压或输
出电流发生变化时,L6565将控制开关电源的工作频率同步改变,以此达到稳定输出电压的目的。由L6565组成的开关电源,变压器的电流工作在断续导通和连续导通的边
界,
6、L6565内部供电电路:见下图。进入8脚的电源电压:
(1)加到7V线性稳压电路(LIN REG),输出的7V电压,给IC内全部电路供电。
(2)上述7V电压又加到2.5V基准电压产生电路,2.5V基准电压加到误差放大器的正输入端作为偏置电压。
(3)8脚的VCC 电压加到7脚内驱动输出管的上管C极,以提高驱动能力。
(4)IC内有一个欠压比较器,当8脚输入电压过低时,该比较器的输出去关闭IC内的驱动输出电路,防止VCC过低情况下工作时损坏开关电源。该比较器负输入
端到地接有一个二极管稳压电路,为负输入端提供一个基准电压,8脚输入的VCC电压,经过一个分压电阻,取样电压加到比较器的正输入端(见下图)。当8脚的VCC
偏低时,比较器负输入端电压不变(因为有稳压电路),而正输入端电压降低。这将使比较器输出端翻转成低电平,该低电平就会关闭7脚输出的脉冲,防止损坏零件。
(5)在8脚内部到地间,接有一个20V稳压管(见下图),当8脚输入的电压过高时,该管击穿导通拉低8脚电压,以防过压时烧坏IC内部电路。
7、变压器初级绕组零电流检测检测电路:
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上图中,Q是开关电源的开关管,Q的D极连接的是开关电源变压器初级绕组,次级是辅助绕组,通过一个电阻,把辅助绕组的的脉冲电压加到IC的5脚。在开关
管截止时,辅助绕组加到IC:5脚的脉冲电压是正的。此时变压器中的磁能向负载供电,当供电完毕变压器中的磁能降为0的瞬间,加到5脚的正脉冲电压下跳,当5脚下
跳到1.6V时,IC内部电路就会输出正脉冲开启外部的开关管。当开关管截止、变压器中的磁能向负载供电过程中,加到IC:5脚的正脉冲电压大于2.1VP(实际上是5VP),
保证了开关管不会被干扰脉冲误触发导通。提高了电路的抗干扰能力。
上图中辅助绕组用于检测变压器的退磁情况,这是准谐振开关电源必需的工作条件。IC:5脚的下跳沿脉冲能很好的接通IC外部的开关管。在开关管关断之后,IC内的
开关管触发电路要消隐一段时间,这有两个作用:1是防止漏感退磁产生的下跳沿脉冲错误的触发开关管导通。2是实现频率折叠功能。
8、启动电路:在刚通电时,因为IC:5脚没有电流过零检测脉冲输入,因此,此时IC内的启动电路STARTER工作。从7脚强制输出一个正脉冲。开启开关管。
9、IC:5脚内有一个双向钳位器,5脚内部到地有一个5.2V稳压二极管,把5脚的脉冲顶部限制在5.2V,这是顶部钳位。5脚内三极管基极到地有两个D,每个D的正向
压降是0.65V,两个是1.3V。因此这个三极管基极到地是1.3V。三极管B、E极间导通压降是0.65V,那么5脚最低电压是0.65V。这是下部钳位。也叫底部钳位。5脚外接的
电阻阻值,用于限定流入5脚和流出5脚的电流值,使5脚的电流在IC的额定值之内。
10、IC内的去能电路:IC:5脚内部有一个去能比较器:DISABLE。该比较器的正端接基准电压。5脚输入的电压加到去能比较器的负输入端。当加到5脚的电压下降到
0.15V以下时,去能比较器输出输出高电平,启动了去能电路,关断IC:7脚的输出。只能当5脚的电压上升到大于0.3V时,去能比较器输出端才会翻转到低电平,7脚又恢
复正常工作。
11、频率折叠功能: 准谐振开关电源有一个固有的缺点,就是当负载很轻时,振荡频率容易达到很的值。为此,设计了频率折叠功能。该功能是通过控制开关管的关断
时间长度(也叫消隐时间宽度)来限制轻载时的频率升高。有了频率折叠功能后,开关电源负载轻重变化时,开关电源的振荡频率变化范围在规定值之内。
下图表示的是准谐振开关电源固有的频率特性:IC:2脚电压与消隐时间的关系图。横轴是2脚的电压值,纵轴是开关管的消隐(截止)时间宽度。当2脚电压大于3.2V
时,再升高2脚电压,消隐时间不变.,当2脚电压在2.5V到3.2V之间变化时,消隐时间急剧变化,且二者是反比(函数)关系。即2脚电压越低,消隐时间越长。
消隐时间也叫开关管的关断时间。
当开关电源的负载很轻时,如待机状态,开关电源的输出电压将升高,取样后加到IC:1脚电压升高,经过内部倒相放大后,IC:2脚的电压降低。经过折叠功能,开
关管的关断时间延长,以消除准谐振开关电源固有的频率升高特性。此时,频率特性见下图所示:
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上图中,横轴是IC:2脚电压值,纵轴是开关电源的振荡频率,左部虚线所示是准谐振开关电源的固有频率特性,锯齿状实线是加入频率折叠功能后的频率曲线。此时,
