海信LED液晶電視電源電路分析與維修

注：本文以海信2264電源板為例講述。
RSAG7.820.2264板正面圖


RSAG7.820.2264板背面圖


圖1、電源整體方框圖示


一、電源輸入、濾波、整流部分電路:
220V電壓經(jīng)過(guò)保險(xiǎn)管F802,壓敏電阻RV801過(guò)壓保護(hù),進(jìn)入由L807、C802、C803、C804、L806等組成的進(jìn)線抗干擾電路.濾除高頻干擾信號(hào)后的交流電壓通過(guò)VB801、C807、C808整流濾波后,得到一個(gè)300V左右的脈動(dòng)直流電壓.
圖2、進(jìn)線抗干擾、整流濾波部分圖示


圖3、電源輸入、濾波、整流電路部分原理圖示


二、待機(jī)5VS電路:
圖4、5VS電壓形成部分方框圖示


表一 N831 STR-A6059H引腳功能

1、待機(jī)5VS的形成原理：
本機(jī)5V待機(jī)電壓由N831和外圍元器件組成,PFC端電壓通過(guò)開(kāi)關(guān)變壓器T901的初級(jí)繞組1-3端加到N831的第7腳和第8腳(MOS管的D極.啟動(dòng)電流輸入端)N831開(kāi)始工作.T901各個(gè)繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓.4端和5端繞組感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)R837限流VD832整流C835濾波后,為N831第5腳提供20V直流工作電壓.20V電壓另外經(jīng)過(guò)待機(jī)控制信號(hào)PS-ON控制三極管V832控制光耦和V916控制后為PFC電路N810的第8腳供電.
2、5V的穩(wěn)壓電路：
T901次級(jí)繞組經(jīng)過(guò)VD833整流,C838、L831、C839組成的T型濾波器濾波后,形成5VS電壓.5V穩(wěn)壓電路由取樣電阻R843、R842、R841及N903,光耦N832組成.當(dāng)5V電壓升高時(shí),分壓后的電壓加到N903的R端,經(jīng)內(nèi)部放大后使K端電壓降低,光耦N832導(dǎo)通增強(qiáng),N831的第4腳反饋控制端電壓降低,經(jīng)內(nèi)部
電路處理后,控制內(nèi)部MOS管激勵(lì)脈沖變窄,使5VS降到正常
值.

3、5V的欠壓和過(guò)流保護(hù)電路：
N831的第1腳是內(nèi)電路MOS管源極通過(guò)外接電阻R831接地,也是內(nèi)電路的過(guò)流檢測(cè)端,電流大時(shí)起到保護(hù)作用.N831的第2腳是掉電欠壓檢測(cè)輸入端,電阻R897、R899、R823、R901組成市電電壓檢測(cè)電路,電阻R900和R901組成20V電壓掉電檢測(cè),當(dāng)負(fù)載加重或者其他原因引起20V電壓下降時(shí),電阻R900和R901的分壓也隨之下降,當(dāng)降到電路設(shè)計(jì)的閾值時(shí),電路保護(hù),停止工作.

