大屏幕彩色电视机开关电源与普通彩色电视机、遥控彩色电视机开关电源相比,有的相同;有的增设了倍压整流、加电延迟、超低压保护和工作电压扩展等电路;有的有高、低两种工作电压输出状态,其中低电压输出状态取代了预备电源为CPU提供待机状态下的工作电压。这3类开关电源引起的故障虽然相同,但检修方法和技巧则既有相同的地方,也有不相同的地方。
一、开关电源电路常见故障现象因开关电源电路故障而出现的故障现象。
常见的有
(1)无光、无声、无图像、无字符显示、无吱吱声,也无面板指示,通常称为“全无”。
(2)无光、无声、无图像、无字符显示,而有吱吱声和面板指示(这种故障现象也称为“保护”)。
(3)无光、无声、无图像、无字符显示、无吱吱声而有面板指示(这种故障现象也叫“二次不开机”).
(4)光栅与图像幅度大。
(5)光栅小。
(6)光栅与图像左右有花边或S扭曲。
(7)光栅与图像收缩。
(8)图像幅度大、有吱吱声。
(9)无光、无伴音、无字符显示而有连续的哒哒声。
(10)跑台等。
导致大屏幕彩色电视机开关电源输出电压异常的部位有:
开关电源自身。
保护电路误动作。
负载不工作或工作电流过大。
开/待机控制接口电路。
CPU与CPU工作条件电路。
本机键控电路漏电。
I2C总线有问题。
行逆程脉冲电路未引入开关管基极但这仅对于它激式开关电源而言。
对于上述(4)、(5)、(6)引起的故障均可以通过测量开/待机控制接口电路末端晶体管的工作状态来确定。
二、开关电源电路故障的判断方法
在检修工作中,判断故障是否出在开关电源电路,常用的方法有观察法、波形法、经验法、电压法、电阻法、断开法和电流法。
1.观察法
光栅(图像)左右有花边或S扭曲,但光栅水平幅度能达到要求,场扫描线性和幅度良好,这类故障多是开关电源存在自激现象或400V/100uF-220uf电容失效。
2.波形法
开关电源各输出电压正常,在光栅有花边时,可用示波器测量开关电源开关管集电极波形。如在正常的方波中有高于开关脉冲频率的其他波形,则可判断故障在开关电源。
3.经验法
若光栅有S扭曲或光栅上有上下移动的两条黑带,机内有“吱吱”(不同于保护声)声,多是 400V/100pF-220uF电容漏电、失效。
4.电压法
对于无光、无声、无字符故障,如果测得开关电源输出电压低,要判断故障是否出在开关电源电路,方法是测量开/待机接口末端晶体管的电压和各负载供电点电压。具体方法如下:
(1)测量开/待机接口电路末端晶体管或光耦合器各引脚电压,判断它对开关电源的控制是否为开机状态。如果为开机状态,说明开/待机接口电路及控制它的CPU正常;如果为待机状态,说明开关电源输出电压异常的原因系接口电路未正常工作,应对开/待机控制接口电路及CPU相关的电路进行检查。
(2)测量开关电源各输出·端电压,并与正常值进行比较,看各输出端下降比例是否一致,如果一致,说明各负载无明显加重现象,故障在开关电源;如果有的下降比例大、或无电压输出,那么开关电源输出
电压降低的原因很可能是这路负载或整流输出电路故障,造成开关电源负载加重而输出电压下降,可结合断开法进一步证实。
5.电阻法
测量开关电源各电压输出端对地电阻,看有无击穿短路现象,如果某个输出端测试阻值为0欧或很小,说明这个测试点相关的整流滤波电路或其负载有问题,此时可用断开法来进行检测证实。
6.断开法
(1)直接断开开关电源某个负载或各输出负载,然后在+B,即+105V?50V输出端接人假负载。假负载可用50W250f~电阻、60W灯泡、75W电烙铁均可。然后再测量开关电源各输出端电压,若测试结果恢复正常,说明负载存在故障而引起开关电源输出电压异常;若测试结果依然如故或电压虽有变化但仍达不到正常值,说明故障不在负载。
(2)将开/待接口电路末端晶体管断开,使开关电源工作于开机状态,如果开关电源输出电压恢复正常,说明开关电源工作正常;若依然如故,说明开关电源输出电压低不是开/待机控制接口电路工作状态不对所致。