负载轻重发生变化,导致IC:2脚电压高低变化时,开关电源的振荡频率基本不变。
当负载很轻时,开关电源输出电升高,经过取样电路,加到IC:1脚的电压升高,经守内部倒相放大器放大后,IC:2脚电压随之降低,开关管的载止时间也随之增长
(即开关电源的工作频率降低),此时开关电源变压器辅助绕组产生的电流过零检测脉冲幅度会降到很低,不能再触发开关管驱动电路。在这种情况下,IC内的启动电路被
自动激活。导致IC进入间歇(突发)工作模式:每隔开关管关断比较长的时间后,才输出一个驱动脉冲。这样,在负载很轻时,开关电源从市电吸少很小的电能,但输出
电压保持不变。
12、前馈电路功能:准谐振开关电源的核心是有一个电流设定点。开关管的峰值电流每达到这个电流点时,开关管就会关闭。这个功能很好的保证:当开关电源的负载轻
重发生变化时,输出电压能被很好的稳住。但当市电交流电压变化引起开关电源输入电压高低发生变化时,上述电路不能有效的保持输出电压稳定不变。为此,在开关电源
中设置了前馈电路。
下图是说明前馈电路功能的曲线图:横轴表示输入电压变化4倍。纵轴表示开关电源的输出功率变化倍数。上边的曲线表示的是没有前馈电路的效果,下边的曲线
是有最佳的前馈电路的效果。
从上图可看出:没有前馈电路时,开关电源的输出功率与开关电源的输入电压成正比。输入电压升高时,开关电源的输出功率随这升高。这说明稳压效果不良。当设
计的前馈电路最佳时,此时开关电源的输入电压升高了4倍,但输出的功率保持不变。这时,电网电压升高时,开关电源能够很好的保持输出电压稳定不变。
下图是前馈电路的电路图:开关电源的输入电压,经过R1、R2分压后,加到IC:3脚输入,进入前馈电路(VOLTAGE FEED FORWARD)。开关电源的输出电压经过取
样后加到IC:1脚(误差放大器E/A)输入端,经过倒相放大后,从2脚输出,在IC内也加到前馈电路。前馈电路的输出,加到脉冲宽度调制器PWM(也叫电流比较器)
的负输入端。
当开关管导通时,开关电源变压器初级线圈的下端通过导通的开关管接地(开关电源输入电压的负极),变压器初级线圈的上端接开关电源的输入电压正极。输入电压
加到了初级线圈的两端,初级线圈电流从无到有,从小逐渐增大(这是因为变压器有有较大的电感量,流过电感的电流不能突变,只能从小逐渐增大。)。因此,流过变压器
初级线圈的电流是一个线性增大的锯齿状电流。这个电流流过开关管S极(零点几欧)电阻,在S极到地产生一个从零逐渐升高的锯齿状电压,加到IC的4脚。在IC内加
到PWM调制器的正输入端。在PWM右边,有一个Q触发器,它有两个输入端:R、S, R端是复位端也叫清零端,当该脚输入高电平时,输出端Q跳变到低电平即零。
S端是置位端也叫置1端,当该脚输入高电平时,输出端Q跳变到高电平即1。Q端的输出脉冲电压,经过驱动器(DRIVER)从7脚输出。加到开关管的G极。控制开关
管的导通和关断。
前馈电路的输出电压加到PWM比较器的负输入端,这一电压称为脉宽调制器的基准电压VCSX。
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流过开关管的锯齿状电流逐渐上升,IC;4脚电压同步升高时,若PWM正端电压达到与前馈电路输出的电压(PWM负端)相等时,PWM输出端翻转到高电平,加到
R端,使Q端因此下跳到0,IC:7脚输出0,关断开关管。由此看出:前馈电路的输出电压(VCSX)决定开关管的峰值电流幅度。而前馈端3脚的输入电压与前馈电路输
出电压成反比关系, 前馈电压越高,VCSX越低,开关管的峰值电流越小,开关电源输出电压越低。见下图所示: 前馈电路的输出电压,就是下图中的VCSX,
它是下图的纵轴。前馈电路的输入电压VFF是下图的横轴。由于VCSX加到PWM比较器的负输入端,开关管电流产生的锯齿波电压加到PWM正输入端,因此,VCSX决
定开关管电流的峰值,决定开关管的导通宽度,决定开关电源变压器充磁的多少。也就决定了开关电源输出电压的高低。
下图表示:当开关电源的输入电压升高时,经取样后,加到3脚的前馈电压VFF同比升高,此时,前馈电路输出的VCSX电压降低,PWM负输入端电压降低,开关管
的峰值电流被调低,PWM输出正方波的宽度变窄,IC:7脚输出的正方波变窄,开关管导通变窄,变压器充磁变少,开关电源输出电压不随输入电压升高而升高。输出电
压得到了稳压。
13、IC内误差放大器介绍:IC的1、2脚内部是误差放大器。
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开关电源的输出电压,经过分压取样后加到误差放大器TL431输入端,经过放大后驱动光耦器,误差信号经过光耦加到IC:1脚,误差放大器的反相输入端。当开关
