液晶电视电源电路工作原理与检修.docx
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液晶电视电源电路工作原理与检修
液晶电视电源电路工作原理与检修
序言:
液晶电视的电源与传统CRT电视电源对比,不单多出了PFC电路、桥式开关电路,并且保护电路也更为
复杂和完美。
固然好多专业电源厂家为液晶电视开发的电源板种类众多,但原理迥然不一样。
本期以康佳台达液晶电源为例,解说液晶电源工作原理与故障检修的思路与方法。
液晶电视电源主要由待机副电源、PFC(功率因数校订)
电源、主电源、过压过流过热保护、开待机控制等电路构成,其输出一般有24v、12V、5V等几组电压,由主板CPu控制其开/待机,待机时仅有+5Vsb副电源输出,构成框图见
图1。
全部液晶电视的电源板都是副电源部分先工作,输出5v电压给主板CPu供电,CPu获取开机指令后输出控制信号PS—ON,让电源板上的PFC电路工作,产生正常
的PFC电压(400V左右),接下出处PFC电路生成一个控制信号,使PWM脉冲振荡主电源开始工作,从变压器次级得
到+12v和+24v电压给后级负载电路供电。
此中,
+12V电
压主要给主板的信号办理电路和伴音功放电路供电;
+24v
电压主要给背光电路(高压板)供电。
这里我们先介绍一下液晶电源中的特别单元电路。
1.升压直流斩波电路PFC电源采纳的就是该电路。
它主要利用电感线圈自感和储能特征,即电感线圈的自感电
动势老是阻挡经过其电流的变化:
当电流增大时,自感电动势与本来电流方向相反;当电流减小时,自感电动势的方向
与本来电流方向相同。
这里的“阻挡”,不是“阻挡”,而是“延
缓”是使回路中本来的电流变化得迟缓一些。
升压原理如图2。
上边是Q1导通状态图,下边是Q1截止状态图。
当Q1导通时,电源Ue经过L3、Q1构成回路,在L3上产生左正右负的自感电动势UL,D1反向截止(Q1、D1、c3是一组回路);当Q1截止时,L3上的自感电动势立刻逆转,阻挡电流突降,UL变为左负右正,这时Ue和UL两组电源进行串连叠加,D1正导游通对c3充电,获取B+电源给负载供电。
B+等于Ue+UL,显然B+大于Ue。
经过改变Q1
的导通时间,能够调理UL电压的高低,也就相当于调整了
B+电压的高低。
2.半桥开关电源桥式电源主要利
用LC串连谐振特征。
图3是串连谐振简化电路,R是LC
串连回路的等效电阻。
串连谐振的中心频次,式中π是已知
数3.14,可见谐振中心频次由L和c的值决定。
该电路谐振特色:
当输入的AC信号频次等于谐振中心频次fo时,回路中的电流最大,且电感和电容两头的电压最高。
不过L和c上的电压是反相的。
故我们只需改变输入
AC信号的频次,就能够改变回路电流,也就改变了L和C
上的电压。
假如将图3中的L换成图4中的变压器,次级输
出电压是逆变高升(用于高压板)仍是变压降低(用于开关电
源),则不过是经过绕组线圈匝数的多少来决定的。
图
5是经过以上电路演化而来的半桥电源简图。
Ic315
、17
脚
分别输出两组互为反相的矩形脉冲,驱动
Q3
和
Q4
交替导
通,使流过变压器初级的交变电流信号感觉到次级线圈,再
经过D1、D2整流,c1滤波,获取输出电压。
经过以上剖析能够得出这样一个结论:
传统开关电源在
开关变压器的初级回路是没有串连电容的,只需改变脉冲宽
度就能够调理次级输出电压,简称PWM调制方式;而液晶
电视的开关电源在开关变压器初级回路串连了一只电容,改
变脉冲频次,即可方便地调理次级输出电压,这类控制方式
简称PFM调制。
