TDA康佳系列超级单片彩电原理与维修.docx

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TDA康佳系列超级单片彩电原理与维修

第5章TDA9383康佳系列超级单片彩电原理与维修

本章导读：

TDA93XX系列是飞利浦公司2000年推向市场的电视信号处理超级芯片（UOC），它集电视小信号处理与微处理器于一体，采用I2C总线控制技术，能方便地适用14～34英寸电视的生产，特别是TDA93XX系列中的TDA9380/9383、TDA9370/9373超级芯片，在国产康佳、长虹、TCL、海信、海尔等彩电中得到了十分广泛的应用，为便于维修时需要，本章重点以采用TDA9383的康佳K系列彩电（主要有P2562K、P2960K、P2962K、P2962K1、P2998K、P3460K、T2568K、T2975K、T2976K、T3468K等）为例进行分析。

另外，康佳利用超级芯片生产的N系列彩电与K系列彩电电路基本相同，主要不同点是N系列彩电具有丽音解码功能。

第1节康佳TDA9383超级芯片彩电整机电路组成

康佳TDA9383超级芯片彩电主要电路组成如图5-1所示。

图5-1康佳TDA9383超级芯片彩电主要电路组成

从图中可以看出，康佳TDA9383超级芯片彩电主要由电子调谐器、超级芯片N101（TDA9383）、SRS3D音频处理电路N204（M62438FP）（部分机型有）、立体声音频处理N203（TDA7429S）、双路音频功放N201（TDA8944J）、重低音功放N202（TDA8945S）（部分机型有）、行输出、场输出N402（LA7845N）、AV1/AV2/AV3视频切换N801（TC4052B）、TV（L/R）/AV1（L1/R1）/AV2（L2/R2）/AV3（L3/R3）音频切换N802（TC4052B）、末级视放和开关电源N901（TDA16846）、N903（TDA8133）等组成。

第2节电源电路分析

康佳TDA9383超级芯片彩电采用了并联它激式开关电源，电源电路如图5-2所示。

图5-2电源电路

电源控制芯片为飞利浦公司新生产的TDA16846（N901）。

其内部设置了独立的振荡电路，其振荡频率有固定模式、自由调整模式和同步模式供设计时选用；有过流、过压/欠压等多种保护功能；提供了两路稳压控制输入端子和两路故障检测端子。

TDA16846内部框图如图5-3所示，引脚功能和实测数据见表5-1所示。

图5-3TDA16846内部电路框图

资料与数据表5-1TDA16846引脚功能和实测数据

脚号

功能

电压（V）

开机

待机

1

断路时间控制

2.8

2.6

2

初级电流检测/过流保护

1.7

1.5

3

误差电压/过零检测输入

1.6

0.7

4

软启动输入

5.3

3.7

5

光耦入

2.7

1.6

6

故障检测器2

0

0

7

固定同步输入

5.1

5.6

8

空脚

0

0

9

参考电压输出

5.1

5.1

10

故障检测器1

0

0

11

初级电压检测

4.1

4.2

12

热地

0

0

13

驱动输出

1.8

0.9

14

电源

12.0

11.2

提示与引导和TDA16846功能类似的还有TDA16487，TDA16487是在TDA16486的基础上增加了一个放电时间双稳态触发器，TDA16486的8脚为空脚，而TDA16487的8脚为PMO功率测量输出端，外接RC元件，TDA16487内部电源源给外接电容充电，使电容上锯齿波电压平均值正比于变换器的输出功率。

一、开关电源分析

1.启动与振荡

接通电源开关S901后，220V的交流电经VC901桥式整流，C909滤波后，得到约300V的直流电压，一路经开关变压器T901的11～8绕组加到场效应开关管V901的D极；另一路经启动电阻R918降压限流后，由TDA16846的2脚进入，并通过内部电路对14脚的外接电容C913充电，约1～2秒钟后，C913两端电压上升到16V时，TDA16846内部电路启动，从13脚输出脉冲信号，经R903、R902驱动开关管V901导通。