电源的输出电压升高时,加到TL431输入端的电压升高,TL431导通电流增大,光耦发光管发光变强,光耦内光敏管内阻变小,光敏管E极电压升高,IC:1脚电压升高,
在IC内经反相放大后,IC:2脚的VCOMP电压降低,该电压加到上图内前馈电路输入端,前馈电路输出电压降低,PWM负输入端电压降低,开关管导通电流峰值变小,
开关管导通变窄,变压器充磁变少,开关电源输出电压不致升高,输出电压保持不变。
14、开关管过流保护:在IC的4脚内有一个打嗝(HICCUP)比较器,
该比较器的负输入端接2V固定电平,正输入端接4脚输入的锯齿电压。当开关电源的负载有短路(次级整流的二极管、次级绕组短路)时,开关管S极的锯齿电流会变
得很大,加到IC:4脚的锯齿波电压峰值会升高大于2V,该比较器输出高电平的去能电压(DISABLE),关断7脚驱动脉冲的输出(去能)。防止过流损坏开关管。IC去能
之后,开关电源停止工作,不能通过辅助绕组再为IC:8脚供电,8脚外接电容上的电压放电,8脚电压逐步下降,只有当IC的8脚VCC电压下降到欠压保护门限之下,
IC才会被重新启动。如此这样,开关电源就会处在工作------保护停止-----------工作----------保护停止-----------工作----------,这样的状态就像人打嗝一样,以很低的频率间歇工
作。此时开关电源的电流很小,不会对电路造成损坏。因此,打嗝实际上是过流保护。
15、欠压保护电路:欠压保护UVLO低电平,加到下图中NMOS管的G极,该管截止,其D极为高电平,加到NPN三极管的B极,该管导通,把IC:7脚拉低到0V,
关断外部的开关管。
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(三)42PA60C:VSUS电压的实际稳压过程:主开关电源变压器T404:13----14绕组产生的脉冲电压,经整流和滤波得到未稳压的VSUS电压,加到下图中:开关管Q507:
D极。 Q507电压:D极254V G极5.5V. C611C615正极上VSUS电压175V
极,T404次级输出的15V电压,经Q540加到IC509(L6565)8脚,T601是开关电源变压器,初级线圈9---6接在开关管S极电路中,辅助线圈5-----4产生的脉冲电压,
加到IC509:5脚。开关管Q507导通时,产生的电流如下:T404输出未稳压的SUS电压正极---------Q507:D极----------S极--------8个并联的过流取样电阻---------PR601--------
对C615/C611充电--------未稳压VSUS电压的负极------电流构成闭合回路。上述电流一方面向电容C615/C611充电,另一方面同时向负载供电。同时这个电流给T601充磁,
把前级送来的电能转化成磁能存储在T601内。称为变压器的充磁。
当开关管Q507截止时,在T601初级线圈产生右正左负的感应电压,该电压产生如下的电流:T601初级右端出发-------------向C615/C611充电----------阻尼二极管D501
正极-----------负极------------T601初级线圈左端--------------电流构成回路。上述电流一方面给电容C615/C611充电,另一方面同时向负载供电。此时,T601内储存的磁能,转
化成电能向负载供电。称为变压器的退磁。
可见:不论当开关管截止时,还是导通时,T601都向负载供电,都对电容C611、C615充电,因此,这样的开关电源,输出电压的纹波极小。输出的VSUS电压175V。
Q507导通时,流过Q507的电流呈锯齿状上升,该电流在8个电流取样电阻上产生锯齿状电压,加到IC:4脚开关管电流检测输入端。用于控制开关管Q507的关断时
刻。
开关管Q507截止时,T601内储存的磁能向负载释放。当磁能释放恰好完毕时,T601次级产生的脉冲电压也下跳到最低点。加到IC:5脚电流过零检测输入端。这一下
跳电压开启开关管,使开关管导通,进入下一周期的充磁。
来自前级T404输出的15V电压,经R608、R695、R652、R671分压取样后,加到IC:3脚前馈电压输入端。用于当输入电压变化时,稳定输出电压。
IC509各脚电压:当测量1脚电压时,输出的VSUS明显电压下降。 2脚电压:3.66v 3脚电压2.38V 4脚:测量时VSUS电压明显下降。
5脚:2V 6脚:接地 7脚:5.54v 8脚:15V
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T601输出的经过稳压后的VSUS电压,加到下图的分压取样电路:R622、R648、R636、R626、R656、R627、R628。在R656上端产生的取样电压,加到Q505:G极,
