海信液晶RSAG7.820.4162電源板電路原理與故障維修

海信RSAG7.820.4162是海信公司的LED液晶彩電專(zhuān)用電源板，用在LED40K16X3D、LED46K01P、LED55T36GP等型號(hào)LED電視中。該電源板主要由市電抗干擾輸入、5VS待機(jī)開(kāi)關(guān)電源、PFC開(kāi)關(guān)電源、LLC主開(kāi)關(guān)電源組成。該電源板現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于海信的眾多LED液晶彩電中，其工作流程見(jiàn)圖1，印制板圖解見(jiàn)圖2。

本文將介紹該電源板的易損電路原理及其維修。

一、市電輸入抗干擾(EMI)及整流電路
為了防止干擾信號(hào)通過(guò)電網(wǎng)對(duì)本機(jī)造成影響，同時(shí)也為了減少本機(jī)產(chǎn)生的電磁通過(guò)電網(wǎng)干擾其他電氣設(shè)備，在輸入端都增加了交流抗干擾電路。L801、L802、C804、C805構(gòu)成共模抑制電路，濾除電源和電網(wǎng)產(chǎn)生的對(duì)稱干擾信號(hào)。C801 c803是差模抑制電容，濾除電源和電網(wǎng)產(chǎn)生的非對(duì)稱干擾信號(hào)。
R801、R802、R803是C801和C803的放電電阻，關(guān)機(jī)后泄放掉儲(chǔ)存在C801、C803的高壓電荷。RV810是壓敏電阻，當(dāng)市電意外升高超過(guò)RV801的保護(hù)電壓值時(shí)，擊穿短路，熔斷保險(xiǎn)F801，以保護(hù)后級(jí)電路的安全。RT801為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，開(kāi)機(jī)瞬間溫度低，阻抗大，是為了防止開(kāi)機(jī)瞬間浪涌電流的沖擊，對(duì)后級(jí)造成損壞。
市電220V經(jīng)過(guò)抗干擾電路后，通過(guò)VB801整流，c808濾除高頻干擾，得到300V脈動(dòng)電壓，輸送到后級(jí)電路。220V進(jìn)線抗干擾及整流原理圖如圖3所示。

二、副開(kāi)關(guān)電源5VS部分工作原理
本機(jī)5VS部分由開(kāi)關(guān)變壓器T803和N975(TNY175)及外圍元件組成，其工作原理如圖4所示。

其作用一是在T803次級(jí)產(chǎn)生穩(wěn)定的5VS電壓為主板的控制系統(tǒng)供電;二是在熱地端產(chǎn)生20V電壓經(jīng)過(guò)待機(jī)控制電路穩(wěn)壓后為PFC，驅(qū)動(dòng)電路N830及主電源驅(qū)動(dòng)芯片N831提供工作電壓。

R909、VD902、C902組成DRC尖峰吸收回路，防止在開(kāi)關(guān)管截止瞬間電感產(chǎn)生的尖峰脈沖擊穿內(nèi)部開(kāi)關(guān)管。

TNY175是工作在限流模式下的開(kāi)關(guān)電源控制集成芯片，引腳功能如表1所示，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如表2所示。