于是T901的初级11～8绕组产生一个逐渐增大的电流，同时13～14绕组两端产生的感生电压经VD902整流、C913滤波后加到TDA16846的14脚，维持TDA16846的供电，该电压只要不小于8V，开关电源都将稳定可靠的运行。

2.稳压调节电路

TDA16846设计了两个稳压控制输入端口，即3脚的过零检测/误差电压输入端和5脚的光电耦合器输入端。

电源启动后，开关变压器T901的13～14绕组产生的感生电压经R919、R909分压后，从TDA16846的过零检测/误差电压输入端3脚进入内部后分成两路，一路和内部的误差放大器的反相输入端连接，在负载电压稳定时3脚输入的电压稳定不变，误差放大器无输出，开关电源工作状态维持不变。

当由于某种原因次级输出电压升高时，3脚的取样电压也随之升高，误差放大器输出电压降低，经4脚外接电容C920滤波后，送“开时间比较器”，由其控制13脚驱动脉冲的导通周期变窄，V901的导通时间缩短，使次级电压降低至正常值。

另外从3脚输入的电压还和内部的过零检测器相连，在开关管导通时，3脚外接电容C919上充有上正下负的电荷，当V901由导通转向截止时，开关电压器T901的13～14绕组将产生一个反电动势，叠加在C919的充电电荷上，产生一串逐渐减弱的振铃，当振铃幅度小于25mV时，内部过零检测器将输出高电平，控制13脚重新输出驱动脉冲，使V901重新导通。

由此可见，V901的导通或截止时间是由C919的充电、放电时间决定的。

TDA16846的3脚是一个双功能引脚，既是误差电压输入端，又是过零检测端。

TDA16846的3脚的负反馈稳压作用，已经满足控制灵敏度的要求，但是如果需要更高的控制灵敏度，需要增益更大的误差放大器，则可以外接误差放大器，并通过光电耦合器从5脚输入完成稳压控制作用，具体控制过程是：

当＋B（130V）电压由于某种原因升高时，经电阻R931、R932、RP901分压后的取样电压也将同步升高，V904的发射极电压，即V902的发射极电压升高，V902的c极电流，即光耦N902的1、2脚的电流增大，3、4脚的内阻减小，导致TDA16846的5脚电压下降，经TDA16846内部电路检测放大后被送到“开时间比较器”，控制13脚的驱动脉冲导通周期变窄，相应地V901的导通时间缩短，＋B回落到正常值。

需指出的是，当开关电源同时设计有上述两路稳压电路时，这两条支路不是同时起稳压作用的，内部电路将接通电压较低的那一路，由其产生控制电压，起稳压作用，而电压较高的那一路将被内部电路阻隔，不起稳压作用。

3.保护电路

（1）软启动电路

在刚开机时，由于次级的各个供电支路均处于大电流的充电状态，导致整机电流很大，并产生极高的反峰电压，这种开机时的“浪涌”电流或反峰电压会对开关管V901构成极大的威胁。

因此，TDA16846设置了由4脚内部电路和外接电容C920构成的软启动电路。

刚接通电源时，TDA16846的内部电源电路通过4脚对电容C920充电，由于电容两端的电压不能突变，于是4脚电压只能逐渐缓慢升高，这个电压提供给“开时间比较器”，它控制13脚输出的驱动脉冲导通期随4脚电压的升高而逐渐展宽。

这样，开关管V901的导通时间也逐渐延长。

次级输出电压也缓慢升高至设计值。

这避免了开关管V901在开机瞬间由于过流或由于反峰电压击穿而损坏。

（2）初级过压/欠压保护电路

C909上的300V电压经电阻R920、R910分压取样后，由TDA16846的过压/欠压检测端11脚送入内部，经内部电路检测后，产生相应的保护动作，以保护相应的电路免遭损害，当交流输入电压升高，使11脚的电压高于1.5V时，内部保护电路动作，控制13脚的驱动脉冲导通期减小，从而使开关管提前截止，输出电压下降。

