松下液晶L32X15C電源板工作原理與檢修方案

好大的太陽 · 發(fā)表于 2015-7-23 13:23

松下L32X15C型液晶彩電開關電源設計有待機電源、PFC電路、主開關電源等。
一、待機電源電路
該電路由振蕩芯片IC7401（型號是SSC6210A，引腳數據見表1）、變壓器T7401、大功率開關管Q7401、誤差放大IC7601（型號是MM1431）組成。
松下液晶L32X15C電源板工作原理與檢修方案

220V交流電經D7401橋式整流后得到300V的直流電壓，一路加到待機電源振蕩電路IC7401，一路加到待機電源變壓器T7401的⑥～④線圈。 300V電壓通過D7406加到IC7401的⑤腳，作為IC振蕩的啟動供電電壓。IC7401從⑦腳輸出8VP一的驅動脈沖到開關管Q7401的G極，在驅動脈沖的作用下Q7401周期性導通與截止，在T7401次級線圈和輔助線圈各腳輸出脈沖狀的感應電壓。輔助線圈②～①的①端接地，②端產生的感應電壓經D7408整流、C7407濾波得到14.7V電壓，為IC7401的①腳VCC端供電（稱為“自饋電”）。同時，②端產生的感應電壓還經D7409 整流、C7408濾波得到14.6V電源電壓，分為以下幾路：一路為三個電源繼電器線包供電，一路通過Q7708為PFC振蕩IC7201供電，還有一路通過Q7710為主開關電源IC7301供電，最后一路為AC檢測電路供電。
在T7401的次級⑦～⑩繞組，⑩端接地，⑦端產生的感應電壓經D7651整流、C7601濾波，得到6V的待機電源電壓STB6V，經過Q7601輸出到電源板與A板連接的P2插座20、22、23腳，再輸出到主板。
D7602是過壓保護二極管。R7603、R7604、R7605是STB6V輸出電壓分壓取樣電阻，在R7605的上端分得取樣電壓，加到誤差放大 IC7601的輸入端，經放大倒相后從K端輸出反相的控制電壓，加到PC7401內部發(fā)光管的負端。當STB6V輸出電壓升高時，R7605上端的取樣電壓升高，IC7601的K端電壓下降，光耦中發(fā)光管發(fā)光變強，光敏三極管內阻變小，其c極電壓下降，使IC7401的穩(wěn)壓反饋端②腳電壓下降，這將使⑦腳輸出的正驅動方波變窄，從而使T7401輸出的STB6V被穩(wěn)定在標準的6V。
IC7401的④腳到地間接有一只軟啟動電容，⑧腳接有開關管過流保護。Q7401的S極電流經過流取樣電阻R7403、R7404到地，該電阻把電流轉化成電壓，經R7409加到IC7401的⑧腳。當流過開關管的電流過大時，加到⑧腳的電壓升高，這將觸發(fā)IC內部的過流保護電路動作，從而切斷⑦腳輸出的驅動方波，消除過流現象。

二、PFC電路
該電路由振蕩芯片IC7201（引腳數據見表2）、儲能變壓器T7202、開關管Q7201 /Q7202等組成，見圖1。
松下液晶L32X15C電源板工作原理與檢修方案

