液晶電視IPE06R31A電源板電路原理與維修

LED液晶彩電采用的IPE06R31A型電源板集開關(guān)電源與LED背光燈驅(qū)動(dòng)電路為一體，如圖1所示，主要用于TCL、樂華、三洋等等LED等液晶彩電中。

該電源板由開關(guān)電源部分和背光燈電路兩部分組成如圖2所示。開關(guān)電源以U1(TEA1733)為核心組成，為背光燈電路和主板電路提供24VA和3.3V電壓;LED背光燈驅(qū)動(dòng)電路以U5(MP3394)為核心組成，將24VA供電提升后，點(diǎn)亮4條LED燈串。開/關(guān)機(jī)電路對(duì)開關(guān)電源輸出的24V電壓和LED驅(qū)動(dòng)電路的開/關(guān)與亮度進(jìn)行控制。

一、開關(guān)電源電路分析

開關(guān)電源電路主要由振蕩驅(qū)動(dòng)塊U1、開關(guān)管QW1、變壓器TS1和穩(wěn)壓控制光耦U2、誤差放大器U3組成，如圖3所示，產(chǎn)生不受控的+24VA、3.3V電壓和受控的24V電壓。

TEA1733是一款低成本電源控制芯片，具有功率過載保護(hù)(OPP)、過流保護(hù)、欠壓保護(hù)(UVP)、過壓保護(hù)(OVP)和超溫保護(hù)(OTP)功能，適用于功耗不超過75W的反激變換開關(guān)電源中。該IC待機(jī)功耗低于100mW，支持?jǐn)嗬m(xù)導(dǎo)通模式( DCM)和連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)，在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)均具有較高的工作效率。TEA1733引腳功能見表1。

