海信TPW3208等離子電視電源原理與維修

【TPW3208海信32寸LG.PHILIPS屏電源原理與維修】32等離子電視于2007年大量上市，因?yàn)長G.PHILIPS屏組件價(jià)廉的緣故，被國內(nèi)很多廠家采用，如康佳PD32ES33、長虹PT32600、PT32700、海信TPW3208等。該屏電源板型號(hào)為PSU32FL-L1，主要由待機(jī)副電源、PFC電壓形成、VS電源、Va電源、保護(hù)檢測、電源CPU管理等電路構(gòu)成，在電源管理CPU的控制下按照一定的時(shí)序輸出各組電源。和以往的42寸以上等離子屏電源相比，其主要特點(diǎn)是采用單面PCB板、VS高壓電源部分采用常規(guī)的它激式PWM電路（以往大都使用半橋或者全橋調(diào)頻電源）、電源管理CPU檢測到電源異常保護(hù)動(dòng)作時(shí)，會(huì)將所有輸出電源關(guān)閉，包括送往主板的待機(jī)STB電源，故安全性能更高、更方便檢修。電源方框圖如下：(略）下面將按照上電的時(shí)序，對電源的工作原理進(jìn)行分析?！疽淮龣C(jī)副電源電路】1、交流220V電源接通后，先經(jīng)防高壓、低通濾波器抗干擾后由D101整流成100Hz脈動(dòng)直流電，再經(jīng)D607對C617、C618充電濾波后送往由IC151/NCP1271、T201等元件組成的待機(jī)電源電路，產(chǎn)生電源管理CPU需要的VDD和Vcc1、Vcc2、Vcc4電源；還有受電源CPU控制輸出的5V、STBY5V、5VSC、9V、16V和Vcc3等電源。2、待機(jī)副電源工作原理簡述：PFC電源（此時(shí)電壓還是310V左右，未提升）經(jīng)過T201初級線圈加到IC151的8腳上，IC內(nèi)部恒流源對6腳外電容C154充電，達(dá)到8V左右開始啟動(dòng)振蕩電路，副邊繞組通過整流濾波開始輸出各組電源，由U206/TL431、光藕PC201完成穩(wěn)壓取樣反饋。副邊繞組有3組，而且分熱地電源和冷地電源兩種。冷地電源部分：由D210、C211整流濾波輸出大約6.5V電壓，再經(jīng)R215、ZD202穩(wěn)壓成＋5VVdd電壓供給電源管理CPU；由D201、C202整流輸出19V左右的VCC4電源.。熱地電源部分：由D156、C156整流濾波出16V左右Vcc1電壓，然后通過由Q152、ZD153組成的電子濾波器輸出14V左右的Vcc2電源，Vcc2再通過D154隔離后給IC151P6提供電源，降低其高壓供電產(chǎn)生的功耗；以上幾組電源是常有的、不受CPU控制。6.5V電源后級還有5V、STBY5V和5VSC；Vcc4后級有9V和16V，Vcc1后級有14V的Vcc3，它們?nèi)渴茈娫垂芾鞢PU控制，其中STBY5V正常情況下是常有的，只有CPU得到保護(hù)指令才會(huì)關(guān)斷。【二、電源CPU管理電路】電源管理主要由單芯片IC701/MC80F0308構(gòu)成。CPU得到VDD供電后開始振蕩復(fù)位，然后從其（25）腳輸出高電位到U205控制腳產(chǎn)生STBY5V電源，再通過排插P814（14）腳將STBY5V送到到主板上；IC701同時(shí)從其（15）腳通過排插P814（1）腳輸出高電位的AC_ON檢測信號(hào)到主板，完成上電初始化，等待主板傳來的開機(jī)信號(hào)。主板得到開機(jī)指令后，從排插P814的（2）、（3）腳分別輸出高電平的RL_ON（繼電器接通）、Vs_ON（VS啟動(dòng)）開機(jī)信號(hào)到IC701（14）和（13）腳上，CPU接著分別從（10）、（8）、（19）、（20）腳輸出各組電源需要的啟動(dòng)信號(hào)。這里（10）、（8）、（19）腳受RL_ON控制輸出5VSC、16V、9V、5V和PFC，（20）腳受Vs_ON控制輸出Vs和Va電源?！