220V交流電源經大電流整流橋D7151整流、C7107濾掉尖脈沖干擾，輸出全波脈動電壓送到PFC電路的輸入端。當處于開機狀態(tài)時，PFC開機控制信號使Q7707、Q7708飽和導通，把來自待機電源輔助線圈產生的14.6V電源電壓通過Q7708的e極→c極→R7208→加到IC7201的⑧ 腳供電端，IC7201開始振蕩工作，從⑦腳輸出13Vp-p的驅動方波，經過Q7203的緩沖，從e極輸出3 V p-p的驅動方波分別加到兩個大功率開關管Q7201、Q7202的G極，這兩個開關管按開關方式導通和截止。220V交流電源經整流后變成全波脈動電壓，加到儲能變壓器T7202的初級入端⑤、⑥、⑦腳，初級線圈出端②腳接兩只大功率開關管的D極。當兩只開關管導通時，電流流經T7202的初級，把市電的電能儲存到T7202內部；當開關管截止時，T7202內部儲存的電能與整流后的全波脈動電壓串聯后，經D7251整流、C7218濾波得到390V 的PFC輸出電壓。
輸出的PFC電壓，經過電阻分壓取樣電路D7206、R7221～R7224、R7231 -R7234、R7225、R7226、R7220，在R7225上端分得的取樣電壓加到IC7201穩(wěn)壓反饋端①腳。當PFC輸出電壓比標準升高時，IC7221的⑦腳輸出的脈沖寬度減小，使PFC輸出電壓穩(wěn)定在390V不變。
圖1中Q7201、Q7202并聯運用，兩個開關管S極的電流，流經R7218、R7219，把開關管的電流變換成電壓，加到IC7201的過流保護端④腳，當發(fā)生開關管過流時，④腳電壓異常升高，將會關斷⑦腳輸出的驅動脈沖，消除開關管的過流。
PFC開關電源是一個準諧振開關電源，當兩個開關管截止時，T7202向負載釋放電能，在T7202內部的電能還沒有釋放完畢前，兩個開關管絕對禁止導通，否則將會燒壞開關管。為此，在T7202加入了電流檢測線圈⑨～12端，當兩個開關管截止時，T7202向負載放電，為負載提供電流（在T7202初級持續(xù)流動著的電流稱為“初級電流”），T7202的⑨腳產生一個負的感應電壓，加到IC7201的初級電流過零檢測端⑤腳，當T7202中的電能向負載釋放完后，初級電流就會變成0A，此時⑨腳電壓就會從負值跳到0V、IC7201據此知道T7202的初級電流已經變?yōu)?A、IC7201再次從⑦腳輸出正的驅動脈沖，驅動兩只開關管再次導通，把市電的電能再次充入T7202。因此，開關管導通時，把市電的電能充入T7202；開關管截止時，把T7202 內部儲存的電能向負載供電。
PFC穩(wěn)壓前饋電路：220V市電經D7204、D7205全波整流后的全波脈動電壓，經分壓電路R7201～R7204、R7227～R7230、 R7205，在R7205上端分得的全波脈動取樣電壓加到IC7201的③腳（乘算器輸入端）作為前饋電壓輸入，可以提高PFC電路的穩(wěn)壓范圍。

三、12V、17V開關電源供電子琴
來自待機開關電源的14.6V電源電壓加到供電開關管Q7710的e極，來自控制電路的開機電壓8.9V經R7726加到6V穩(wěn)壓管D7760的負極，D7760因此導通，把0.64V電壓加到Q7709的b極，Q7709導通，其c極為低電平，Q7710導通，從c極輸出14.6V的電源電壓，加到主開關電源IC7301的②腳。

四、主開關電源電路
主開關電源部分電路圖見圖2、IC7301的VCC端②腳有14.6V送入后，IC7301得到供電開始振蕩工作，從⑤腳輸出8Vp-p的正驅動脈沖，加到開關管Q7301的G極，Q7301在驅動脈沖控制下周期性地導通和截止。來自PFC電路的390V電壓，加到主開關電源變壓器T7301初級線圈入端 ⑥腳，出端①腳和開關管Q7301的D極相連。當開關管周期性的導通和截止時，就會在T7301的初級線圈中形成脈沖電流，在次級產生感應電壓，經整流后輸出12V/17V電源電壓，為整機供電。IC7301引腳數據見表3。
松下液晶L32X15C電源板工作原理與檢修方案

開關管過流保護：開關管Q7301的S極到地接有過流檢測電阻R7304、R7304把開關管的電流轉換成電壓，加到過流保護腳IC301的⑥腳，當開關管過流時，IC7301的⑥腳電壓上升過高，就會切斷⑤腳輸出的正脈沖，關斷開關管，消除過流現象。
T7301次級電源輸出電路：⑩腳產生的感應電壓經D7503整流、C7506濾波，得到17V電源電壓為背光逆變電路供電。
⑨腳產生的感應電壓經D7552整流、C7505濾波，得到12V電源電壓為整機供電。同時，12V電源還加到分壓取樣電路R7509 →R7510→R7511，在R7511上端分得取樣電壓，經Q7501倒相放大后控制穩(wěn)壓光耦PC7301內部發(fā)光管的發(fā)光強弱→調節(jié)PC7301內部光敏三極管內阻的大小。調節(jié)IC7301的①腳電壓反饋電壓高低→穩(wěn)定12V/17V電源的輸出電壓。
IC7301的④腳是啟動引腳，當②腳供電來自自給開關電源時，需要給啟動引腳供電，但因為本開關電源芯片的供電不是取自本開關電源，還是由副電源供電，因此，不需要對④腳外加啟動電壓，④腳可以懸空。
IC的⑦腳到地接有一只軟啟動電容，這樣可讓開關電源的輸出電壓逐漸升高到標準值，而不是突然由0V跳到標準值。
12V誤差放大管Q7501的e極到地接有一只6V穩(wěn)壓管D7562，為Q7501的e極提供一個基準電壓。Q7503和D7551是12V電源電壓過壓保護電路。D7551是一只14V的穩(wěn)壓管，正常工作時12V的電源電壓經過R7522、R7505加到D7551的負極，D7551、Q7503截止，對電路工作沒有影響；當12V電源輸出的電壓值超過14V時，D7551擊穿導通，Q7503隨之導通，使光耦PC7301發(fā)光管兩端被Q7503短路，光耦截止，觸發(fā)IC7301內部的過壓保護電路動作。