1. 24VA電源電路
(1)啟動(dòng)過程
LF1、CX1、CY1、CY2、LF2組成交流抗干擾電路，濾除市電中的高頻干擾信號(hào)。AC220V市電經(jīng)D101~D104橋式整流，CE1、CE2濾波，產(chǎn)生+300V左右的直流電壓，經(jīng)變壓器TS1的初級(jí)繞組加到MOS管QW1的D極;AC220V市電經(jīng)R100~R103分壓后，通過R432為U1的①腳提供啟動(dòng)電壓，內(nèi)部振蕩電路啟動(dòng)工作，經(jīng)比較放大、處理后從U1的③腳輸出激勵(lì)脈沖，推動(dòng)QW1工作在開關(guān)狀態(tài)，在變壓器TS1次級(jí)各個(gè)繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
TS1的①-②繞組的感應(yīng)電壓經(jīng)D402整流C424濾波，產(chǎn)生vCC電壓，送到U1的①腳，替代啟動(dòng)電路，為U1提供穩(wěn)定的工作電壓。
TS1次級(jí)⑦-⑧繞組的感應(yīng)電壓，經(jīng)D404整流，由C402、C404、L400、C405組成的Π型濾波器濾波后輸出24V直流電壓，一路經(jīng)開/關(guān)機(jī)電路Q401~Q402控制后，向主板等負(fù)載電路供電，同時(shí)為電源板上的LED背光燈電路供電;一路經(jīng)厚膜電路U4(EUP3482)DC-DC降壓后產(chǎn)產(chǎn)3.3V電壓，向主板供電。
(2)穩(wěn)壓過程
穩(wěn)壓控制電路由光電耦合器U2、取樣誤差放大電路U3及U1的⑦腳內(nèi)部電路組成，對(duì)開關(guān)電源輸出的24V電壓進(jìn)行取樣。當(dāng)某種原因使輸出電壓升高時(shí)，U3的R極(①腳)電壓升高，則K極(③腳)電壓下降，即U2的②腳電壓下降，U2的導(dǎo)通電流增大，U1的⑦腳電壓降低，經(jīng)⑦腳內(nèi)部電路比較放大和控制后，③腳輸出的開關(guān)脈沖寬度變窄，QW1導(dǎo)通時(shí)間縮短，輸出電壓下降到正常值。當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓下降時(shí)，其穩(wěn)壓控制過程與上述相反。
(3)尖峰脈沖吸收保護(hù)
尖峰脈沖吸收保護(hù)電路由D400、R453~R458、C414組成。在QW1截止瞬間，TS1初級(jí)線圈中產(chǎn)生的尖鋒脈沖電壓，通過D400、R453~R458、C414泄放，以防止QW1過壓損壞。
(4)過流與過壓保護(hù)電路
過流保護(hù)電路由取樣電路R402、R403及U1的④、⑥腳內(nèi)部電路組成，對(duì)流過QW1的S極電流進(jìn)行檢測。
U1的④腳內(nèi)部設(shè)有過流檢測保護(hù)電路，⑥腳內(nèi)設(shè)過壓保護(hù)電路。當(dāng)菜種原因?qū)е铝鬟^QW1的電流過大時(shí)，則R447 R448上的壓降增大，即U1的④腳的電壓升高，當(dāng)升高至保護(hù)閾值時(shí)，內(nèi)部過流保護(hù)電路啟動(dòng)，關(guān)閉③腳輸出的PWM驅(qū)動(dòng)脈沖。
R447、R448兩端的電壓還經(jīng)D403. D405送到U1的⑥腳，當(dāng)流過QW1的電流過大，R447 R448兩端電壓過高時(shí)，U1的⑥腳內(nèi)部過壓保護(hù)電路啟動(dòng)，開關(guān)電源停止工作。
另外，U1的①腳vCC電壓經(jīng)R433、ZD401與⑥腳相連接。當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓過高，產(chǎn)生的VCC電壓超過ZD401的穩(wěn)壓值24V時(shí)，ZD401擊穿，U1的⑥腳電壓升高，當(dāng)達(dá)到過壓保護(hù)閾值時(shí)，過壓保護(hù)電路啟動(dòng)，開關(guān)電源停止工作。
2.開/關(guān)機(jī)控制電路
開/關(guān)機(jī)控制電路主要由Q401、Q402等元件組成。+24VA電壓經(jīng)R450為Q402的G極和Q401的c極供電。
二次開機(jī)時(shí)，主板送來的PS-ON信號(hào)為高電平，Q401導(dǎo)通，將Q402的G極電壓拉低，Q402導(dǎo)通，輸出24V電壓，為伴音功放等負(fù)載電路供電。同時(shí)，主板送出的BL-ON(點(diǎn)燈)、DIM(亮度調(diào)整)信號(hào)均為高電平，LED背光驅(qū)動(dòng)電路工作，背光亮，整機(jī)進(jìn)人開機(jī)狀態(tài)。
待機(jī)時(shí)，P-ON信號(hào)為低電平，Q401截止，Q402截止，無24V電壓輸出。同時(shí)，BL-ON和DIM信號(hào)均變?yōu)榈碗娖?，背光不亮，整機(jī)進(jìn)人待機(jī)狀態(tài)。
3. 3.3V 電壓形成電路
3.3V電壓形成電路以EUP3482(U4)為核心組成。24VA電壓為U4的②腳提供電源并啟動(dòng)工作，從③腳輸出脈沖電壓，經(jīng)L401、C407、C426濾波后輸出3.3V電壓，為主板控制系統(tǒng)供電。
(1)EUP3482簡介

euP3482是一款同步電流模式降壓型穩(wěn)壓器，連續(xù)輸出電流可達(dá)2A;輸人電壓為4.5V~30V，輸出電壓為0.923V~12V，具體值可以通過外部分壓器調(diào)節(jié)。該IC具有周期電流限制和熱關(guān)斷、過壓和欠壓保護(hù)等功能，工作頻率為340kHz;具有可編程軟啟動(dòng)功能，它能最大限度地減少在初始啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流和輸出過沖。EUP3482 采用SOP-8封裝形式，其引腳功能見表2。

(2)啟動(dòng)過程

開關(guān)電源輸出的24VB電壓送到U4的②腳，為其提供工作電壓，同時(shí)經(jīng)R435與R436分壓，為U4的⑦腳提供開啟電壓， U4內(nèi)部振蕩電路啟動(dòng)，產(chǎn)生的激勵(lì)脈沖推動(dòng)其內(nèi)部的開關(guān)管，使之工作于開關(guān)狀態(tài)，從而從③腳輸出脈沖，經(jīng)L401儲(chǔ)能并輸出，再經(jīng)C407、FB3、C426濾波，產(chǎn)生3.3V電壓。