救?VSC、16V、9V、5V電源原理】接到開機(jī)信號(hào)后，CPU（10）腳MULTI_ON信號(hào)由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，加到U203控制端輸出5VSC電源，同時(shí)經(jīng)過Q203倒相放大加到MOS管Q201柵極，輸出16V電源，16V再經(jīng)過三端穩(wěn)壓ICU202產(chǎn)生9V電源；CPU（8）腳M5V_ON信號(hào)由高電平跳變?yōu)?V，經(jīng)過Q205倒相放大加到U204上產(chǎn)生5V電源?！舅摹FC電源原理】PFC電路由U601/FA5501、L601、Q603、Q602、，D605、D604、C617和C618等元件組成接到開機(jī)指令，CPU（19）腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑馀篜C153導(dǎo)通，Q601導(dǎo)通輸出14V的Vcc3電源供到PFC電路。。U601/FA5501得到供電電壓，IC啟動(dòng)開始工作，由于此時(shí)L601副邊繞組沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，IC（5）腳ZCD（過零檢測）檢測為零電流，IC（7）腳輸出高電平，Q603和Q602導(dǎo)通將L601（10）腳電壓直接拉到地，L601初級線圈電流瞬間加大，由于初級線圈電流的變化感應(yīng)得到次級線圈電流，此感應(yīng)電流送至U601（5）腳零電流檢測端，該電流不斷加大，當(dāng)增大到超過翻轉(zhuǎn)的門限時(shí)，IC（7）腳輸出低電平，Q603和Q602關(guān)閉，L601（10）腳呈現(xiàn)高電壓(L601（13）（10）之間的感應(yīng)電壓與100Hz脈動(dòng)直流電串聯(lián)疊加，D605、D604正向?qū)▽617和C618充電，將PFC電壓提升到390V左右），次級感應(yīng)電流開始變小，當(dāng)U601（5）腳電壓小于1.4V時(shí)，IC輸出翻轉(zhuǎn)輸出高電平，Q602、Q603導(dǎo)通，重復(fù)上一個(gè)循環(huán)動(dòng)作。這里設(shè)置Q604的目的是為了達(dá)到讓Q602、Q603快速截止的目的。U601（1）腳是PFC電壓取樣輸入端，穩(wěn)定輸入電壓、（2）腳是取樣放大輸出濾波、（3）腳是功率因素乘法器輸入電壓采樣端、（4）腳是過流保護(hù)檢測端口?！疚濉S電源】VS電路由IC802/NCP1207、Q801、Q803、T801、U851和PC801、D851、C860等組成。接到Vs_on開機(jī)指令，CPU（20）腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑馀篜C802導(dǎo)通，Q804截止，釋放對IC802/NCP1207（2）腳FB的對地短路控制，（5）腳輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，Q801、Q803和T801投入工作，VS電源啟動(dòng)，U851、PC801構(gòu)成穩(wěn)壓取樣反饋。IC802(1)腳具有磁復(fù)位和過電壓保護(hù)檢測雙重功能：開關(guān)變壓器磁復(fù)位檢測由輔助繞組、R807、NCP1207（1）腳組成.輔助繞組的過零點(diǎn)電壓通過R807直接送到NCP1207（1）腳.通過內(nèi)部的過零電路為NCP1207下一周期開通產(chǎn)生必要條件.同時(shí)R807還有限制NCP1207（1）腳電流過大的作用；NCP1207過電壓保護(hù)的基準(zhǔn)電壓為7.2V，當(dāng)NCP1207（1）腳檢測到輔助繞組反饋的電壓超過7.2V時(shí).其（5）腳立即停止開關(guān)脈沖輸出并鎖定.只有重新接通主電源才能啟動(dòng).（3）腳是過流保護(hù)檢測端口（R816增大會(huì)保護(hù)），（8）腳和IC151/NCP1271功能一樣，是高壓恒流啟動(dòng)端口，本電路中未使用。注：IC802/NCP1207和IC151/NCP1271都是安森美半導(dǎo)體公司的產(chǎn)品，環(huán)保加穩(wěn)定性比較高，目前被液晶和平板電源大量采用，有必要了解一下。