R627上端产生的取样电压加到误差放大IC506的输入端5脚,经过倒相放大从3脚输出,当稳压后的VSUS电压升高时,Q505:G极同比升高,IC506:5电压也同比升高,
经过倒相放大,3脚输出降低。综上所述:Q505:G极电压升高,S极电压降低,使Q505导通加深,D极电压下降。使IC505内发光管负极电压下降,发光变强,光敏三
极管内阻变小,IC505:3脚电压升高,加到L6565:1脚。1脚升高导致2脚下降,导致IC:7脚输出的正脉冲宽度变窄,开关管导通宽度变窄,开关电源输出的电压不上
升,保持稳定不变。
Q505脚电压:G极电压15.3V S极12.8V D极125V IC506脚电压: 3脚电压12.8V 4脚接地 5脚2.2V
VSUS检测:稳压后的VSUS电压,加到VSUS检测电路。R526、R527、R533组成VSUS电压检测电路的取样电路,取样电压加到7.5V稳压管D585的负极,当VSUS
电压正常时,取样电压约等于6.2V,D585截止,Q530也截止,不影响Q525的工作状态。R627上端分得的2.2V电压,经过R658加到Q525:G极,该管导通,C极为0V,
加到IC501:19脚,这是VSUS电压检测输入脚,CPU据此判断VSUS电压正常。如果该脚变成高电平,开机5秒后,IC501会保护关机,电源继电器会断开。
Q530脚电压: B极0V C极2.24V E极接地. Q525脚电压: G极电压2.24V D极0V S极接地.
IC505脚电压: 1脚169V 2脚168V 3脚: 测量时VSUS电压明显下降. 4脚15V
IC507脚电压: 1脚5.1V 2脚3.9V 3脚0V 4脚0V
七、电源板CPU:IC501电路。
(一)IC501的供电:待机电源变压器T410:13脚脉冲电压经D509整流产生STB5V之后,经过D505降压,得到4.5V电源电压,加到IC501:1脚,为IC501供电。因此
CPU的电源供电不是5V,而是4.5V。
(二)CPU的复位电路:
IC502是复位专用IC, IC501:1脚的电源电压,也加到IC502:2脚,1脚输出低电平的复位电压加到IC501:6脚。在开机上电时,IC502:1脚先是输出低电平,
过1MS后才输出高电平,1脚输出高电平的时间,迟后2脚大约1MS,在这1MS时间内,IC502:1脚保持低电平,对IC501内部的程序进行复位。如果开机后IC502:1
脚始终为低电平,则IC501就不能工作。如果在开机时1脚不能输出低电平的复位脉冲,IC501就不能复位,开机后会出现紊乱、反常现象。
(三)晶振电路:上图中IC501:3、4脚间接晶振及两个电容,与IC内电路一起构成晶振电路,产生的振荡波形作为IC501的工作时钟。时钟是数字电路工作的血液,
没有时钟,数字电路就一动不动。
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(四)电源开关:、“开”的检测:
按下面板上的电源开关时,闭合的电源开关,就会把待机电源输出的STB12V加到上图中7.5V稳压管D555的负极,该管击穿导通,Q535随之导通,把IC501:7脚拉低到
地0V,CPU据此判断电源开关已闭合。
(五)PFC检测:IC501的8脚是PFC电压检测输入端,当PFC电压正常时,该脚应为0V。如果开机后该脚不能变成0V,开机3秒后IC501就会保护关机,电源继
电器释放。
(六)电源板STB5V输出控制:面板上的电源开关按下后,IC501:7变为0V,CPU马上从9脚输出低电平,加到STB5V开关管Q521;G极,Q521、Q537因此导通,
把电源板产生的STB5V输出到D板、DG板,至此整机才能进入工作状态。
(七)+15V输出控制:在开机时,IC501:10脚输出低电平0V,关断Q563,该管D极为高电平,加到+15V开关管Q555的G极,该管导通,输出+15V,加到DG板
和D板,为两块板供电。IC501:10脚输出的0V电平还加到Q569的G极,关断该管,该管D极为高电平,加到主开关电源Q538:G极,该管导通,控制IC520:4脚的
电压,从而控制主开关电源的振荡频率。控制主开关电源的输出电压。
(八)ALL OFF输出:IC501的13脚输出ALL OFF脉冲,在按下电源开关后,电源板CPU:IC501从13脚输出一个宽度为500MS的高电平脉冲,去加到DG板内
CPU的输入脚,以通知DG板CPU:电源板CPU已淮备就绪,正在等待接受开机指令。
(九)VSUS ON指令:IC501的14脚输出VSUS:0V开机指令,加到Q551:G极,接通VSUS振荡IC的供电。