圖5、穩(wěn)壓取樣回路部分圖示


圖6、市電檢測(cè)及20V掉電檢測(cè)部分圖示


圖7、5V待機(jī)部分電路原理圖示


三、待機(jī)控制、功率因數(shù)校正PFC電路：
圖8、功率因數(shù)校正PFC部分圖示


表二 N810 NCP33262引腳功能


1、PFC的形成：
本機(jī)的PFC電路由儲(chǔ)能電感L811,PFC整流管VD812,N810(NCP33262)及其外圍元件組成.當(dāng)主機(jī)發(fā)出開(kāi)機(jī)信號(hào)后VCC經(jīng)過(guò)R815限流VZ812穩(wěn)壓,C814、C816濾除雜波加到N801的第8腳后,經(jīng)內(nèi)部電路給軟啟動(dòng)腳第2腳外接電容充電,電平升高后PFC電路進(jìn)入工作狀態(tài),將整流后的300V電壓變換為整機(jī)所需380V的PFC電壓.
2、PFC詳細(xì)工作過(guò)程：
N810的第7腳輸出斬波激勵(lì)脈沖經(jīng)過(guò)灌流電路加到斬波管V811、V810的G極,在激勵(lì)信號(hào)的正半周激勵(lì)脈沖分別經(jīng)過(guò)R895、VD816、R820、VD815加到兩只MOS管的G極,使V811、V810導(dǎo)通.在激勵(lì)信號(hào)的負(fù)半周,脈沖經(jīng)過(guò)R836和R821加到V805、V806的B極,V805、V806導(dǎo)通,MOS管的G極電壓快速釋放,斬波管截止.VZ814和VZ811是斬波管G極過(guò)壓保護(hù)二極管.R1034、R902兩只電阻的作用是在關(guān)機(jī)時(shí)泄放掉MOS管G-S間的電壓.經(jīng)過(guò)電阻R811、R812、
R813、R814分壓得到正弦波取樣電壓進(jìn)入到N810第3腳,用
于校正第7腳輸出脈沖波形.由于此電源工作在DCM狀態(tài),儲(chǔ)
能電感L811次級(jí)繞組11-13端感應(yīng)的電壓經(jīng)R816和R868分壓后為N810第5腳提供過(guò)零檢測(cè)信號(hào),控制PFC電路內(nèi)部斬波信號(hào)的開(kāi)啟和關(guān)斷.
2、PFC電壓的穩(wěn)壓：
電阻R826、R827、R828、R805、R829、R830組成PFC電壓取樣反饋電路,分壓后的取樣電壓送到N810的第1腳,經(jīng)內(nèi)部誤差放大電路比較后,調(diào)整第7腳激勵(lì)脈沖的輸出占空比,控制斬波管的導(dǎo)通時(shí)間,以達(dá)到穩(wěn)定PFC電壓的目的.
3、PFC的過(guò)流保護(hù)：
電阻R849、RR825為PFC電路過(guò)流檢測(cè)電阻.如果出現(xiàn)電源負(fù)載異常過(guò)重時(shí),MOS管過(guò)大的電流流經(jīng)R825、R849、R825、R849上的壓降就會(huì)升高,升高的電壓經(jīng)過(guò)R823加到N810的第4腳,N810停止工作,起到保護(hù)作用.
4、PFC市電欠壓保護(hù)：
N810的第2腳是軟啟動(dòng)端,該腳外接三極管V804接市電欠壓保護(hù)電路,當(dāng)市電電壓過(guò)低時(shí),由R1028、R1032、R1026、R1030組成的市電
電壓分壓取樣電壓ER電壓為低電平,V804導(dǎo)通,4腳電平為低
電平芯片停止工作.

圖9、待機(jī)控制電路部分圖示


圖10、PFC取樣反饋電路部分圖示


圖11、市電輸入檢測(cè)部分圖示


圖12、PFC電路部分電原理圖示


四、100V直流形成電路：
圖13、NCP1396部分圖示


圖14、100V、12V直流形成部分圖示


220V交流經(jīng)過(guò)整流濾波,進(jìn)行功率因數(shù)校正后得到400V左右的直流電壓送入由N802(NCP1396)組成的DC-DC變換電路.PFC電壓經(jīng)過(guò)R874、R875、R876、R877分壓后送入N802第5腳進(jìn)行欠壓檢測(cè),經(jīng)運(yùn)算放大輸出跨導(dǎo)電流.開(kāi)機(jī)同時(shí)第12腳得到VCC1供電,軟啟動(dòng)電路工作,內(nèi)部控制器對(duì)頻率、驅(qū)動(dòng)定時(shí)等設(shè)置進(jìn)行檢測(cè),正常后輸出振蕩頻率.第4腳外接定時(shí)電阻R880;第2腳外接頻率鉗位電阻R878,電阻大小可以改變頻率范圍;第7腳為死區(qū)時(shí)間控制,可以從150ns到1us之間改變.第1腳外接軟啟動(dòng)電容C855;第6腳為穩(wěn)壓反饋取樣輸入;第8腳和第9腳分別為故障檢測(cè)腳.
當(dāng)N802的第12腳得到供電,第5腳的欠壓檢測(cè)信號(hào)也正常時(shí),N802開(kāi)始正常工作.VCC1加在N802第12腳的同時(shí),VCC1經(jīng)過(guò)VD839,R885供給倍壓腳第16腳,C864為倍壓電容,經(jīng)過(guò)倍壓后的電壓為195V左右.
從第11輸出的低端驅(qū)動(dòng)脈沖通過(guò)拉電流電阻R860送入V840的G級(jí),VD837、R859為灌電流電路.第15腳輸出的高端驅(qū)動(dòng)脈沖通過(guò)拉電流電阻R857送入V839的G級(jí),VD836、R856為灌電流電路.
當(dāng)V839導(dǎo)通時(shí),400V的VB電壓流過(guò)V839的D-S級(jí)及T902繞組、C865形成回路,在T902繞組形成下正上負(fù)的電動(dòng)勢(shì),次級(jí)繞組得到的感應(yīng)電壓,經(jīng)過(guò)VD853、C848整流濾波后得到100V直流電壓,為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng)電路提供工作電壓.次級(jí)另一路繞組經(jīng)過(guò)R835、VD838、VD854、C854、C860、整流濾波后得到12V電壓給主板伴音部分提供工作電壓.次級(jí)另一繞組經(jīng)過(guò)VD852、C851、C852、C853整流濾波后得到12V電壓.
同理,當(dāng)V840導(dǎo)通,V839截止時(shí),在T902初級(jí)繞組形成上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)耦合給次級(jí).由R863、R864、R865、R832、R869、N842組成的取樣反饋電路通過(guò)光耦N840控制N802第6腳,使其次級(jí)輸出的各路電壓得到
穩(wěn)定,由C866、R867組成取樣補(bǔ)償電路。