(3)穩(wěn)壓控制

C407兩端輸出電壓經(jīng)R404//R437與R401分壓取樣，反饋到U4的⑤腳(FB輸人端)經(jīng)內(nèi)部電路比較放大后，對(duì)內(nèi)部激勵(lì)脈沖進(jìn)行調(diào)整，以穩(wěn)定輸出電壓。
二、開關(guān)電源電路常見故障檢修
故障現(xiàn)象1:保險(xiǎn)絲燒斷。分析檢修:此故障說明開關(guān)電源存在嚴(yán)重短路故障，主要對(duì)以下電路進(jìn)行檢測:檢查AC220V市電輸入電路的CX1、CY1、CY2和整流濾波電路的D101~D104、CE1、CE2。檢測電源開關(guān)管QW1，如果擊穿，需進(jìn)一步檢查U1的⑦腳外接的穩(wěn)壓控制元件U3、U2;檢查QW1的D極外接的D400、R453~R458、C414等元件;檢查QW1的S極外接電阻R403。
故障現(xiàn)象2:保險(xiǎn)絲未斷，但無24VA和3.3V電壓輸出。分析檢修:首先測量QW1的D極有無300V電壓，若無300V電壓，排除市電輸人和整流濾波電路開路故障，常見為限流電阻THR1燒斷或接觸不良。
測量U1的①腳啟動(dòng)電壓，若電壓為0V，則檢查①腳外接電阻R432;若電壓正常，則檢查二次供電電路中的D402、C424、ZD403等元件。
測量U1的③腳有無激勵(lì)脈沖輸出。如果無激勵(lì)脈沖輸出，則是U1驅(qū)動(dòng)控制電路有故障。如果③腳有激勵(lì)脈沖輸出，則檢查③腳外接QW1及其所接元件。檢查TS1次級(jí)的整流濾波電路，尤其是檢查D9、D7和濾波電路有無短路漏電現(xiàn)象。
故障現(xiàn)象3:無3.3V電壓輸出。分析檢修:首先檢查U4的②腳24VB供電，接著檢查U4的⑦腳啟動(dòng)電壓。在3.3V輸出端無過流的情況下，只要U4的②腳和⑦腳電壓正常，振蕩器就應(yīng)啟動(dòng)工作。如果仍不啟動(dòng)工作，多為U4損壞。
三、開關(guān)電源電路檢修實(shí)例
例1:開機(jī)三無，指示燈不亮。分析檢修:經(jīng)查保險(xiǎn)絲F1未斷，測得開關(guān)電源無24V和3.3V輸出，QW1的D極無300V電壓。檢查AC220V市電整流濾波電路，發(fā)現(xiàn)防浪涌電阻THR1燒斷，說明開關(guān)電源存在嚴(yán)重短路工作，測量QW1的D極對(duì)地電阻為0Ω，判斷QW1已短路。檢測QW1的外圍元件，發(fā)現(xiàn)R403及C414均已損壞，將上述損元件換新后開機(jī)，故障排除。
例2:開機(jī)三無，指示燈不亮。分析檢修:測得QW1的D極電壓為300V，但開關(guān)電源次級(jí)無24V、3.3V電壓輸出。檢查U1的工作條件，發(fā)現(xiàn)①腳無啟動(dòng)電壓，檢查①腳外接的啟動(dòng)電路，發(fā)現(xiàn)R432阻值變大，換新后開機(jī)，故障排除。

四、LED背光驅(qū)動(dòng)電路分析
該機(jī)的LED背光燈驅(qū)動(dòng)電路主要由三部分組成:一是以MP3394(U5)為核心的驅(qū)動(dòng)控制電路，二是由開關(guān)管Q603、儲(chǔ)能電感L601、續(xù)流D600、濾波C623為核心組成的升壓電路，三是由四只開關(guān)管Q604~Q607組成的均流控制電路，如圖4所示。

1.驅(qū)動(dòng)控制電路
(1)MP3394簡介
MP3394是一款LED背光燈驅(qū)動(dòng)控制芯片，內(nèi)含穩(wěn)壓器、振蕩器、邏輯控制、驅(qū)動(dòng)輸出、點(diǎn)燈使能控制、4路LED背光燈串電流控制、亮度調(diào)整等電路，具有升壓電路過流、過壓保護(hù)和背光燈串開路、短路保護(hù)欠壓鎖定和熱關(guān)斷功能，LED燈串電流和工作頻率可由外部電路設(shè)定，LED燈串電流調(diào)節(jié)精度可達(dá)到2.5%。該IC的輸人電壓為5V~28V，具有脈寬調(diào)制(PWM)調(diào)光方式，采用TSSOP16EP SOIC16或soIC20封裝方式，其16腳和20腳封裝的引腳功能見表3。