它使用簡(jiǎn)單的ON/OFF控制輸出電壓的高低，內(nèi)部集成了700V的MOSFET。
1.啟動(dòng)工作過(guò)程
由前級(jí)整流電路和PFC送來(lái)的電壓( 待機(jī)時(shí)300V，整機(jī)正常工作后380V)通過(guò)T803初級(jí)①-③繞組加到N957④腳，內(nèi)部電路自供電，內(nèi)部恒流驅(qū)動(dòng)電路工作，向電容C907充電，C907所得電荷逐漸升高，驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部功率管開(kāi)始工作，開(kāi)關(guān)管工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，T803①-③繞組中有交變電流流過(guò)，次級(jí)⑥-10繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)過(guò)整流管VD905整流，再經(jīng)過(guò)C912、L904、C915組成的T型濾波電路后，得到5VS電壓。
熱地端④-⑤繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)電阻R915限流，經(jīng)VD903整流C907濾波后產(chǎn)生20V的電壓，經(jīng)過(guò)控制穩(wěn)壓后為N830、N831 提供VCC工作電壓。
2.穩(wěn)壓電路及工作過(guò)程
5VS的穩(wěn)壓控制主要由三端精密穩(wěn)壓器N903(TL431)(由R925、C904 構(gòu)成RC電路，功能是穩(wěn)定TL431的工作狀態(tài)防止形成自激造成穩(wěn)壓失控)光耦N902(PC817 )及取樣電阻R924.R926等元件組成，通過(guò)對(duì)N975的①腳輸出電流的大小進(jìn)行控制，經(jīng)內(nèi)部處理后控制開(kāi)關(guān)功率管的導(dǎo)通和截止，穩(wěn)定5Vs的輸出。當(dāng)5VS升高時(shí)，N903的R端經(jīng)R924、R926所分，的電壓也相應(yīng)升高，經(jīng)N903內(nèi)部比較放大后K端電壓下降，使得流過(guò)光耦N902內(nèi)部發(fā)光管的電流增大，因發(fā)光度增強(qiáng)， N902內(nèi)部的光敏三極管導(dǎo)通增強(qiáng)，導(dǎo)致從N957的①腳內(nèi)部流出的電流增加，當(dāng)流出的電流超過(guò)設(shè)置閾值時(shí)，內(nèi)部電路動(dòng)作，使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通周期減少，輸出電壓降低。5VS電壓降低時(shí)，穩(wěn)壓則和此過(guò)程相反。
3.交流電壓輸入過(guò)低保護(hù)電路和輸出過(guò)壓保護(hù)
市電輸入欠壓保護(hù)電路主要由v901、V902構(gòu)成，正常功能工作時(shí)220V交流電經(jīng)過(guò)VD904整流c901濾波。經(jīng)過(guò)分壓電阻R911、R912、R913、R901分壓，，所分得電壓由c906濾波后，經(jīng)過(guò)VD906， R916、R918分壓加到v901基極，V901飽和導(dǎo)通，V902截止。當(dāng)市電降低時(shí)，分壓點(diǎn)所分的電壓也相應(yīng)降低，V901截止，N957②腳電壓通過(guò)電阻R919加到v902基極，v902飽和導(dǎo)通，造成從①腳拉出的電流遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)閾值，內(nèi)部電路關(guān)斷開(kāi)關(guān)功率管，芯片停止工作。
4.輸出過(guò)壓保護(hù)電路
當(dāng)某種原因引起5VS電壓過(guò)高時(shí)，20V電壓也會(huì)相應(yīng)大幅度升高，通過(guò)R910加到N957②腳的電壓也升高，電流增大，當(dāng)流進(jìn)②腳的電流大于5mA時(shí)，芯片鎖定，停止工作。
三、功率因數(shù)校正PFC部分
該板的PFC部分由驅(qū)動(dòng)電路N830 (FAN7930 )及其外圍元件、儲(chǔ)能電感L811、功率管V810和V811、整流二極管V812、濾波電容C824、C822組成，電路見(jiàn)圖5。

V811開(kāi)機(jī)瞬間為電容二極管充電，防止通電瞬間大的電流流過(guò)電感L811并對(duì)其他元件造成傷害。
FAN7930是PFC專(zhuān)用芯片，工作在臨界導(dǎo)通模式(BCM)，采用⑧腳SOP封裝，內(nèi)部集成有過(guò)壓及過(guò)流多種保護(hù)電路，和其他不同之處是，它帶有PFC就緒引腳(當(dāng)PFC電壓檢測(cè)端升到比內(nèi)部閾值電壓高時(shí)，此端被外部上拉電壓拉高)，可用于觸發(fā)下一級(jí)控制電路FAN7930各腳功能，如表3所示，其實(shí)測(cè)維修數(shù)據(jù)如表4所示。