当交流电网输入电压太低，使11脚电压小于1V时，内部保护电路将控制13脚停止输出驱动脉冲，V901截止。

（3）次级过流/过压保护电路

开关电源正常启动后，开关变压器T901的13～14绕组的感生电压经VD902、C913整流滤波后由TDA16846的14脚输入，为其提供工作电源。

同时，14脚还是TDA16846的次级过流/过压保护检测端子，其正常的工作电压在8～16V之间。

若次级由于某种情况过流时，受电源的额定功率影响，次级各绕组的电压必然会大幅度下降，当14脚的电压小于8V时，内部检测电路动作，控制13脚停止输出驱动脉冲，V901截止，当稳压控制电路失效使振荡过强，导致14脚电压大于16V时，内部检测电路也将控制13脚停止输出驱动脉冲信号，V901也将截止。

（4）初级过流保护电路

TDA16846的2脚外围的R918与C918决定了开关管的导通时间。

也就是决定了开关管的平均导通电流，因此，2脚为初级电流信息输入端口；当时间常数R918×C918一定时，将限定场效应开关管最长的导通时间，因为场效应管的截止时间已经“固定”，因此最长的导通期也就是场效应管的最大平均电流的标志。

故2脚又称初级电流的过流保护端口。

如果由于某种原因负载加重，如变压器某次级绕组支路对地短路、要求电源供给更大的负载电流，相应地初级电流必然也更大，但是由于受到最大初级电流的限制，各绕组的输出电压必然降低，直到14脚供电电压小于8V，产生欠压保护作用，最后“保护性”关机，从而保护了开关电源本身元器件不被过流而损坏。

警示与强调如果由于某种原因使时间常数R918×C918变大（例如电阻变质）.充电速率会变慢，使场效应管导通期加长，最大平均初级电流将超过额定保护值，造成损坏开关管的后果就不可避免了。

从这一点分析，R807并不是单纯的启动电阻。

维修实践表明，R807（910kΩ）在工作时会出现阻值增大甚至开路的通病，极易损坏开关管，维修时若只代换开关管而不对R910加以检查和更换，就会形成屡损开关管故障。

这里特别提醒维修人员，在更换R910时，应优先选用质量较好的金属膜电阻，以尽量减少故障发生率，保证维修质量。

如果由于某种原因使时间常数R918×C918变小（例如电容漏电），充电会加速，场效应管导通期将缩短，如果连正常的初级电流都供给不了，各绕组电压势必下降，保护作用势必提前发生，严重时还会关机。

从以上分析可知，TDA16846的2脚外接电阻R918和电容C918起着至关重要的作用。

（5）频率控制和故障检测端口

TDA16846构成的开关电源，可通过对7脚外围电路进行不同的设置，得到不同的工作频率。

当7脚外接固定的阻容元件时，电源将以固定的频率工作；当7脚外接阻容元件，又通过光耦和外部振荡源连接时，开关电源的工作频率将和外部电路同步，使开关电源对其它单元电路的干扰减小到最小。