(2)啟動(dòng)過程
開關(guān)電源輸出的+24VA經(jīng)L602、C602退耦濾波后，一路為升壓輸出電路供電;另一路經(jīng)R601降壓后為U5的15腳供電，經(jīng)內(nèi)部穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，輸出5.8V的vCC電壓，為U5內(nèi)外電路供電。
二次開機(jī)后，主板送來的BL-ON點(diǎn)燈信號(hào)，經(jīng)R603與R604分壓后送到U5的②腳;亮度調(diào)整DIM電壓經(jīng)R608與R609分壓后，送到U5的⑨腳，背光電路啟動(dòng)工作，一是從14腳輸出升壓激勵(lì)脈沖，推動(dòng)升壓輸出電路工作，為LED背光燈串正極供電;二是從⑧~11腳輸出均流控制電壓，對(duì)LED燈串電流進(jìn)行控制。
2.升壓輸出電路
(1)升壓工作原理
升壓輸出電路由開關(guān)管Q603、儲(chǔ)能電感L601、續(xù)流D600、濾波C623為核心組成。二次開機(jī)后，U5啟動(dòng)工作，從14腳輸出升壓驅(qū)動(dòng)脈沖，推動(dòng)Q603工作于開關(guān)狀態(tài)。Q603導(dǎo)通時(shí)，電流經(jīng)L601、Q603的D- -S極到地，在L601中儲(chǔ)存能量，產(chǎn)生左負(fù)右正的感應(yīng)電壓;當(dāng)Q603截止時(shí)，在L601中產(chǎn)生左正右負(fù)的感應(yīng)電壓，L601中儲(chǔ)存電壓與24VA電壓疊加，經(jīng)D600向C623充電，產(chǎn)生LED+輸出電壓。
(2)升壓開關(guān)管過流保護(hù)
流過Q603S極的電流在電阻R611、R612、R618上產(chǎn)生電壓降，該電壓經(jīng)R617送到U5的13腳。若流過Q603的電流增大，輸入到U5的1
3腳電壓過高，達(dá)到保護(hù)設(shè)計(jì)值時(shí)，U5內(nèi)部保護(hù)電路啟動(dòng)，停止輸出激勵(lì)脈沖。
(3)輸出電壓過壓保護(hù)
升壓輸出電路C623兩端并聯(lián)了R619與R620//R631分壓取樣電路，對(duì)輸出電壓進(jìn)行取樣，反饋到U5的12腳。若輸出電壓升高，則U5的12腳電壓也將升高，當(dāng)該電壓達(dá)到保護(hù)閾值時(shí)，U5內(nèi)部保護(hù)電路啟動(dòng)，停止輸出激勵(lì)脈沖。
3.均流控制電路
(1)均流控制原理
均流控制電路由MOS開關(guān)管Q604~Q607和U5的⑧~11腳內(nèi)外電路組成。LED燈串的LED1-~LED4-端分別接Q604~Q607的D極，Q604~Q607的G極接由R629、R628、ZD602組成的偏置電壓電路，為其提供固定偏置電壓;Q604~Q607的S極分別通過U5的11、10、9、8腳與其內(nèi)部均流控制電路相連接。內(nèi)部均流控制電路對(duì)返回的燈串電流檢測和比較，經(jīng)Q604~Q607對(duì)4路LED燈串電流進(jìn)行調(diào)整，確保LED燈串發(fā)光均勻穩(wěn)定。背光燈電流由U5的⑥腳外接電阻R607//R610的阻值決定。
若將U5用于小屏幕液晶彩電中，且流過LED燈串的電流較小時(shí)，可將均流控制電流開關(guān)管Q604~Q607去掉，將LED1-~LED4-端直接與U5的⑧~11腳相連接，對(duì)4條LED燈串電流進(jìn)行調(diào)整。
(2)LED燈串開路/短路保護(hù)
當(dāng)4條LED燈串中某路出現(xiàn)開路故障時(shí)，相對(duì)應(yīng)的LED-端電壓約為0V，這時(shí)在U5內(nèi)部電路的控制下，升壓電路的輸出電壓會(huì)升高，當(dāng)輸出電壓接近過壓保護(hù)(oVP)值時(shí)，若該路LED燈串電流仍低于設(shè)定值，則U5停止輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