圖15、取樣反饋回路部分圖示

圖16、PWM電路部分電路原理圖示


五、LED背光驅(qū)動(dòng)電路:
LED背光驅(qū)動(dòng)部分采用OZMicro公司的OZ9902方案,OZ9902為雙路驅(qū)動(dòng)芯片,本電路采用2片OZ9902,也就是本電路采用了4路驅(qū)動(dòng).單路驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)易圖如下：
圖17、LED背光驅(qū)動(dòng)電路方框圖示


表三 N906OZ9902引腳功能


圖18、LED背光驅(qū)動(dòng)控制部分電路原理圖示


1、驅(qū)動(dòng)電路升壓過(guò)程：
驅(qū)動(dòng)芯片OZ9902第2腳得到12V工作電壓,第3腳得到高電平開(kāi)啟電平,第9腳得到調(diào)光高電平,第1腳欠壓檢測(cè)到4V以上的高電平時(shí),OZ9902開(kāi)始啟動(dòng)工作,從OZ9902的第23腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖,驅(qū)動(dòng)V919工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài).
1、電路開(kāi)始工作時(shí),負(fù)載LED上的電壓約等于輸入VIN電壓.
2、正半周時(shí),V919導(dǎo)通,儲(chǔ)能電感L909、L913上的電流逐漸增大,開(kāi)始儲(chǔ)能,在電感的兩端形成左正右負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).
3、負(fù)半周時(shí),V919截止,電感兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變?yōu)樽筘?fù)右正,由于電感上的電流不能突變,與VIN疊加后通過(guò)續(xù)流二極管VD926給輸出電容C900進(jìn)行充電,二極管負(fù)極的電壓上升到大于VIN電壓.
4、正半周再次來(lái)臨,V919再次導(dǎo)通,儲(chǔ)能電感L909、L913重新
儲(chǔ)能,由于二極管不能反向?qū)?這時(shí)負(fù)載上的電壓仍然高于
VIN上的電壓.正常工作以后,電路重復(fù)3、4步驟完成升壓過(guò)[Page]
程.
R919、R923、R929組成電流檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),檢測(cè)到的信號(hào)送入芯片的20腳ISW11,在芯片內(nèi)部進(jìn)行比較,來(lái)控制V919的導(dǎo)通時(shí)間.
R909、R911、R914和R924是升壓電路的過(guò)壓檢測(cè)電阻.連接至N905的第19腳的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓比較器.當(dāng)升壓的驅(qū)動(dòng)電壓升高時(shí),其內(nèi)部電路也會(huì)切斷PWM信號(hào)的輸出,使升壓電路停止工作.
在N905內(nèi)部還有一個(gè)延時(shí)保護(hù)電路,即由N905第10腳的內(nèi)部電路和外接的電容C899組成.當(dāng)各路保護(hù)電路送來(lái)起控信號(hào)時(shí),保護(hù)電路不會(huì)立即動(dòng)作,而是先給C899充電.當(dāng)充電電壓達(dá)到保護(hù)電路的設(shè)定閾值時(shí),才輸出保護(hù)信號(hào).從而避免出現(xiàn)誤保護(hù)現(xiàn)象,也就是說(shuō)只有出現(xiàn)持續(xù)的保護(hù)信號(hào)時(shí),保護(hù)電路才會(huì)動(dòng)作.