該公司芯片主要具有以下特點(diǎn)：1、動(dòng)態(tài)自供給(DSS):傳統(tǒng)電源必須在高電壓與芯片Vcc之間連接一個(gè)啟動(dòng)電阻，而NCP1207的高電壓引腳可以直接連通到輸入整流濾波后的高壓上，不但確保了正確、無損耗的啟動(dòng)序列，而且可以不依賴輔助繞組而工作。在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，DSS維持了NCP1207的Vcc腳電流供給，從而保證了機(jī)器內(nèi)MCU的正常工作電壓。2、電流模式控制.每次開關(guān)周期的電流檢測,以防止初級過電流引起開關(guān)變壓器的磁芯飽和而燒毀器件。3、臨界模式、準(zhǔn)諧振工作.所謂臨界是指在任何輸入、輸出條件下,電源變換器都不會(huì)進(jìn)入電流連續(xù)模式.它的實(shí)現(xiàn)是通過輔助繞組來檢測過零電壓,這樣確保開關(guān)變壓器的磁芯完全復(fù)位；通過附加響應(yīng)延遲電路,再重新開啟MOSFET管,此時(shí)MOSFET是在最小電壓下開通,稱此種開關(guān)方式為準(zhǔn)諧振工作.在這種工作方式中,因MOSFE管是在最小電壓下開通,在應(yīng)用中減小了開關(guān)損耗的同時(shí)也減小了電磁干擾.【六、VA電源】VA電源輸入來自VS電源，當(dāng)Vs啟動(dòng)后Va才有輸出。該電源屬于降壓斬波類型，和PFC剛好相反。由IC901、L901、D901、PC901、U901等組成。原理如下：（略）降壓斬波電路中，由于電感的作用，使負(fù)載電流脈動(dòng)減小、乃至連續(xù)，這是實(shí)際負(fù)載所期望的。因此該電路也是最常用的。這里斬波開關(guān)S、電感L和續(xù)流二極管DF組成降壓斬波器的主電路。當(dāng)S常通，輸入和輸出相等，當(dāng)S常開，輸出為0V，輸出永遠(yuǎn)小于或者等于輸入電源電壓。降壓斬波器的輸出電壓平均值與輸入電壓之比，剛好等于斬波開關(guān)的導(dǎo)通時(shí)間與斬波周期之比。改變導(dǎo)通比就可以控制斬波器的輸出電壓和電流的平均值?！酒摺⒈Ｗo(hù)檢測和控制電路】保護(hù)電路分待機(jī)VS電源瀉放電路、輸入AC過欠壓保護(hù)、PFC過欠壓保護(hù)，還有VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V電源輸出失落檢測保護(hù)。【一、保護(hù)檢測和控制電路】CPU保護(hù)檢測輸入通道共有七個(gè)，按照保護(hù)控制的特點(diǎn)分待機(jī)VS電源瀉放電路、VS、Va、5V、16V、9V電源輸出過欠壓檢測保護(hù)、交流輸入電源過壓欠壓保護(hù)和PFC電源過壓欠壓保護(hù)四個(gè)部分。相關(guān)電路如下：（略）1、VS電源待機(jī)瀉放電路：待機(jī)時(shí)，CPU（7）腳由高電位瞬間跳變?yōu)榈碗娖?，馬上又升為高電平。這個(gè)低電平使Q851截止、Q852瞬間導(dǎo)通一下，通過負(fù)載電阻R865和R872將C856、C857、C859、C860儲(chǔ)存的VS電源電荷瀉放掉。2、VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V輸出電源檢測保護(hù)：VS_DET信號(hào)送到CPU（28）腳、VA_DET信號(hào)送到CPU（27）腳、5VDET送到CPU（3）腳、16V送到CPU16腳、9V送到CPU（1）腳，當(dāng)CPU檢測到這幾組電壓任何一組失落時(shí)，除了保留STBY5V和PFC（390V）電源，將會(huì)關(guān)閉其它所有輸出電源通道。3、輸入交流電源過壓欠壓保護(hù)：輸入的交流電壓通過D125、R144、R142、R123、R137、R138、R139、R140、R140、R141組成分壓電路，在通道上面選擇TP6和TP7兩個(gè)位置作為保護(hù)電壓取樣點(diǎn)，其中TP7是欠壓保護(hù)取樣點(diǎn)，正常電壓是2.7V，TP6是過壓保護(hù)取樣點(diǎn)，正常電壓是5.2V。