當(dāng)4條Led燈串中有兩只LED短路時(shí)，相對(duì)應(yīng)的LED-端電壓會(huì)高達(dá)5.5V，這時(shí)U5停止輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。
五、LED背光驅(qū)動(dòng)電路常見故障檢修
故障現(xiàn)象1:黑屏(背光不亮)。分析檢修:該類故障機(jī)的伴音及遙控、鍵控均正常，故障原因應(yīng)是LED背光驅(qū)動(dòng)電路未工作，需進(jìn)行以下檢測:
首先測量24VA供電是否正常，若不正常，檢查開關(guān)電源電路。接下來測量U5的15腳供電和16腳的vcc電壓是否正常，如果這兩腳電壓為OV，則多為15腳外接的降壓電阻R601燒斷， U5內(nèi)部短路，或C603、ZD601擊穿等。
測量CN2的12腳(BL-ON)和11腳(DIM)電壓是否正常，若不正常，則檢查主板的相關(guān)控制電路。
如果上述檢查均正常，則檢查背光燈驅(qū)動(dòng)控制電路和升壓輸出電路。若U5的15腳電壓輸入正常，但16腳無vCC電壓，且外接電容C604、C609正常，則是U5內(nèi)部穩(wěn)壓電路損壞，需更換U5。若測得15、16腳供電正常，但14腳無激勵(lì)脈沖輸出，則U5內(nèi)部電路損壞。
如果U5的14腳有激勵(lì)脈沖輸出，但升壓輸出電路仍不工作，則是升壓輸出電路有故障，常見原因有儲(chǔ)能電感L601繞組短路，升壓開關(guān)管Q603擊穿，輸出濾波電容擊穿或失效，續(xù)流管D600擊穿等，通過測量電阻即可判斷故障所在。
故障現(xiàn)象2:開機(jī)后背光亮一下就滅。分析檢修:這種故障可能是過壓過流保護(hù)電路起控所致，先檢查LED驅(qū)動(dòng)板與燈串之間的連接，再檢查保護(hù)電路中元件是否正常，尤其是取樣電路元件。
在確認(rèn)背光驅(qū)動(dòng)電路無明顯短路或斷路的情況下，可采用短時(shí)解除保護(hù)的方法來判斷故障部位。解除過壓保護(hù)的方法是在R620兩端并聯(lián)5k~10k電阻，降低oVP取樣電壓。解除過流保護(hù)的方法是將U5的13腳對(duì)地短路。如果解除過壓保護(hù)后，輸出電壓正常，則是保護(hù)檢測電路分壓取樣電阻阻值改變;若輸出電壓過高，則是升壓穩(wěn)壓環(huán)路有故障。如果解除過流保護(hù)后，升壓電路正常工作，多為過流取樣電阻阻值變大。
故障現(xiàn)象3:光柵亮度不均勻。分析檢修:該故障多是因LED燈串中的個(gè)別LED短路或老化，或者燈串均流控制電路異常。由于各個(gè)燈串的LED數(shù)量相同，供電電壓相同，正常時(shí)各LED燈串反饋引腳對(duì)地電阻及電壓應(yīng)很接近。如果測量后發(fā)現(xiàn)某個(gè)引腳對(duì)地電阻和電壓與其他路差別較大，則先檢查該引腳對(duì)應(yīng)的LED燈串及連線，若無異常，則代換U5。
六、LED背光驅(qū)動(dòng)電路故障檢修實(shí)例
例1:圖像亮度不均勻。分析檢修:測量背光燈驅(qū)動(dòng)電路U5的⑧~11腳電壓，發(fā)現(xiàn)⑨腳電壓與其他腳電壓不同，對(duì)⑨腳外部的背光燈串電路進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)連接器CN3的⑥腳接觸不良，將⑥腳連接好后試機(jī)，故障排除。
例2:伴音正常，無光柵。分析檢修:仔細(xì)觀察，背光不亮。檢查發(fā)現(xiàn)L601線圈顏色異常，Q603擊穿，懷疑L601內(nèi)部線圈局部短路。更換Q603、L601后試機(jī)，屏幕亮一下就熄，判斷保護(hù)電路啟動(dòng)?？紤]到Q603擊可能造成其S極所連電阻R611、R612、R618連帶損壞，測量這幾只電阻，發(fā)現(xiàn)有兩只已開路，換新后故障排除。