(十)VLOW--ON指令:IC501:15脚输出高电平,去加到IC520:2脚,控制主开关电源开始工作,输出各路电源电压。
(十一)PFC-ON指令:IC501:16脚输出PFC电源接通低电平指令,加到IC401:2脚。PFC电路开始工作。输出390V电压。供给主开关电源。
(十二)电源板保护信息输出:正常时从IC501:17脚输出低电平,去加到D板内CPU。若D板有故障,会从该管输出高电平,加到D板CPU,此时,面板上的电源
灯会灯闪4下,指示电源板故障。
(十三)F-STB-ON指令:从IC501:18脚输出高电平,经过Q524,加到Q556:G极,Q556输出 F-STB-14V, 送往PA板,然后去给DG板和H板供电。
(十四)VSUS电压检测输入:加到IC501:19脚。当VSUS电压正常时,输入该脚的电压是0V。如果VSUS电压偏低或是没有,该脚将升到高电平,会发生开机5
秒后保护关机,并且灯闪4下。
(十五)TV-ON指令输入:来自D板CPU的(PANEL-MAIN-ON)开机指令,加到P25:17脚(3.2V),进入电源板后,分成二路:一路加到Q553:B极,Q553、Q554
随之导通,由Q554把T410产生的STB12V输出,为IC520(主开关电源振荡IC)供电。另一路加到Q557:B极,该管导通,把IC501:20脚拉到0V,收到这一低电平指
令后,IC501启动VLOW(主开关电源)和VSUS电源输出、VDA电源输出。
(十六)交流检测输入:AC检测电路输出的检测结果,是一个幅度为3.8vp宽度为1.8ms. 周期为10ms的正脉冲,,加到IC501:21脚。CPU据此判断交流电源正常,
如果没有上述波形输入,CPU将不执行开机指令,不会吸合两个电源继电器。
(十七)VLOW电源检测:加到IC501:22脚。VLOW开关电源即主开关电源,这个电源的变压器T404输出未稳压的VSUS电压、VDA电压、两路15V电源。VLOW
开关电源的稳压取样和输出电压检测都是对T404次级D536整流输出的15V电源电压而言的。因此,VLOW检测实际上就是对15V电源电压进行检测。该检测由Q509的
左半管、Q508双三极管组成。
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T404次级:4----5-----6绕组,产生的感应电压,经双二极管D536整流,C556、C557滤波,得到15V电源电压,加到上图中R584上端,通过R584为Q509:E极供电。
同时,IC520:6脚内部产生的基准5V电压,加到上图中R582的上端,这两路电压,为Q509提供了导通的偏置电压,Q509左管导通,从C极输出3.8V电压,加到Q508
左管基极,因此,左管导通。Q508右管基极接来自待机电源的STB5V电压,因此右管导通。因为Q508左管和右管同时导通,左管C极为低电平,加到IC501:22脚。只
要IC501:22脚为低电平0V,CPU就判断VLOW电源工作正常。如果变为高电平,CPU就会马上进入开机5秒保护状态,关机保护。灯闪4下。
(十八)D板CPU发出开机指令F-STB-ON高电平指令2.6v,通过P25:13脚加到电源板,分成两路:一路经D512加到Q553:B极,Q553、Q554导通,把T410产生
的STB12V通过导通的Q554输出,为IC520供电。另一路加到Q559基极,该管导通,C极为低电平,加到IC501:23脚,IC501随后输出电源继电器吸合指令、PFC接通
指令。控制上述电路进入正常工作。
(十九)在开机过程中,电源板CPU各脚的电压时序图:
从上图清淅的看出CPU的开机程序和开机顺序。这对分析故障和排除故障极为有用。上图中波形的排列次序就是开机顺序。
(二十)正常工作时,IC501各脚电压:
1: 4.5V 2:0V 3: 2.2V 4: 2.2V 5: 0V 6: 4.47V 7: 0V 8: 0V 9: 0V 10: 0V 11: 4.28V
13: 0V 14: 0V 15: 4.42V 16: 0V 17: 0V 18: 4.47V 19: 0V 20: 0V 21: 0.5V 22: 0.11V 23: 2.66V
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24: 0V
12: 0V
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IC510各脚电压: 1脚16V 2: 5V 3: 0V 4: 1.33V 5: 6.38V
电源板单独检修的连接方法:当电视机发生故障时,有可能是电源板引起的,也可能是D板引起,也可能是DG板引,也可能是任一块电路板不良。因此,应当寻找