欠壓保護(hù)電路在正常情況下，U121/TL431，三個(gè)極K、R、A電壓分別是2V、2.5V、0V，因?yàn)镽極有2.5V電壓，那么U121K、A極有電流通過，光藕PC151導(dǎo)通、CPU（17）腳得到正常的高電位AC_DET信號(hào)。當(dāng)出現(xiàn)交流電源欠壓、TP7取樣電壓低于2.5V時(shí)，U121R極失去起控電壓條件，K、A斷路，PC151截止，CPU（17）腳檢測到低電位AC_DET信號(hào)，馬上關(guān)閉所有受控電源通道，包含送到主板的STBY5V待機(jī)電源過壓保護(hù)電路在正常狀態(tài)時(shí)，Q121截止，其C極高電位。當(dāng)出現(xiàn)交流電壓過高、TP6取樣電壓超過8V時(shí)，其通過D122和C124整理濾波電壓將超過8.2V，此時(shí)ZD121齊納擊穿，Q121飽和導(dǎo)通，D124接著導(dǎo)通（這時(shí)D121也同時(shí)導(dǎo)通，下面PFC電源保護(hù)部分將描述），U121R極電壓被鉗位至2V左右，K、A開路，PC151截止，和上述欠壓狀態(tài)一樣電源進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。4、PFC電源過壓欠壓保護(hù)：PFC電壓通過R146、R145、R126、R127、R136、R128、R130組成分壓電路，在上面選擇兩個(gè)位置作為保護(hù)電壓取樣點(diǎn)，其中R128和R130接點(diǎn)是欠壓保護(hù)取樣點(diǎn)，正常電壓是2.6V，R136和R128是過壓保護(hù)取樣點(diǎn)，正常電壓是11.6V。欠壓保護(hù)電路在正常狀態(tài)時(shí)U122導(dǎo)通，PC152導(dǎo)通，CPU（19）腳得到正常的高電平PFC_DET信號(hào)。當(dāng)PFC電源出現(xiàn)欠壓、取樣點(diǎn)電壓低于2.5V時(shí)，U122開路、PC152開路，CPU（19）腳檢測到低電平的PFC_DET信號(hào)，馬上關(guān)閉VS電源，CPU（28）腳VS_DET檢測到電壓失落，除了送到主板的STBY5V待機(jī)電源外，其它所有受控電源通道均被關(guān)閉。這種情況有別于上述交流AC過欠壓保護(hù)，因?yàn)楸颈Ｗo(hù)發(fā)生后送到主板的STBY5V待機(jī)電源還存在。（電源鎖定，要關(guān)交流開關(guān)）當(dāng)PFC出現(xiàn)過壓、取樣點(diǎn)電壓大于12.5V時(shí)，ZD122被齊納擊穿，Q121飽和導(dǎo)通，D121和D124都導(dǎo)通，U122、U121同時(shí)開路，PC151、PC152都開路，CPU（19）、（17）兩個(gè)腳檢測到異常的低電平保護(hù)信號(hào)，同樣會(huì)馬上關(guān)閉所有受控電源通道，包含送到主板的STBY5V待機(jī)電源，該保護(hù)控制和交流電源過欠壓保護(hù)特點(diǎn)一致。總結(jié)上述幾組保護(hù)特點(diǎn)如下：1、交流電源輸入過欠壓和PFC電源過壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)，包含送往主板STBY5V在內(nèi)的所有輸出電源全部關(guān)閉；2、PFC電源欠壓保護(hù)動(dòng)作時(shí)，只有STBY5V存在，其它幾組輸出電源全部關(guān)閉；3、VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V輸出電源失落保護(hù)動(dòng)作時(shí)，STBY5V存在，PFC（不工作時(shí)310V，工作時(shí)390V）電路照常工作，其它輸出電源全部關(guān)閉。