1.PFC電路啟動(dòng)工作過(guò)程

由輸入電路輸出的300V脈動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電感I811、均流電感L804、L803分別加到功率管V810、V811的漏極;同時(shí)待機(jī)電路送來(lái)的12V工作電壓經(jīng)過(guò)R828加到N830第⑧腳，芯片得電后，內(nèi)部電路開(kāi)始工作，由⑦腳輸出的激勵(lì)脈沖經(jīng)過(guò)VD813、R813、R812及VD815、R819、R818組成的灌流電路分別加到功率管V810、V811的柵極，控制其在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，R811、R817為泄流電阻，為關(guān)機(jī)后柵極電容儲(chǔ)存電荷提供放電回路。

當(dāng)⑦腳輸出脈沖為高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)R812、R818加到功率管V810.V811的G極，功率管處于導(dǎo)通狀態(tài)，300V左右的脈動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能電感L811，均流電感.L803、L804，V810和V811的D-S極，電流取樣電阻R820、R821到地形成回路，此時(shí)儲(chǔ)能電感兩端的自感電壓極性為左正右負(fù)。當(dāng)⑦腳輸出脈沖為低電平時(shí)，VD813、R813、R812及VD815、R819、R818 迅速把v810和V811G極電壓拉低，進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，因流過(guò)儲(chǔ)能電感L811的電流突然改變，此時(shí)電感兩端的感應(yīng)電壓極性變?yōu)樽筘?fù)右正，這個(gè)自感電壓和300V電壓相疊加，經(jīng)過(guò)VD812整流，C824、C822濾波，形成380V的PFC電壓。這樣使得流過(guò)L811繞組的電流波形和輸入電壓的波形趨于一致，達(dá)到提高功率因數(shù)，提高電網(wǎng)利用的效率。

2.穩(wěn)壓過(guò)程、PFC過(guò)壓(OVP）和欠壓(UVLO)保護(hù)
電阻R823、R824、R825、R831、R826、R830為PFC電壓檢測(cè)分壓電阻，所分的PFC的取樣電壓作為誤差信號(hào)送到FAN7930的①腳，根據(jù)反饋電壓的高低，調(diào)整開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和截止的時(shí)間，以保持輸出電壓的穩(wěn)定，正常工作時(shí)此腳為2.5V。同時(shí)該腳也是PFC電壓的過(guò)壓和欠壓的檢測(cè)輸入腳，當(dāng)此腳所輸入電壓高于2.67V和低于1.64V時(shí)，芯片進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)， PFC電路停止工作。
另外FAN7930的①腳電壓在達(dá)到2.24V時(shí)，芯片②腳受內(nèi)部觸發(fā)后，在上拉電阻的作用下會(huì)保持高電平，①腳為高電平時(shí)控制三極管V835導(dǎo)通輸出vCC-LLC，為主電源芯片N831(FNA7621 )提供工作電壓。當(dāng)①腳電壓低于1.64V時(shí)芯片進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，此腳電平被拉低，V835截止主電源也停止工作。
3.過(guò)流保護(hù)電路
FAN7930的④腳是電流檢測(cè)輸入端，對(duì)功率管S極電流流過(guò)R820.R821所產(chǎn)生的壓降進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，此壓降會(huì)相應(yīng)增高，④腳電壓達(dá)到0.8V時(shí)，芯片停止工作，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

四、主電源工作原理

此板主電源電路如圖6所示，它由控制芯片N831( FAN7621S)，功率管V831、V832，開(kāi)關(guān)變壓器T831等組成半橋LLC諧振型開(kāi)關(guān)電路。諧振型變換器工作在正弦波狀態(tài)下，讓開(kāi)關(guān)功率管在零電流或者零電壓的狀態(tài)下導(dǎo)通和截止，提高轉(zhuǎn)換效率，減少開(kāi)關(guān)損耗。本電路中，初級(jí)繞組L和電容C842組成串聯(lián)諧振電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率與諧振頻率相等時(shí)，流過(guò)電路的電流達(dá)到最大值，負(fù)載恒定時(shí)的輸出電壓最高，功率最大。

