PHILIPS飛利浦180P液晶顯示器開關(guān)電源電路分析與維修

Philips 180p顯示器是以L5991為核心組成的開關(guān)電源，電路如圖1所示，該機(jī)型市場(chǎng)占有量大，筆者在大量機(jī)型維護(hù)中得到很多經(jīng)驗(yàn)。下面首先分析一下工作原理，然后再具體總結(jié)其常見故障及維修方法。

一、工作原理
1.整流電路
交流220V經(jīng)5101、2101、2102、2103、2104、3101、3103、3104組成的LINE濾波器濾波，限流后，濾去雜波和干擾，再經(jīng)6101、2105整流后在電容兩端得到+300V左右的直流電壓，分成兩路，一路經(jīng)開關(guān)變壓器5150的14-16初級(jí)繞組加至開關(guān)管7102漏極;另一路經(jīng)電阻3105、3106、3107、3120加到電源控制電路7121(L5991)的③、④腳，為L(zhǎng)5991提供空占比電壓。
2.啟動(dòng)與振蕩電路
220VAC經(jīng)整流管6111整流，經(jīng)3111、3116降壓，形成啟動(dòng)電壓向L5991⑧腳(VCC端)電容2122( 100uF/35V )充電，時(shí)間常數(shù)t=(電阻3111+電阻3116)x電容2122，當(dāng)2122兩端電壓充電至16V時(shí)，L5991開始工作，從10腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，驅(qū)動(dòng)開關(guān)管7102導(dǎo)通，電流流過(guò)開關(guān)變壓器5150的初級(jí)繞組，開關(guān)電源啟動(dòng)。之后，5150①-②腳反饋感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)二極管6117整流，電阻3115限流，電容2115濾波，再經(jīng)二極管6118、電容2122整流后，加至L5991的⑧腳，取代啟動(dòng)電路，為L(zhǎng)5991提供啟動(dòng)后的工作電壓。L5991的①腳為同步觸發(fā)信號(hào)輸入端，①腳為NC(說(shuō)明沒有同步觸發(fā)脈沖)，L5991工作于自由振蕩狀態(tài)，即F=14kHz時(shí)，該頻率由②腳3121、3122以及2124決定。
3.穩(wěn)壓控制電路
穩(wěn)壓電路由取樣電阻3156、3161， 誤差取樣放大器7151(TL431 ，光電耦合器7150等元器件組成。具體工作過(guò)程是:開關(guān)電源經(jīng)18V電壓升高->經(jīng)3156、3161分壓后的電壓升高，即誤差取樣放大器7151的R極電壓升高+7151 K極兩端電壓減少->流過(guò)電阻3150、光電耦合器7150內(nèi)部發(fā)光二極管電流加大->7150中二極管發(fā)光增強(qiáng)->7150中的光電三極管導(dǎo)通增強(qiáng)->L5991的⑤腳誤差信號(hào)輸入電壓升高->10腳輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，使開關(guān)管7102導(dǎo)通時(shí)間減小一>輸出端電壓下降。
4.保護(hù)電路

尖峰脈沖吸收電路:為了防止開關(guān)管7102在截止時(shí)開關(guān)管漏極產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓在尖峰時(shí)擊穿7102， 主電源電路設(shè)置由電容2108、電阻3108、電感5111.二極管6112組成尖峰吸收回路，以保護(hù)開關(guān)管不致因尖峰脈沖電壓過(guò)高而損壞。