2、PWM調(diào)光控制電路：
調(diào)光控制電路由V920等電路組成,V920受控于7腳的PWM調(diào)光控制,當(dāng)?shù)?腳為低電平時(shí),第18腳的PROT1也為低電平,V920不工作.當(dāng)?shù)?腳為高電平時(shí),第18腳的PROT11信號(hào)不一定為高電平,因?yàn)榧偃巛敵龆擞羞^(guò)壓或短路情形發(fā)生,內(nèi)部電路會(huì)將PROT1信號(hào)拉為低電平,使LED與升壓電路斷開(kāi).
R920、R926、R1025組成電流檢測(cè)網(wǎng)絡(luò),檢測(cè)到的信號(hào)送入芯片的第17腳ISEN1,第17腳為內(nèi)部運(yùn)算放大器+輸入端,檢測(cè)到的ISEN1信號(hào)在芯片內(nèi)部進(jìn)行比較,來(lái)控制V920的工作狀態(tài).
第11腳外接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò),也是傳導(dǎo)運(yùn)算放大器的輸出端.此端也受PWM信號(hào)控制,當(dāng)PWM調(diào)光信號(hào)為高,放大器的輸出端連接補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò).當(dāng)PWM調(diào)光信號(hào)為低時(shí),放大器的輸出端與補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)被切斷,因此補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電容電壓一直被維持,一直到PWM調(diào)光信號(hào)再次為高電平時(shí),補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)才又連接放大器
的輸出端.這樣可確保電路工作正常,以及獲得非常良好
的PWM調(diào)光反應(yīng).
其他三路電路工作過(guò)程同上,這里不在闡述.

六、故障實(shí)例
故障現(xiàn)象:不定時(shí)三無(wú)
分析檢修:因該機(jī)不定時(shí)出現(xiàn)三無(wú)現(xiàn)象,大部分時(shí)間可以正常工作,無(wú)規(guī)律可循,有時(shí)幾天出現(xiàn)一次.當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí),測(cè)得無(wú)5VS電壓,確定故障在5V產(chǎn)生電路.檢測(cè)5V電路,N831(STR-A6059H)檢測(cè)數(shù)據(jù)如下:第1腳:0V;2腳:6.2V;3腳:0V;4腳:開(kāi)機(jī)瞬間有擺動(dòng)隨后0V;5腳:8-10V擺動(dòng);7、8腳300V.從檢測(cè)結(jié)果可知N831啟動(dòng)后因4腳電壓降低進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)鎖定電路無(wú)輸出.能引起4腳電壓降低進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)的原因只有5VS穩(wěn)壓控制電路和4腳外圍元件.對(duì)穩(wěn)壓控制電路相關(guān)元件在路檢測(cè)正常,因?yàn)榧捌浯蟛糠謺r(shí)間能正常工作,故從故障形成機(jī)理和統(tǒng)計(jì)的角度看,這類故障多與原件性能參數(shù)不良或自身特性變差有
關(guān),懷疑4腳外接電容C832不穩(wěn)定漏電所致,試更換C832長(zhǎng)
時(shí)間試機(jī)未見(jiàn)異常,故障排除.
故障點(diǎn)實(shí)物圖示


故障現(xiàn)象:開(kāi)機(jī)一分鐘后屏幕二分之一處發(fā)黑

分析檢修:由于故障現(xiàn)象是半面亮光發(fā)黑，因此判斷是一組背光驅(qū)動(dòng)電路異常所致。
開(kāi)機(jī)檢查,測(cè)得LED4+、LED4-輸出端子電壓為195V,而LED3+、LED3-輸出端子只有108V.從電路圖中可以看出,V925和V926這組輸出未能正常升壓形成LED所需的電壓要求.什么原因會(huì)造成此故障呢?一、未有正常的驅(qū)動(dòng)信號(hào)送至V925,使V925處于截止?fàn)顟B(tài)而形成不了升壓;二、開(kāi)機(jī)瞬間已有驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)了V925,并形成升壓過(guò)程,但由于LED負(fù)載異樣使反饋信號(hào)異常迫使驅(qū)動(dòng)塊保護(hù)而停止輸出輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào),而使V925截止輸出,升壓停止.
為了驗(yàn)證這個(gè)問(wèn)題,再次監(jiān)測(cè)LED3+、LED3-電壓時(shí),發(fā)現(xiàn)其開(kāi)機(jī)電壓瞬間會(huì)達(dá)到300V!從歐姆定律不難看出,當(dāng)負(fù)載減輕時(shí),電流則會(huì)減小,電源此時(shí)處于空載狀態(tài),電壓自然會(huì)上升.由此判斷此故障是由于LED燈
組斷路而使輸出電壓過(guò)高引起的保護(hù).更換屏后故障排除。
實(shí)物檢測(cè)點(diǎn)標(biāo)示