康佳液晶台达电源主要IC介绍
康佳液晶电视最常用的台达电源,是单元电路相对其余
品牌来说最丰富的,其电路见图。
在剖析其工作原理前,我
们先认识一下该电源采纳的主要芯片。
1.IC901
型号
ICE3B1065
和
T901
等元件构成的电路
产生
5v
冷地待机副电源和热地
15v
电源。
该
Ic
带有
PWM
调理功能Dc/Dc模块,开关频次为60kHz~100kHz,有欠压锁定和过流保护功能。
2.IC1型号UCC28051和L3—1、D1、c3等元件构成的电路产生400v左右的PFC电源。
该Ic内置功率校订电路,拥有过压保护、欠压锁定、零功率检测功能。
3.IC3
型号
DLA001
和T1—18、Q3、Q4
等元件组
成产生
12V
、24v
主电源电路。
该芯片集谐振变换器与
600V
的高压半桥驱动器于一体,可有效地减少元器件数目,简化
电源设计。
康佳台达电源工作原理介绍
1.待机副电源电路(5V)翻开电源,220V市电经过低通
滤波器滤波,BD1、c1、L2、c2整流滤波获取100Hz脉动
直流电.再经过斩波储能电感
L3—1
和
D1
对
c3
充电获取
B+电压,送到
Ic901
、T901-4
构成的待机副电源电路
(因为
此时
Ic1
和
Ic3
都没有工作,
B+大概为
320v
左右)。
B+电压经过开关变压器
T901-4
初级线圈加到
IC901
⑤
脚,此
Ic
内部恒流源经过⑤脚对①脚外接电容
c902
充电,
当c902上的电压达到4.4v左右时开始启动振荡电路,⑤脚内部功率MOS管控制T901-4初级线圈电流通断,进而产生感觉电压,耦合到次级。
T901—4次级有两组线圈。
一组线圈感觉电压经过
D951、C951
电压。
再经过
、c952、L953整流滤波,获取靠近
Ic951、Ic902将采样比较信号负反应到
5v的直流
IC901②
脚,调整内部功率管激励信号的脉宽,最后使输出电压稳固
在5v;另一组线圈感觉电压经
D905、C902整流,获取15.5v
左右的直流电压,一方面经过
zD903
给Ic901供给13v工作
电源,另一方面送到电子开关
Q902
输入端。
需要特别注意
的是,5v是冷地电源,15.5V是热地电源。
副电源设计有市电欠压和过流保护电路。
(1)欠压保护:
正常工作时,220V沟通电经过D901半波整流,经R901、R902、R903后与R904分压,为Q903基极供给电流,促进其导通,后级Q904截止,对Ic901①脚无任何作用;当
市电低于
90VAcC
,上述分压电路输出的电压过低,
Q903
截止,后级
Q904
饱和导通,将
Ic901
①脚对地短路,
Ic901
停止振荡,封闭输出。
D903的作用,是在电源开关封闭后
导通,将c904上的电荷经过R906和R904对地泄放。
为下
次开机软启动做准备。
(2)过流保护:
Ic901③脚外接元件
R912、R913是内部开关管电流负反应电阻,一旦负载过重,
③脚电压将会高升,Ic检测到该电压高升信息后。
将改变
PMW驱动脉冲的占空比,直到中止输出。
2.电源开机过程
主板
CPu(N002)
收到开机指令后,
将
23
脚由待机时的高电平变为低电平,经过
VO03
倒相后
送到电源板控制脚
Ps-ON
;接着,
Q605
导通→
Q604导通→
光耦
Ic903
导通→
Q902导通,将
15.5V
送到电子滤波器
Q901,产生14.6V的Vcc-ON电源;双运放Ic2获取Vcc-ON电源开始工作,其②脚对Q6传来的信息进行检测,正常状况下从①脚输出低电平使Q5饱和导通。