軟啟動(dòng)保護(hù)電路:開機(jī)瞬間L5991的軟啟動(dòng)控制端⑦腳電位因電容2125充電由低逐漸升高，使L5991的10腳輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比隨著2125的充電由小逐漸增大，避免開機(jī)瞬間因穩(wěn)壓控制電路未能及時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)而可能損壞開關(guān)管7102，當(dāng)2125兩端充電電壓達(dá)到一定值后，軟啟動(dòng)結(jié)束。
過(guò)壓保護(hù)電路:過(guò)壓保護(hù)電路由晶閘管(可控硅)和穩(wěn)壓控制電路來(lái)完成的。具體工作過(guò)程是:當(dāng)輸出超過(guò)18V時(shí)，穩(wěn)壓二極管6153反向?qū)?，晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通，從而使光電耦合器7150內(nèi)的發(fā)光二極管兩端電壓增大很多，導(dǎo)致電源控制電路L5991⑤腳誤差信號(hào)輸入端電壓升高較大，控制L5991 10腳停止輸出脈沖信號(hào)，開關(guān)管截止，即達(dá)到過(guò)壓保護(hù)目的。
5.過(guò)流保護(hù)電路
當(dāng)L5991的13腳開關(guān)管電流檢測(cè)端正常時(shí)，開關(guān)管電流取樣電阻3110兩端取樣電壓大約為1V (脈沖電壓)，當(dāng)超過(guò)1.2V時(shí)(若開關(guān)電源次級(jí)負(fù)載短路時(shí))L5991內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作，控制開關(guān)管7102截止，同時(shí)⑦腳外接軟啟動(dòng)電容2125放電。2125放電后，L5991內(nèi)電路重新對(duì)2125充電，直至2125兩端電壓被充電到5V ，L5991才重新使開關(guān)管7102導(dǎo)通。如果過(guò)載狀態(tài)持續(xù)很短，保護(hù)電路動(dòng)作后，開關(guān)管會(huì)重新進(jìn)入正常狀態(tài)，不會(huì)影響顯示器工作;若開關(guān)管7102重新導(dǎo)通后，過(guò)載存在，L5991將再次控制開關(guān)管截止。
二、常見故障及維修
故障現(xiàn)象1:插上電源，無(wú)顯示。檢修方法:打開機(jī)殼，發(fā)現(xiàn)1102(250V/3.15A )燒斷，此時(shí)主要檢查電源濾波電容2105兩端，整流二極管6101及開關(guān)管7102等部位，因開關(guān)管7102擊穿而導(dǎo)致1102燒斷還伴有過(guò)流保護(hù)電阻3110(0.27Ω)和電源控制芯片L5991損壞。負(fù)溫電阻3103也容易損壞，更換以上相應(yīng)器件即可恢復(fù)正常。仔細(xì)檢測(cè)，不可盲目更換，做到事半功倍。
故障現(xiàn)象2:無(wú)輸出，但熔絲正常。檢修方法:有兩種情況:首先檢查L(zhǎng)5991的⑧腳啟動(dòng)電壓16V左右，若過(guò)低或啟動(dòng)電壓消失，應(yīng)仔細(xì)檢查電阻3111、3116及電容2122是否漏電。本機(jī)典型故障，啟動(dòng)電壓過(guò)低，實(shí)測(cè)電容2122兩端為約3V，電容2122失容所致;若啟動(dòng)電壓16V正常，則測(cè)L5991的10腳ouT是否在開機(jī)瞬間有高低電平跳變，若無(wú)，則為控制芯片L5991、電阻3121、電容2121或保護(hù)元件有問(wèn)題，可先更換L5991，再檢查周圍器件，若有跳變，則一般為開關(guān)管7102(2SK1940MOSFSFSSFET)損壞。
故障現(xiàn)象3:輸出電壓正常，但輸出電壓過(guò)高。檢修方法 :在液晶顯示器維修中，故障往往出于穩(wěn)壓電路和取樣電路。直流輸出(18V)、取樣電阻(3156、3155、3161 )、誤差取樣放大器7151(TL431 )、光電耦合器7150、電源控制芯片(L5991)組成一個(gè)閉合控制環(huán)路，在這環(huán)路中，有一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過(guò)高。
維修提示：用短路法便可確定故障范圍，先短接光電耦合器7150光敏接收管的兩腳，相當(dāng)于減少光敏接收管內(nèi)阻，若測(cè)得電壓仍無(wú)變化，則說(shuō)明在光電耦合器之后(開關(guān)變壓器5150初級(jí)電路一測(cè))，反之在光電耦合器之前的電路。短接之前，應(yīng)斷開負(fù)載電路，操作時(shí)慎重，以免擴(kuò)大故障范圍。
故障現(xiàn)象4：輸出電壓低。檢修方法:開關(guān)電源負(fù)載有故障，此時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)電路所有負(fù)載，以便區(qū)分是電源電路不良還是負(fù)載過(guò)重;輸出端整流二極管6151，濾波電容2152、2153、2154失效；開關(guān)管7102，開關(guān)變壓器5150，+300V濾波電容2105(220uF/400V)性能不良，均會(huì)造成輸出電壓過(guò)低。測(cè)量時(shí)注意參考電位(熱地、冷地，+300V濾波電容放電)。