除上述外，还可将7脚外接一固定的直流电压或干脆将7脚悬空，此时开关电源将根据次级负载的轻重而自动调节振荡频率的高低，以适应整机的功率需要。

本机将7脚和参考电压输出端9脚连接，说明其振荡电路是工作于自动调整状态的。

提示与引导TDA16846还预备了两个故障检测端6脚和10脚。

10脚门限电压为1V，6脚门限电压为1.2V。

只有当外部电压高于门限电压时，比较器输出高电位，立即使13脚输出零电平，开关电源停止工作。

本机未采用这一功能。

二、待机控制电路分析

1.TDA8133简介

TDA8133（M903）是一块具有过热和短路保护功能的双正极性电压稳压器，能提供5V和8V输出电压。

内部具有复位电路，当输出端电压低于正常值时，能够产生一个复位脉冲。

可以通过4脚控制端使8V输出端失效（被禁止）。

TDA8133内部电路框图如图5-4所示，引脚功能和实侧数据如表5-2所示。

图5-4TDA8133内部电路框图

表5-2TDA8133稳压器引脚功能和实测数据

脚号

引脚名

功能

电压（V）

开机

待机

1

IN1

输入1

13.0

12.8

2

IN2

输入2

13.0

12.8

3

DELCAP

外接延时电容

2.0

2.0

4

DISABLE

禁止

5.1

0

5

GND

接地

0

0

6

RESET

复位

2.1

2.1

7

NC

空

0

0

8

OUT2

输出电压2

8.0

0.6

9

OUT1

输出电压1

5.0

5.0

2.待机控制过程

正常开机时，N101（TDA9383）1脚输出低电平V269、V201截止，对行扫描电路和电源电路无影响。

待机时，TDA9383的1脚输出高电平，一方面控制V201饱和导通，V201集电极低电平加到TDA8133的4脚，控制TDA8133的6脚无8V电压输出（9脚的5V电压输出正常）。

8V供电被切断后，将使TDA9383内的TV处理器电路的供电被切断而不工作；另一方面，TDA9383的1脚输出高电平还经R258、R259分压后加到V269的基极，控制V269饱和导通，V269集电极输出低电平，将TDA9383的33脚输出的行激励脉冲对地短接，使行扫描电路停止工作，因场扫描供电取自行输出电路，因此，场扫描也停止工作。

需要说明的是，在待机状态下，开关电源各路输出电压与正常开机时基本相同。

第3节图像中频/伴音/亮度/色度/扫描/遥控电路分析

一、TDA9383超级单片简介

TDA9383为飞利浦公司生产的超级芯片，它将芯片将微处理器与TV处理器合二为一，内部包括图像中频放大与检波，伴音中频放大与解调，亮度/色度信号处理，行场扫描小信号处理和系统控制电路。

TDA9383主要特点如下：

TV信号处理器部分特点：

内设无需调整的中放PLL解调器和多制式图像中放电路，可切换时间常数的IF-AGC电路（由总线控制），视频切换开关，集成色度陷波器，可调节延时的亮度延时线，黑电平延伸电路，可切换中心频率的色度带通滤波器，PAL/NTSC等彩色制式自动检测电路，自动连续阴极校正电路（控制RGB输出电平及幅度，可分别进行亮暗白平衡自动调整，以达到标准色温），行场几何校正电路；此外，还具有16∶9功能，可适用于在4∶3屏幕上观看16∶9信号源节目。

微控制器部分特点：

具有80C51控制器为核心的标准指令集和定时关系；32～128k×8bit可编程ROM；具有供显示数据捕获用的3～12k×8bit扩展RAM；内设有两个16位定时/计数寄存器，监视定时器、8位A／D变换器，其中有4个引脚既可用作通用I/O端口，也可编程处理后用作ADC输入或6位PWM输出。