三、AC檢測電路
當市電下降到100V時，為了保持開關電源輸出的電壓值不隨之下降。穩(wěn)壓芯片控制開關管加大導通寬度，開關電源仍然能輸出穩(wěn)定的標準電壓值。但如果市電電壓下降到90V以下時，開關管的導通寬度會很大，此時流過開關管的電流很大，會燒壞開關管，為此，需要檢測市電電壓是否過低。松下的平板電視機中，不論是 PDP還是LCD電視機，都設有AC電壓檢測電路，當檢測到市電電壓過低時，關斷開關電源的工作，防．止過流燒壞開關電源，見圖3。
松下液晶L32X15C電源板工作原理與檢修方案

當220V市電電壓正常時，220V市電經D7701、D7702全波整流，得到全波脈動電壓，經k7702、R7703、D7712、D7713、 D7752（25V穩(wěn)壓管）導通、D7755（9V穩(wěn)壓管）導通→D7711導通→Q7703導通→Q7704截止，來自待機電源的14.6V電壓經 R7712、D7757（3.5V穩(wěn)壓管）導通、D7757正極輸出1V電壓去光耦PC7702發(fā)光管→PC7702導通→開啟STB6V開關管 Q7602導通→Q7601導通→副電源板輸出STB6V經過Q7601到主板。
當市電壓降低到小于90V時，經D7701、D7702整流后全波脈動電壓也下降，穩(wěn)壓管D7752、D7755截止→Q7703截止→Q7703的c極為高電平→Q7704導通→Q7704的D極為0V→雙二極管D7704內部的右管導通，D7757的負極拉低到只有0.6V→D7757截止，其正極輸出0V→光耦PC7702截止→Q7602截止→Q7601截止→電源板關斷STB5V的輸出→主板得不到待機電源電壓。全機不工作。
在上述過程中，因為市電電壓降低到小于90V時，AC檢測電路使Q7602截止時，其D極為高電平，加到Q7603的G極，Q7603導通，其D極為低電平，關斷Q7604，關斷光耦PC7701，電源板關機。