一个方法,单独检测电源板的好坏,如果判断电源板是正常的,再专心查其它电路板。方法如下:
1、 把电源板从整机上拆下来。
2、 把电源板插座P12的8、10脚间接一个电源开关。
3、 在P2的1、3脚间接上100W灯泡。为VSUS电源接上假负载。
4、 把P25的10脚和17脚间接上一个1K电阻。
5、 把P9的1、4脚接上220V电源线。
6、 插上220电源,打开电源开关,此时,可听到电源继电器的吸合声。灯泡应当能亮。各路电压输出正常。
7、 如果不能输出各路电源电压,说明电源板故障。
八故障实例:
(一)实例一
1、机型:
42PS9CK 42PA60C 42PV60C等9型机。
【现象描述】
1. 按下电源开关后,继电器吸合,红灯闪烁,有正常的开机动作。
2. 开机5秒钟后,保护关机,红灯闪2下。
【原因分析及思路】
1.灯闪2下,,42PS9CK手册提示故障部位在P板,是15V保护。42PA60C维修手册提示故障部位在D板15V保护,42PV60C维修手册提示故障部位在D板12V保护。虽然三种机型
指示故障位不同,但都是针对15V电源电压异常。15电源电压异常,可能是P板输出不正常,也可能是D板内15V电源的负载有短路,或是D板内15V电源供电导线有开路。
电视机灯闪故障报警,其基本原理是微处理器检测各个电路板内各路电源电压的值,如果发现电压异常,就会灯闪报警。因此,发生灯闪保护关机,肯定是机内有某处电压
异常。因此通过检测电压,肯定能发现故障点。
3.发生灯闪的故障,故障点即可能在电源板,也可能在D板、DG板、SC板、SS板、、、、、、、、,在哪块电路板都有可能。为此,排除灯闪故障,要首先判断故障点在哪块板内。松下
PDP各型电视机都可以把P板从整机上拆下来,单独给P板通电检测P板的好坏。这给判断故障部位带来了极大的方便。
【检修过程】
1:把P板从整机上拆下来,短路P25:10脚和17脚,给电源板微处理器加一个开机指令。在P2的1脚和3脚间接上一个60W灯泡,为VSUS电源接
一个假负载。在P12的8脚和10脚间接一个电源开关,代替面板上的电源开关。经P9给电源板接入220V交流电源。
2:打开电源开关,继电器吸合,灯泡亮,且亮度正常,但过5秒后灯灭,保护关机。至此,说明红灯闪2下故障点在P板内。与D板、DG板无关。
3:电源板在接通电源开关后能工作输出正常电压(开机瞬间灯泡正常点亮),说明AC检测电路工作正常,因为如果AC检测电路异常,在按下电源开
关后,电源继电器根本不会吸合,灯泡不会亮。现在灯泡能亮,但关机保护,可能是有某一路电源电压没有输出,或是有输出,但微处理器的检测电
路没有检测到。电源板微处理器没有收到电源电压正常的检测电压。电源板微处理器对以下几路电源电压进行检测:VSUS、VDA、15V、PFC。当上述电
源电压正常时,经检测后,加到微处理器相应引脚的检测电压为0V,如果不正常,则为高电平。
4、检修中要用指针表,不要用数字表,因为数字表反应太慢,来不及显示电压数字就保护关机了。而指针表反应快,在保护之前,表针能摆到相应的
电压位置。另外:松下PDP的9型机(42PS9CK、42PA60C、42PV60C)还有8型机(42PA50C、42PA500C),电源板为了防潮,在电路板表面刷了一层绝
缘漆,由于这层漆很厚,很牢,所以用表检测时,因为表笔穿不透这层漆,导致测得的电压为0,测得的电阻为开路。为此,要把表笔磨得很尖才行。
如果还不能测量,就要用电烙铁把要测量的电路焊点用热烙铁烫溶化。
5、把表笔依次放在VSUS、PFC、VDA、15V整流滤波电解电容正、负极,然后按下电源开关,测量上述各路电源电压是否有正常的输出。结果发现各路
电源电压输出均正常。
6、把表笔依次放在电源板微处理器VSUS、VDA、PFC、15V检测输入脚,正常时,这些引脚电压在开机后应当下跳到0V。实测发现VSUS电压检测(IC501:
19脚)为高电平。不能下跳到0V。因为VSUS电压输出正常,而检测电压不正常,这说明是VSUS检测电路故障。VSUS检测电路见图:
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VSUS输出电压,加到上图中两套分压取样电路:一套是R622、R648、R636、R626、R656、R627、R628,这是稳压取样电路。另一套是:R526、R527、
R533,这是VSUS过压检测取样电路。在R533上端分得的电压是6.2V,而D585的稳压值是7.5v,因此,D585截止,Q530基极电压
为0V,Q530不导通,不影响Q525的工作。
稳压取样电路在R627上端分得的电压是2.4v,该电压一方面加到误差放大IC506输入端5脚,另一方面经过1M电阻R658加到Q525的G极,该电压