Ic1获取工作电源,
PFC电路投入工作,+B电压被提高到400V左右;此时Ic2经过其⑥脚监测+B电压,PFC将+B正常提高后,Ic2从其⑦脚输出低电平令Q7导通,Ic312脚获取电源而工作,输
出主板和高压板需要的12V、24v电源。
电源启动,简单地说就是两步:
(1)开机指令控制PFC
电路Ic供电;
(2)PFC电路将电压提高起来后,由该电路产
生控制信号去控制主开关电源Ic的供电。
而海信和长虹等后
期自主开发的电源板,基本上免却了PFC电路,其开/待
机控制更简单,即不过控制主开关电源
Ic
的供电。
3.PFC
升压电路
(斩波电路
)
Ic1
⑧脚获取供电启动工
作。
因为此时
L3—1
的④
-③绕组没有产生感觉电流,
Ic1
⑤
脚
ZCD
检测为零电流,⑦脚瞬时输出高电平,
经过
D4
加到
Q1
和
Q9
栅极,使之饱和导通,将电感
L3-1⑥脚电压直接
拉到地,其初级线圈电流瞬时加大
(此时
L3—1
上的感觉电
压是①脚正⑥脚负),初级线圈电流的变化感觉产生了次级线
圈电流,此感觉电流送至U1零电流检测⑤脚,该感觉电流
不停加大,当其增大到超出翻转门限时,Ic1⑦脚输出低电平,
Q1、Q9截止(此时L3—1上感觉电压立刻逆转,变为①脚负
⑥脚正,此感觉电压与桥式整流出来的脉动直流电进行串连
叠加,D1
正导游通对
c3
充电,将
B+电压提高到
400v
左右),
次级感觉电流开始变小,当
Ic1
⑤脚电压小于
1.4v
时,⑦
脚输出高电平,
Q1、Q9
导通,重复上一个循环动作。
Q2
的作用,是让
Q1、Q9
迅速截止。
Ic1①脚是B+电压取样端,③脚是输入市电取样端,④
脚是开关管电流检测端。
若负载发生变化,Ic1会依据①、
③、④、⑤脚电流和电压反应状况,自动调整⑦脚的输出脉
冲宽度,保证B+端在动向中保持不变。
4.主电源(半桥开关电源)PFC电路启动后,Ic3获取
工作电源,其15、11脚分别输出幅度不一样、相位相反的矩
形波,控制
Q3、Q4
交替导通、截止,
T1
和
c4
串连产生谐
振,T1
上产生的交变磁场耦合到次级线圈,
从次级线圈输出
的正弦波沟通电压,经过整流滤波获取
24V
、12V
电压。
c502、Ic501构成24v、12V稳压取样电路,将次级的
电压反应到Ic3④脚以改变振荡频次,进而稳固输出电压。
Ic3⑧脚是中止口,高电平有效。
其⑤~⑦脚内部的运放
构成过热检测电路,⑦脚为取样输入、⑥脚为参照电压设置,
⑦脚外接负温热敏电阻NTC301。
当Q3、Q4温度高于额定
值时,NTC301的阻值减小,当分压电路使⑦脚电压超出
2.2V时,⑤脚输出高电平到⑧脚,中止激励方波输出。
R31
是开关管Q3、Q4的电流采样电阻。
若发生超出额定值的过
流现象时,R31上的电压降增大并返回到⑦脚,Ic3相同会
中止激励方波输出以保护电路。
为了防备开机瞬时R31过流
检测出现误动作,设置了以Q8为核心的防误保电路:
开机瞬时,Vcc—ON加到Ic3的同时,给c22充电,Q8导通将Ic8⑧脚钳位对地,过流保护将不会动作;当c22充满电荷以后,Q8截止,开释对Ic3⑧脚的控制,保护电路进入正常工作状态。
5.保护电路该电源一共有过压、过流、机内过热和
开机瞬态防误四种保护,是经过以可控硅Q603为核心的电
路,模拟待机控制指令切断Ic1的供电来实现的。
(1)过压保护电路ZD605、ZD602分别是12V、24V
的过压检测稳压管。
当任何一路发生过压时,稳压管击穿
→D603导通→Q603导通,光耦Ic903因失掉工作电压而截止,Ic1、Ic2、Ic3也因失掉电源而停止工作。