P2是電源板與主板的連接插座。正常工作時，P2的20、22、23腳輸出STBY6V待機電源電壓，只要市電電壓高于100V，電視機電源插頭一插上 220V電源，STBY6V就從P2輸出到主板，主板內部的微處理器開始工作，可以隨時接收入用戶的開機指令。STBY6V同時經主板轉換。面板上的電源開關閉合升把STBY6V電壓加到P2的③腳（電源繼電器）接通，為電源開機光耦PC7701內部發(fā)光管供電。
當用戶用遙控器或機器面板按鍵發(fā)出開機指令時，主板發(fā)出的開機高電平指令，經P2的⑤腳加到Q7604的b極，該管導通→PC7701內部發(fā)光管導通。光敏三極管導通→其c極輸出低電平→經R7705加到電源繼電器控制開關管Q7701的b極→來自待機電源的14.6V電源電壓經Q7701的極輸出→分別加到繼電器控制Q7705和Q7706的b極”這兩個開關管導通升Q7706導通把防浪涌繼電器RL7103吸合什把保險電阻CF7101短路防止長時間開機時消耗電能（插上電源后微處理器還沒有發(fā)出電源接通的指令時，Q7706截止，RL7103不吸合，220V電源是經過保險電阻CF7101的限流后進入電視機的電源板的，以此減小開機時的沖擊電流）→當Q7705導通時，主電源繼電器RL7101、RL7102吸合→把市電220V電源加到PFC電路的整流橋。
開機時，PC7701導通→光敏管c極輸出開機的低電平指令接入D7703負端，經D7703、D7751使Q7702基極電平拉低而截止，Q7702 c極輸出高電平葉該高電平開機指令分成以下4路輸出（見圖4），分別去開啟相關電源電路工作：
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1．高電平加到D7705負極，該管截止，使PFC校正電路IC7201的②腳完全由內部電路控制，內部電路開始工作。
2，高電平加到D7707的負極，D7707截止，來自待機電源的14.6V電壓，經R7718把6V穩(wěn)壓管D7759擊穿導通→Q7707導通→Q7708導通→為PFC振蕩芯片IC7201的⑧腳供電，PFC電路開始工作。
3．高電平加到雙二極管D7709的負極，上二極管截止，來自待機電源的14.6V電壓經R7724加到6V穩(wěn)壓管D7760的負極，該管擊穿導通→Q7709導通→Q7710導通。把14.6V電源加到12V/17V開關電源芯片的電源端②腳。
4．從D7709內部的下二極管正極輸出高電平，擊穿6V穩(wěn)壓管D7758→D7758導通→Q7706導通→RL7103吸合。把限流保險電阻CF7101短路，防止長時間耗電。
電視機插上電源但處于待機狀態(tài)時，加到上圖中D7703負極的是高電平，D7703截止，此時來自待機電源電路的14.6V電壓經R7706加到7V穩(wěn)壓管D7751的負極，該管擊穿導通，從正極輸出高電平加到Q7702的b極，該管導通，其c極電壓為0V，該低電平分四路輸出去關斷相關的電源電路：
1．經D7707、R7220、D7759→Q7707截止→Q7708截止。切斷PFC振蕩芯片的供電，PFC電路停止工作。
2.D7705把低電平加到PFC振蕩芯片IC7201的②腳，使IC7201關斷驅動輸出。
3．經雙二極管D7709的上管，把低電平經R7726、D7760→Q7709截止→Q7710截止什切斷12V/17V開關電源振蕩芯片IC7301的供電→12V/17V電源關斷。
4．經雙二極管D7709的下管，把低電平經R7715、D7758→Q7706的b極→Q7706截止→防浪涌繼電器斷開→保險電阻CF7101接入220V供電回路中，防止交流電源過流。

七、電源板的單獨通電模式與維修實例
當電視機發(fā)生故障不能開機或開機保護時，有可能是主板不良、電源板不良、屏不良，為了判斷清楚故障在哪一塊電路板內，最有效的方法就是把電源板從整機上拆下來，單獨檢修電源板。給電源板接上220V電源，接上開機控制電壓，看電源板是否能夠正常工作，電源是否能輸出各路電源電壓。松下LCD電視機電源板單獨工作模式的設置方法是：把P2的20腳輸出的STBY6V短接到P2的③腳（電源繼電器吸合控制輸入端），同時把P2的20腳通過一個1 kΩ電阻與P2的⑤腳（電視副開關電源控制腳相連）。給電源板接上220V電源后，電源板的繼電器就能正常吸合，PFC電路和待機電源能輸出正常的電源電壓，但此時會發(fā)現12V/17V開關電源不工作，不能輸出12V、17V電源電壓。筆者當時很是納悶，詢問松下上海修板中心的技術人員，他們也遇到同樣的問題：12V、17V電源不能輸出。他們檢修的方法是把電源板與主板相連，此時電源板就可以正常工作，原因是這些電源需接負載才能保證其工作。
為了分析主電源IC7301為什么不工作，檢查IC7301的②腳已經有14V電源供電，PFC輸出的390V電源也加到了T7301的⑥ 腳，IC7301的工作條件已經具備，于是再查該IC的⑤腳，沒有驅動脈沖輸出，懷疑。IC7301損壞。換用新IC7301后開機，仍然不工作。當把電源板與主板連接好時，電源板工作正常，這充分證明電源板已經沒有故障，但為什么電源板不能單獨工作呢？