使Q525导通,其D极输出0V电压,加到微处理器IC501:19脚。
在开机灯亮的同时,测量IC506:5脚为2.4v,测Q525:G极为0V。D极为3V,这就是保护关机灯闪2下的故障原因。
断电后检测R658、Q530、C641正常,开机时测得Q530:B极为0V(正常),怀疑Q525不良。
【解决方法】
更换Q525,开机,OK。
(二)
产品型号: TH-42PA60C
现象描述:
无电源,红灯不亮
原因分析:
无电源,红灯不亮,可能坏的板:电源板、电源开关、D板、DG板。
检修过程
:
1、开机电源指示灯不亮,无继电器吸合声。
2、经验判断,此机副电源不工作,测D404正负端有320V电压,副电源整流正常。
3、测D509整流电压为1V,怀疑后级有短路现像,因5V供电的线路很多,难以一一断开测量,测量5V输出的对地电阻无明显的短路。 说明故障在待机开关电
源的初级。
4、检查待机开关电源的初级,发现D436、D445有轻微漏电,代换D436、D445后机器正常。
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维修方法:更换
D436、D445
,OK。
D445是待机开关电源振荡芯片供电4脚的过压保护稳压管,当该二极管漏电时,引脚4脚供电下降,IC409不能正常工作。
D436是IC409:3脚外接的保护稳压管,该管漏电引起稳压控制环路异常,造成开关电源停振不工作。
松下8型机(42PA50C、42PA500C、42PW8CK)、9型机(42PA60C、42PV60C、42PV65C、42PS9CK)PDP电视机电源板内,有很多像16分之1W电阻一样的玻璃体稳压管,
实际维修中发现这种稳压管漏电很多,引起不开机,或是开机后保护。特别是当这种稳压管外壳发黑时,应当更换。
(三)
机型:42PV60C
现象描述:该机打开电源开关后直接就红灯闪10次。
检修过程:
凭经验此机很可能是电源板的故障,开机测量P板P11和P2插座的1、3脚VSUS电压均无,测量P25的10脚电压有STB5伏,17脚在开机瞬间也无:屏主开高电
平。其余脚的电压也不正常,拆下P板进行检测发现D536击穿损坏,查其周围未发现再有损害元件,更换该管试机正常。该管零件编码为B0JBSG000026。
检修心得:此机为电源板保护,如开机不能变为绿灯直接就红灯闪保护,故障多为SC板、SS板内VSUS短路,或者电源板本身损坏。
电路图如下:
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.
D536击穿,开机后肯定会造成VL0W开关电源过流保护,从而没有VSUS、VDA、+15V电源输出,检测电路检测到没有上述三路电源输出,电源板CPU
就会发出保护关机指令,导致灯闪10下的现象。
(四)
产品型号:
TH-42PV60C
现象描述:
不开机,红灯闪两下。
原因分析:
查看故障代码 红灯闪两下,应该是D板D的12V检测有问题
检修过程:
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查看电路图发现实际是15V,开机测量IC9003的71脚电压是0V,正常的机器是3.3V。
测量15V,发现保险电阻PA9800开路,测量15V对地电阻发现电阻为2欧姆左右,说明15V对地短路,由于15V的负载有很多路,逐一拆下测量最后发现电容C9824短
路。
解决方法:
更换PA9800,C9824
(五)
TH-42PV65C
产品型号:
现象描述:
开机保护,电源指示灯闪烁10次。
原因分析:
根据故障现象分析,可能坏的板:PA板、DG板、H板、P板、D板。
检修过程:
开机测量PA板_SOS和调谐器_SOS的电压均为0V(正常),再测量15V_SOS、3.3V_SOS、PS_SOS和5V_SOS的电压均为0V(正常)。
开机瞬间测量P板上相关的输出电压:P12_1/2脚Vda为0V(正常75V)、P12_4脚为3.2V左右(正常15V)、P11_1脚Vsus为0V(正常189V)。
关机1分钟后,在路测量P板上的各路电路对地阻值,发现P12_4脚(+15V线)对地阻值为75欧姆左右(正常大于7K欧姆),也就是说是+15V线的电路上出现
问题。
在路测量P12_4脚(+15V线)对地阻值同时,逐一松开与P板上+15V线连接的插件,发现松开P25插件时, +15V线对地阻值正常, 也就是说是D板上+15V线的
电路上出现问题.
取下D 板,测量D25_1/2脚+15V线对地阻值为75欧姆左右(正常大于100K欧姆),焊下PA9800再测量D25_1/2脚对地阻值还是75欧姆左右(正常无穷大),进一
步检查发现C9823损坏.