FAN7621S是一個(gè)半橋諧振轉(zhuǎn)換器，內(nèi)置上下橋推動(dòng)電路，其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。

電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，外圍元件少，集輸入過(guò)壓保護(hù)(OVP)、輸出過(guò)流保護(hù)(OCP)、內(nèi)部熱關(guān)斷(TSD )多重保護(hù)于一體。

為了更好地驅(qū)動(dòng)上橋開(kāi)關(guān)管，采用了自舉升壓技術(shù)，VD831、R842、C836組成自舉升壓電路，原理如下:當(dāng)半橋功率管V831截止，V832導(dǎo)通時(shí)，N831②腳接地，VCC-LCC通過(guò)VD831為C836充電，此時(shí)C836兩端電壓為vCC-LCC，當(dāng)半橋功率管v831導(dǎo)通， V832截止時(shí)，N831②腳變?yōu)?80V ，此時(shí)C836兩端電壓不能突變，N831①腳電壓為vCC-LCC加上380V，滿足V831推動(dòng)所需。
1.啟動(dòng)工作過(guò)程
PFC電路工作正常后，N830的②腳控制V835導(dǎo)通，加到N831的13腳為芯片提供工作電壓，內(nèi)部電路開(kāi)始工作，14腳和③腳輸出頻率相同，但是相位相反的激勵(lì)信號(hào)，通過(guò)VD803、R856、R857和VD802、R859、R860組成的兩路灌流電路分別加到V831和V832的柵極，控制V831和V832輪流導(dǎo)通，因?yàn)?，初?jí)繞組L和電容C842組成串聯(lián)諧振電路，流過(guò)繞組的電流接近正弦波。T831的次級(jí)各個(gè)繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，通過(guò)全波整流的方式，得到所需的24V背光電壓、12V主板工作電壓、18V伴音工作電壓。
2.主電壓穩(wěn)壓過(guò)程
穩(wěn)壓部分由12V 分壓取樣電阻R866.R868 ，24V分壓取樣電阻R865.R869，三端精密穩(wěn)壓器N834(TL431 )、光耦N833(PC817)組成。當(dāng)負(fù)載或者其他因素引起12V和24V變高時(shí)，分壓取樣后加到N834輸入端R腳的電壓也隨之升高，在內(nèi)部運(yùn)算放大后，使N834的K端電壓降低，引起光耦N833內(nèi)部發(fā)光管電流增大發(fā)光增強(qiáng)，光敏三極管導(dǎo)通程度加深，等效電阻變小，流出N831⑧腳的電流增加，引起控制芯片內(nèi)部振蕩頻率上升，偏離諧振頻率，輸出電壓降低。當(dāng)輸出電壓降低時(shí)，穩(wěn)壓控制過(guò)程與此相反。
3.保護(hù)電路
(1)輸入過(guò)壓電路，當(dāng)N831的衛(wèi)腳供電端電壓過(guò)高超過(guò)23V時(shí)，芯片保護(hù)。
(2)過(guò)流保護(hù)，電阻R840為主電源初級(jí)部分電流檢測(cè)電阻，當(dāng)初級(jí)電流過(guò)大，⑨腳輸出負(fù)壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，芯片停止工作進(jìn)入保護(hù)。
五、檢修思路和判斷故障部位步驟

本電源板如發(fā)生故障會(huì)造成電視機(jī)無(wú)正常電壓輸出或者輸出不穩(wěn)，出現(xiàn)開(kāi)機(jī)三無(wú)或者開(kāi)機(jī)保護(hù)等故障。我們?cè)跈z修時(shí)可依次根據(jù)保險(xiǎn)絲有無(wú)燒斷，測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)電壓，判斷故障點(diǎn)，達(dá)到排除故障目的。該電源板故障檢修流程圖如圖7所示。