(2)过流保护这里的过流保护,仅指12v和24V电源
发生过流时的保护电路。
它由四运放Ic601中的两个构成的,
其电源由T1副边绕组输出的vs。
经过D606、R616、ZD604、
C603整流、稳压、滤波后供给。
因为要进行比较运算,该
电压原则上要高于24v,本电路设计在30v左右,图纸上该
电压标明为VS1。
因为两个运放保护电路完整相同,下边以
24v过流保护电路来进行剖析。
24v负载电流由R110和R111采样,其两头电压24VH
和24V分别接到Ic601同相输出端⑩脚和反相输入端⑨脚,正常工作时,因为外接R622、R620的分压作用,⑩脚电压将低于⑨脚,运放⑧脚输出低电平,D605截止,对电源无任何影响;假如24v发生短路或许过流,R110和R111上的压降急剧增添,致使24VH高于24V,⑩脚电压高于⑨脚,运放⑧脚输出变为高电平,D605导通→ZD603齐纳击穿→Q603导通→光耦Ic903截止,和过压保护电路动作相同,
24v和12v无输出。
(3)机内过热保护该电路由Ic601的一个运放连同安
装在其②、③脚的带负温热敏电阻(NTC601)的电桥构成。
正
常状况下,NTC601阻值很大,加上R632的分压作用,运
放同相输入端③脚的电压远低于反相输入端②脚,故运放①
脚输出低电平,D608截止,对后级电路无影响;假如机内
环境温度因为某种原由高升到额定危险值,NTC601阻值将
变小,使运放同相端③脚电压高于反相端②脚,运放①脚输
出变为高电平,D608导通→ZD603击穿→Q603导通→光耦
Ic903截止,24V和12v无输出。
以上三种保护都拥有锁定功能。
保护发生后,除非切断
沟通电从头开机,不然,开关电源将锁定在待机状态。
(4)开机瞬态防误保护电路在主电源启动的瞬时,因
负载中的滤波电容c101、c204的充电电流很大,有点近似负载短路,如不采纳举措必然致使过流保护电路动作,令开关电源没法启动。
为防备上述误保护的发生,在电源中设置
了以Q6为核心的防误保护电路。
开机瞬时,30v左右的vs1
对c601充电,Q601导通,将运放IC601⑧脚和14脚的输出钳位对地,过流保护失掉作用;当c601电荷充满后,Q601
截止,开释对过流保护电路的控制,电源将工作干稳固状态。
电源无输出检修流程(见图6)与传统开关电源
不一样的是,液晶电视(特别是PDP)电源的“热地”和“冷地”在
PCB板上互相交织,散布范围很广,在丈量电压时,必定要
划分开来,不然就会因为丈量数据不对而出现错误判断。
液晶电源品牌好多,经常使用一些陌生的器件,并且没有图纸。
其实,几乎全部的液晶电视电源都是依据本文介绍的流程工作。
我们只需擅长将这些陌生元件的引脚与已知电路进行比对,多方查问其内部电路构造原理,维修将会驾轻就熟。
品牌液晶电视电源输出接口是依据一致标准来做的,在
相同尺寸屏幕机子上能够通用,以方便不一样型号的电源组件
的互相代换。
如图7是32英寸~37英寸康佳电源输出接口
定义标准。
板上排插只有一组,当PS-ON脚为高电平常才
输出12v、24v电源。
图8是长虹电源输出接口定义标准,一共三组,开机控制Ps-ON脚相同是高电平有效。
其余品牌液晶电视电源板也是近似输出接口,这里就不一一列出了。
判断电源板能否正常的方法很简单,只需找到输出
接口上的+5VSB和Ps-ON引脚,将一只用1k~10k左右的电阻接在两脚之间,假如全部电源都有输出,说明电源板正常,不然就说明有故障。
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