解决方法:
更换C9823 OK
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(六)
产品型号: TH-42PA60C
现象描述:
开机保护,红灯闪5次
原因分析:
根据维修代码提示,灯闪5次为5V电源保护。故障范围大概在D板。
检修过程:
1. 首先测量D板5V供电端无明显短路现象,为尽快锁定故障范围,将一块正常机器的D板代换后,故障还是不变。
2. 从此推断故障范围在C1或C2板,当断开C2板的D32连接线时,开机不再保护。
3. 测量C2板的5V供电端对地电阻为零,进一步检查发现电感FL7201漏电短路。
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解决方法:
更换FL7201后开机正常。
(七)
产品型号: TH-42PV65C
现象描述:
开机保护、灯闪三下
原因分析:
灯闪三下根据故障表的提示是D板的3.3V异常,所以首先的入手点是看3.3V是否正常,以此推断故障的范围。
检修过程:
1、首先检测P3.3V发现电压偏低,3.3V的电压产生是由IC9807和Q9803产生的,电压低和这两个零件有关联,检测这两个零件的工作电压LDO5V和P15V,发现
两个电压都正常。
2、以前在修理中有碰到过电容C9817失效而造成3.3V不正常的,更换C9817故障依旧,故又继续更换了Q9803和IC9807故障还是依旧,由此怀疑故障不在电源
转换部分,而是后级负载出现短路。
3、查看图纸发现P3.3V供电的IC和元件很多,只能逐个拆焊下判断是否有过载。本着从简到繁的顺序逐个拆焊下判断,在拆焊下IC9500的时候,测量P3.3输
出正常,更换IC9500故障排除
解决方法:
此故障的判断流程不是很难,最难的是P3.3V所供电的IC和元件太多,加上BGA的焊接难度,一旦负载短路没有什么好的方法确定某个元件出问题,只能
从简单的到复杂的检测,检测过程需要耐心和细心。
(八)
机型 PDP:8型机和9型机
【现象描述】
1. 接通电源开关,红灯亮一会之后,又自动熄灭。
2、接通电源开关时,听不到机内电源继电器的动作声。
【原因分析及思路】
1.接通电源开关时,红灯能亮一会,但随即又自动熄灭。说明待机电源在开机时能产生,但随即又自动消失。
2.正常情况下,开机时,应能听到P板上的电源继电器的动作声,现在没有动作声,说明可能是P板CPU没有发出继电器吸合驱动电压,也可能是电源继电器的线包没有供电电源。
3.可能是DG板或D板工作不正常,没有送给P板TV-SUB-ON指令。
【检修过程】
因为引起该故障可能的部位多,因此,应当采用P板单独检修法。
把P板从整机上拆下来,给P板VSUS输出插座接上60W灯泡作负载,用导线把P25的10脚和17脚间短路,在P12的3、4脚间接一开关代替面板上
的电源开关,给P板接上220V电源。然后,接通开关,听不到继电器的动作声。这说明故障在P板内。
首先测量待机电源电路:IC407、T410组成5V待机电源,待机电源电路不受任何开关或电路控制,只要一接上220V电源,就应当产生STB 5V电源。
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并通过二极管加到P板CPU IC501的供电端1脚,因此,1脚的电压不是5V,而是4.5V。测量这个电压正常。按下电源开关时,测量P25:10,有
STB5V输出。说明IC501已经工作。但此时听不到继电器的动作声。测量IC501:11、12脚继电器驱动电压输出端,(如果输出0V电压时,继电器就
会吸合,如果是高电平,继电器就不会吸合)测量结果是高电平。
是什么原因使IC501不输出继电器吸合驱动电压呢?首先想到是AC检测电路不良。测量AC检测光耦IC403正常,测量IC501:21脚AC检测输入端,
有幅度为3.8VP周期为10MS的三角波,这说明AC检测电路正常。至此检修陷入困镜。找不到故障原因和检修的方向。
松下PDP:8型机和9型机有一个通病:P板检易受潮,导致P板上铜铂条氧化、发绿、变黑、断线、开路、电路板漏电,这个故障在南方潮湿地区更
是极为常见。经仔细检查发现电源继电器RL402的线包1脚相连的印板上铜铂条严重发绿,已经腐蚀断了。
【解决方法】
把腐蚀断的铜铂条刮干净,然后接好,开机,OK。
总结:继电器的1脚是继电器内线包的引出脚,与驱动三极管的C极相连的。该点断开,继电器当然就不会吸合与动作了。为什么此时IC501不从11、
12脚输出继电器驱动电压了呢?经过反复思考,解开了这个迷团:继电器因为印板开路不吸合,当然就没有VSUS、VDA、15V等电源电压产生了。在
每次按下电源开关后,IC501先从11、12脚输出继电器吸合驱动电压0V,如果VSUS、VDA、15V电源没有产生,IC501就会在1秒内从11、12脚输出
继电器关断指令H电平,防止故障扩大,保护P板。在实际维修检测中,我们在打开电源开关时,然后,测量IC501:11、12脚电压,这个过程,早
就超出1秒了,因此,我们测到的结果是IC501进入保护关机后的结果。因此,检修带有CPU的电路时,要采用动态检测法:反复开-关-开-关电源开
关,同时测量CPU在开关机的瞬间有没有输出正常的指令。如果不这样检测,我们就测不到CPU输出的继电器吸合指令。导致我们误以为CPU没有输
出继电器吸合指令。
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