檢測IC7301的②腳VCC供電是14V，是否此供電電壓稍偏低造成IC7301不工作呢？為此，筆者用一臺式穩(wěn)壓電源，把輸出電壓調到14V為 IC7301的②腳供電，用示波器測量IC7301的⑤腳沒有驅動輸出；當把穩(wěn)壓電源的輸出調到14.5V以上時，發(fā)現⑤腳有了驅動輸出，至此說明是當電源板處于單獨工作的模式時，因為待機電源STBY6V的負載很輕，負載電源很小，流過待機電源變壓器T7401各繞組的電流也小，因此，在T7401輔助繞組②腳產生的感應電壓也比較低，經D7409、C7408整流濾波后的電壓是14V，該電壓為IC7301供電，低于IC7301起振的條件，因此 IC7301不工作，電源板無法進入單獨工作模式。
為了讓IC7301的供電達到14.5V以上，可以這樣改動電路：分壓取樣電阻R7603由470Ω增大到1kΩ、這樣T7401的②腳經D7409、 C7408整流濾波后即可得到14.6V的電源電壓為IC7301的②腳供電，即使在電源板單獨工作模式，IC7201也能正常工作，輸出12V和17V 電源電壓。在電路改動前，電源板單獨工作模式時，T7401次級⑦腳的感應電壓，經D7603整流、C7601濾波后輸出的STBY6V電壓是5.7V，改動電路后T7401次級⑦腳的感應電壓經整流濾波后輸出的STBY6V電壓是標準的6V。
實例：一臺松下L32X15C型液晶彩電，通電后不開機，電源燈不亮。據用戶講，開機時聽到機內發(fā)出“啪”的一下打火聲，開機后面板指示燈不亮，電視機通電后無反應。不開機燈不亮，一般是電源板不工作、待機電源不工作或主板內的微處理器不工作。
打開后殼，檢查發(fā)現交流保險絲F7101已燒斷，檢查其他零件（特別是大功率開關管）沒有擊穿短路，試換一只新保險絲，開機，聽到很響“啪”的一下打火聲，發(fā)現F7101已燒黑，玻璃殼已燒裂，說明電源電路存在嚴重短路（保險管損壞的電源，通常電路中存在300V或390V的負載有過流擊穿元件，需檢查替換后，再換保險管通電）。
檢修電源板時先把電源板設置成單獨開機工作模式：把電源板從整機上拆下來，把P2的20腳輸出的待機電源6V通過短路線接到P2的③腳和⑤腳，給電源板接上220V電源，就可聽到繼電器吸合的動作聲。此時，測量P2的20、22腳應當有6V待機電源輸出，PFC電路輸出390V的PFC電壓。在這里必須指出的是：此種情況下雖然PFC電壓加到了開關電源變壓器T7301初級⑥-①腳、開關管Q7301的c極，12V/17V開關電源振蕩塊IC7301的② 腳也加上了12V電源，但該12V/17V開關電源并不工作，不輸出12V/17V電源。也就是說，當電源板處于單獨工作模式時，IC7301不工作，只有當電源板與主板連接起來時，IC7301才工作，T7301才輸出12V/17V電源電壓。這一點檢修人員要注意。
編者按：12V、17V空載時，振蕩IC停止工作的原因是由于開機瞬間12V、17V電壓因負載輕，電壓瞬間升，電路過壓而保護了。解決此問題的方法之一是接上主板，另一方法是根據輸出12V的功率，試著在12V或17V輸出端接負載電阻，根據輸出電壓的功率，計算出所接負載電阻的大小，這樣也可解決此問題。
按上述電源板單獨工作模式通電，測量P2的20、22腳輸出的待機6V電源電壓正常，測量PFC電路輸出的390V電壓正常，測量T7301的 12V/17V兩路電源沒有輸出。檢查PFC電路兩個大功率開關管Q7201、Q7202正常，檢查12V/17V開關電源管Q7301，發(fā)現已擊穿，進一步檢查發(fā)現Q7301外圍的三只二極管D7303、D7304、D7306已擊穿短路。測量振蕩塊IC7301驅動輸出⑤腳到地電阻很小，僅10Ω，判斷IC7301也已損壞。更換上述損壞的零件Q7301、IC7301、D7303 、D7304、D7306，把電源板裝回到整機上與主板連接好，開機，故障排除。
小結：本機故障的根源是Q7301損壞，但第一次燒斷保險絲時，Q7301各極間并沒有短路；第二次燒斷保險絲時，才把Q7301的極間擊穿短路，Q7301的損壞有一個從輕到重的演變過程。

時光凋零丶 · 發(fā)表于 2015-7-23 14:41

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