此外，该芯片还具有数据捕获及图文电视部分电路及显示部分电路的各种功能。

TDA9383内部电路框图如图5-5所示，引脚功能和实测数据如表5-3所示。

图5-5TDA9383内部电路框图

资料与数据表5-3TDA9383引脚功能和实测数据

脚号

引脚名

功能

电压（V）

有信号

待机

1

STANDBY

待机控制

0

3.2

2

SCL

I2C总线时钟

2.1

5.0

3

SDA

I2C总线数据

1.9

5.0

4

TPWM

调谐电压

4～0

4～0

5

ADC0MUTE

静音控制（高电平静音）

0/3.2

3.2

6

ADC1KEYB

键盘电平信号输入

3.2

3.2

7

ADC2SRS

SRS控制

4.7/0

0

8

ADC3DH

地磁校正控制

0.1

0.1

9

VSSC/P

数字地

0

0

10

P0.5（BAND1）

频段控制1

4.6/0.1

0

11

P0.6（BAND0）

频段控制0

4.6/0.1

0.2

12

VSSA

模拟部分接地

0

0

13

SECPLL

SECAM制锁相坏去耦

2.6

0

14

VP2

TV处理器+8V供电

7.9

0.4

15

DECDIG

TV处理器数字部分去耦

4.9

0

16

PH2LF

鉴相器滤波器2

3.4

0

17

PH1LF

鉴相器滤波器1

3.8

0.4

18

GND3

TV处理器地3

0

0

19

DECBG

带隙去耦

3.9

0

20

EW

水平枕校输出

3.2

0.9

21

VDRB

场扫描驱动B

0.6

0

22

VDRA

场扫描驱动A

0.6

0

23

IFIN1

中频信号输入1

1.9

0

24

IFIN2

中频信号输入2

1.9

0

25

IREF

基准电流输入

3.8

0

26

VSC

外接场锯齿波电容

3.7

0

27

TUNERAGC

射频RF-AGC输出

4.8～1.6

0

28

AUDEEM

音频去加重或SIF输入1

2.9

0

29

DECSDEM

音频解调器去耦或SIF输入2

2.2

0.7

30

GND2

TV处理器的地2

0

0

31

SNDPLL

窄带PLL滤波器/伴音中频AGC

2.2

0

32

AVL/SNDIF

自动音量电平控制/SIF输入

0

0

33

HOUT

行激励输出

0.6

0

34

FBISO

逆程冲输入/沙堡脉冲输出

0.5

0

35

AUDEXT

外部音频输入

3.6

0

36

EHT0

EHT/过压保护输入

1.8

0

37

PLLIF

中频PLL滤波器

2.4

0

38

IFVO/SVO

图像中频输出/可选择CVBS输出

3.2

0

39

VP1

TV处理器+8V供电端

7.9

0

40

CVBSINT

内部CVBS输入

3.9

0.4

41

GND1

TV处理器的地1

0

0

42

CVBS/Y

外部CVBS或亮度Y输入

3.3

0

43

CHROMA

S端子色度信号C输入

1.5

0

44

AUDOUT

音频输出

2.8

0

45

INSSW2

RGB/YUV切换开关2

1.0

0

46

R2/VIN

第2R输入/V输入（R-Y）

2.5

0

47

G2/YIN

第2G输入/Y输入

2.5

0

48

B2/UIN

第2B输入/U输入（B-Y）

2.5

0

49

BCLIN

束电流限制输入/V保护输入

2.2

0

50

BLKIN

黑电流输入

6.4

0.1

51

ROUT

红基色输出

3.9

0.1

52

GOUT

绿基色输出

3.9

0.1

53

BOUT

蓝基色输出

3.8

0.1

54

VDDA

TV处理器+3.3V数字供电端

3.3

3.3

55

VPE

OTP编程电压

0

0

56

VDDC

微处理器+3.3V数字供电端

3.3

3.3

57

OSCGND

振荡器接地端

0

0

58

XTALIN

晶振输入（测试时自动关机）

1.5

1.5

59

XTALOUT

晶振输出（测试时自动关机）

1.6

1.6

60

RESET

复位

0

0

61

VDDP

周边+3.3V数字电路电源

3.3

3.3

62

REM

遥控信号输入

4.9

4.9

63

AV1

TV/AV切换控制1

0

0

64

AV2

AV/TV切换控制2

0

0

TDA9383所需的5组电源供电是开关稳压电源输出的，13V经N903（TDA8133）电压变换器产生＋8V和+5V两组电压。

其中8V经TDA9383的14、39脚引入供内部的TV处理器用，＋5V经V956等的作用形成3.3V电压，从TDA9383的61、56、54脚引入，供内部CPU和数字电路使用。