掌握以上特點(diǎn)，當(dāng)電源板出現(xiàn)保護(hù)問題時(shí)，我們只要測量STBY5V、PFC電壓就可以快速判斷故障范圍?！揪S修篇】該電源板通病比較多，這里整理幾篇檢修過的案例友情提示：對于檢修來說該電源板還有一個(gè)特點(diǎn)，拔掉到主板的P814和掃描板供電排插后，通電直接輸出所有電源，所以非常方便脫離屏后維修?！疽?、機(jī)型：PD32ES33故障現(xiàn)象：不開機(jī)（售前機(jī)）】分析檢修：首先檢查排插P814電壓，發(fā)現(xiàn)無STBY5V電源，而CPU部分VDD電源還存在，人為將光藕PC1513、4腳短接，CPU（14）、（15）腳接高電位，PFC_ON和VS_ON依然沒有控制信號(hào)輸出，感覺CPU屬于死機(jī)狀態(tài)，用示波器觀察CPU（21）、（22）晶振波形正常，再檢查（23）腳復(fù)位電壓時(shí)電源板上發(fā)出異常的聲音，復(fù)位腳電壓也不穩(wěn)定，估計(jì)問題出在這上面，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)復(fù)位ICU701和電容C703均沒有安裝，因手上沒有KIA7027集成塊，按照過去檢修彩電微處理器的經(jīng)驗(yàn)，只需要RC組成延時(shí)電路就可以完成復(fù)位，于是補(bǔ)裝一個(gè)0.1Uf貼片電容在C703位置，拆掉人為短接線，再次通電，電源恢復(fù)正常?！径C(jī)型：PD32ES33故障現(xiàn)象：自動(dòng)關(guān)機(jī)，指示燈不亮（用戶機(jī)）】分析檢修：檢查排插P814電壓，發(fā)現(xiàn)無STBY5V電源，而CPU部分VDD電源還存在，人為將光藕PC1513、4腳短接，STBY5V電源恢復(fù)正常，顯然是過欠壓保護(hù)誤動(dòng)作，繼續(xù)測量發(fā)現(xiàn)U121K極電壓在3.6－5.5V間波動(dòng)，AC輸入取樣點(diǎn)電壓正常，PFC取樣點(diǎn)電壓也無異常，將Q121基極對地短路后開機(jī)故障消失，顯然是兩路過壓檢測出了問題，分別斷開ZD121和ZD122，發(fā)現(xiàn)是ZD122有漏電流引起，考慮PFC過壓保護(hù)設(shè)置過于靈敏，將11V穩(wěn)壓管代換為12V后，電源恢復(fù)正常。這種故障后來遇到多起，甚至有的技術(shù)員因找不到問題竟然將PFC升壓電路取消來解決問題。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該電源將IC601（6）、（7）腳短接后PFC降為310V居然可以正常工作，所以以后遇到IC601或者Q602、Q603擊穿找不到代換配件時(shí)，可以取消PFC升壓電路應(yīng)急處理，但配件買到后務(wù)必恢復(fù)原狀。【三、機(jī)型：PD32ES33故障現(xiàn)象：不開機(jī)（用戶機(jī)）】分析檢修：其它技術(shù)員維修過，說修了很長時(shí)間，最后發(fā)現(xiàn)把光藕PC802（3）、（4）腳短接可以正常工作，但不知道究竟是什么原因，不敢長時(shí)間工作，所以將電源板拆回來發(fā)到我這里維修。這個(gè)問題請大家根據(jù)剛才的原理來一起分析【實(shí)測電壓參數(shù)】【P814排插（至主板）電壓】腳位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15開機(jī) 5.1 4.9 4.7 5 4.9 0 0 16 16 0 9 0 5 5 0待機(jī) 5.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0【IC701(CPU)電壓】腳位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14開機(jī) 2.5 1 2.5 2.5 5 5 5 0 5 5 0 4.9 4.7 4.9待機(jī) 0 0 0 0 5 5 5 5 5 0 0. 0.4 0 0【注：7腳在待機(jī)瞬間有一個(gè)5-0