1.開(kāi)機(jī)三無(wú)，保險(xiǎn)絲熔斷不保險(xiǎn)絲F801熔斷，表明電源板有嚴(yán)重的短路發(fā)生，應(yīng)從以下幾方面檢查:首先檢測(cè)交流輸入抗干擾( EMI)部分C801、C803、C804、C805、RV801有無(wú)短路;其次檢查整流橋VB801、電容C808.PFC 電壓濾波電容C822、C824是否擊穿短路;最后檢測(cè)待機(jī)電源塊N957( TNY175).PFC功率管V810、V811及主電源功率管V831、V832有無(wú)擊穿短路。如果N957擊穿短路，則需對(duì)次級(jí)整流濾波元件及負(fù)載部分檢測(cè)有無(wú)擊穿短路，光耦有無(wú)失效開(kāi)路，可在5VS外加穩(wěn)定的5V電源判斷是否為后級(jí)問(wèn)題，排除后級(jí)故障再更換N957，以防止再次損壞N957。另外不要忽視對(duì)R909、VD902、C902組成的尖峰，脈沖吸收回路的檢查。如果PFC功率管V810、V811擊穿，往往連帶其灌流元件及N830一起損壞。
2.開(kāi)機(jī)三無(wú)，保險(xiǎn)絲完好，指示燈不亮指示燈不亮
首先檢測(cè)5VS是否有輸出，如果5VS有輸出并送到主板，故障則由主板引起;如果沒(méi)有輸出，則檢查C822、C824正端有無(wú)300V左右電壓，如果無(wú)則需要檢測(cè)RT801和進(jìn)線抗干擾部分及整流部分是否開(kāi)'路虛焊。如果300V左右電壓正常，則是待機(jī)電壓5VS形成部分未正常工作，為了檢修直觀，可以用發(fā)光管串聯(lián)一個(gè)電阻接在5VS輸出端進(jìn)行檢測(cè)。另外市電欠壓檢測(cè)部分出現(xiàn)故障，也會(huì)引起5VS無(wú)輸出。
3.開(kāi)機(jī)三無(wú)，指示燈亮
開(kāi)機(jī)指示燈亮說(shuō)明5VS有輸出且已經(jīng)送到主板，在這種情況下測(cè)試5VS穩(wěn)定，主電源沒(méi)有輸出，則檢查主板電路是否發(fā)出開(kāi)機(jī)指令，開(kāi)機(jī)控制端為低電平說(shuō)明故障在主板上;測(cè)試待機(jī)控制端為高電平V905導(dǎo)通，說(shuō)明故障在電源板。
接下來(lái)檢查PFC電壓380V是否正常，只需檢測(cè)N830⑧腳有無(wú)17.4V正常供電。測(cè)試供電電壓不正常則檢測(cè)R915、VD903、c907、N904、v903、VZ903等有無(wú)開(kāi)路變質(zhì)擊穿漏電。如果17.4V 供電正常就要對(duì)N830及其周?chē)?包括功率管)依次檢測(cè)。另外不要忽視對(duì)PFC檢測(cè)分壓電阻R823、R824、R825、R831、R826的檢測(cè)，這些電阻變質(zhì)往往會(huì)引起無(wú)PFC電壓或者PFC電壓偏低。如果PFC電壓380V正常無(wú)主電源輸出，重點(diǎn)檢測(cè)N831、V831、V832、T831組成的LLC主電源部分。測(cè)試N831的12腳供電端有無(wú)15.5V工作電壓，N831供電不正常則檢測(cè)N830②腳是否為高電平，V835、VD836、R814有無(wú)開(kāi)路。如果供電正常，依次檢測(cè)N831及其外圍元件，還有功率管V831、V832及其灌流部分，T831有無(wú)開(kāi)路失效，次級(jí)整流濾波元件有無(wú)擊穿漏電，穩(wěn)壓控制部分元器件有無(wú)變質(zhì)失效、擊穿漏電，即可排除故障。