关注与重点TDA93XX有TDA935X、TDA936X、TDA937X、TDA938X等多个系列产品，这些芯片在自动音量控制、音频切换、水平几何失真校正、水平和垂直变焦、ROM、RAM内部容量等电路有一些区别，但总体构成基本相同。

TDA93XX系列芯片中，在国产彩电应用较多的是TDA9383/9380、TDA9373/9370，其中，TDA9370、TDA9380无水平枕形失真校正功能，主要适用于21英寸及以下机型（部分大屏幕彩电也采用），TDA9373、TDA9383则具有水平失真校正功能，主要适用于25寸以及上机型。

另外，TDA9383/9380、TDA9373/9370等芯片在不同厂家生产的彩电中，其微处理器部分由于使用的控制模块为80C51单片机，故其很多端口根据外电路和芯片软件设计不同，其定义有所不同。

为便于维修时需要，表5-4给出4种采用超级芯片的彩电部分端口功能的不同点。

资料与数据表5-44种采用TAD93系列超级芯片彩电部分端口功能的不同点

彩电型号

康佳P2962K

TCL2999UZ

海尔29F3A-P

长虹SF2198

端口原始定义

芯片型号

TDA9383

TDA9380

TDA9373

TDA9370

输

入

输

出

端

口

定

义

1脚

待机控制

待机控制

待机控制

FM收音机/TV转换

P1.3或计数器/定时器1输入

4脚

调谐电压

调谐电压

调谐电压

调谐电压

P2.0或PWM输出

5脚

静音控制

S端子输入识别

键盘信号输入

键盘及指示灯控制

P3.0或ADC0输入

6脚

键盘信号输入

键盘信号输入

制式选择输出

键盘控制

P3.1或ADC1输入

7脚

音效控制

音响/AV/TV选择

静音控制

频段控制1

P3.2或ADC2输入

8脚

地磁校正

50/60Hz场频转换

接地

频段控制2

P3.3或ADC3输入

10脚

频段控制1

重低音开关

频段控制1

低音提升控制

P0.5

11脚

频段控制0

频段选择

频段控制0

D/K、M制式切换

P0.6

62脚

遥控信号输入

AV1控制

AV/AV2控制

静音控制

P1.0或外部中断1输入

63脚

TV/AV控制2

AV2控制

AV/SVHS控制

待机控制

P1.1或计数器/定时器0输入

64脚

TV/AV控制1

遥控信号输入

遥控信号输入

遥控信号输入

P1.2或外部中断0输入

二、图像/伴音中频处理电路分析

图像/伴音中频处理电路如图5-6所示。

图5-6图像/伴音中频处理电路

1.图像中频处理电路

由高频调谐器输出的中频信号，经V101预中放后，由C101耦合到Z101声表面滤波器，以平衡方式送到TDA9383的23、24脚，经中频信号检测、锁相环解调器处理后，解调出中频信号，由于图像中频因国家不同而有33.4、33.9、38、38.9MHz等多种频率，伴音中频信号也有31.5、32.5、33.5MHz等几种，故TDA9383采用了无调整的多制式锁相环（PLL）同步解调电路，减少了视频信号检波失真，提高了信号的适应能力。

经过锁相环解调后的中频信号通过自动增益（AGC）、自动频率控制（AFT）、视频峰值检波处理后，还送至AGC电路，由AGC电路分离出视频信号中的同步头，并对同步头进行放大，再经峰值检波和低通滤波后，形成中放AGC电压，用来控制中放电路的增益。

中放AGC电压还经RFAGC电路处理后得到RFAGC电压，从27脚输出，送至高频调谐器，以控制高放级的增益。

TDA9383的37脚外接R189、C189决定了锁相环参数的定时常数