值得注意的是,在断开开/待机控制接口电路末端晶体管时,要在与稳压电路不相关的部位断开。例如,对于图2?所示的三洋A3机芯开关电源接口电路,断开处要选在V792集电极或以前而不能选VD315及其以后的电路,以免在断开开/待机控制接口电路的同时也断开了稳压电路,从而使开关电源因稳压电路的切断工作于自激状态,输出电压升高而损坏开关管及其他元件。
(3)断开I2C总线,看开关电源输出电压是否恢复正常,如果恢复正常可判断故障出在总线电路;反之,如果开关电源输出电压仍是摆动,说明故障不在总线电路。需要说明的是,只有在遇有开关电源输出电压摆动不稳,且机内有“哒哒”的继电器反复动作声音时,才有必要对总线电路进行检查。
7.电流法
断开行扫描(行输出管)供电电路,在断开处串人电流表,观察开机瞬间电流,若500mA档打表头,可判断是行扫描电路存在过流而引起开关电源输出电压下降。
以上方法可单独使用,也可结合使用。
三、开关电源输出电压异常故障检查
开关电源始终无电压输出故障检查
开关电源始终无电压输出是指开关电源各输出端在按动电源开关开机的瞬间和之和为0V(表针无摆动)。这种情况是由于开关电源未产生振荡所致。进一步证实的方法是测量400V/1Oouf电容关机后的电压,若仍为300V然后慢慢下降,则说明开关电源确未产生振荡。开关电源未产生振荡的原因有:
(1)开关管集电极未得到足够的工作电压;
(2)振荡电路有问题;
(3)开关管基极未得到启动电压或相关电路故障。
检修这类故障首先要判断故障出在上述3个部位中的哪一个部位,具体方法是测量开关管集电极、基极电压。
测试结果可能有下列几种情况,各自对应的故障部位是:
开关管集电极电压为0V或低于市电1.4倍许多,说明开关管未得到正常的工作电压,应对交流市电220V输入电路、整流滤波电路进行检查;如果测试结果为市电电压的1.4倍左右,说明开关管具备了正常的工作电压,即交流220V输入电路、整流滤波电路都工作正常。
开关管基极电压为OV或近于OV(包括开机瞬间),说明启动电路未对开关管基极提供启动(导通)电压,或基极与发射极之间相关元件击穿,应对启动电路和开关管发射结及相关元件进行检查;如果基极电压为0.6V-0.7V(包括开机瞬间),说明启动电路和开关管发射结及相关元件正常;若为0.7V以上说明启动电路正常,但开关管发射结或其发射极相关元件断路或阻值变大。
开关管基极、集电极电压均正常,说明开关管具备了工作条件,故障在振荡电路,包括正反馈电阻、电容、放电二极管及开关变压器正反馈绕组及它们之间的连接印制板。
开关电源输出端瞬间有电压输出故障检查
这种故障现象是在按动电源开关开机的瞬间,开关电源某个或各输出端电压有一个小的输出,然后下降为OV。这种情况说明了开关电源在加电的初始产生了振荡,然后由于过压、过流保护引起停振,或开/待机控制接口电路加初电始为开机状态,然后随着CPU清零的结束而转入待机状态而造成停振。引发这种情况的原因有:
(1)开关电源因故输出电压高于标定值数十伏引起过压保护电路动作;
(2)负载过流引起过流保护动作;
(3)保护电路自身误动作;
(4)遥控电路因故执行待机指令。
对于(2)、(4)种原因,可用前面介绍的判断开关电源电路故障的方法进行判断,在判断其均正常的情况下对第(1)、(3)种原因进行检查。具体的检查方法有:
(1)用一只150W以上的交流调器将电视机的交流工作
电压降低,看在交流工作电压低到某数值时(每变动一次电压值,要重新开一次机),开关电压输出是恢复正常。如果开关电源输出电压恢复正常,可判断开关电源因输出电压过高造成开关电源保护电路动作;如果开关电源输出端电压依然如故,应该用断开法和电压法进一步检查。将交流调压器的输出(凭指示)调到50V(交流电),然后按动电视机电源开关开机,看电视机是否能启动(听机内启动声或测量开关电源输出端电压)。如果不能启动,关闭电视机电源开关,将交流调器输出向上调高5V- IOV,再开电视机,直到电视机能启动为止。在电视机能启动的最低交流电压输人的情况下,测量开关电源各输出端电压,即可检查出开关电源的故障部位或故障原因。
(2)断开行扫描供电电路,在开关电源+B(105V-150V)输出端接人假负载,断开过压保护电路,检测开机瞬间(开机后应该马上关机以保证各元件的安全,以下同)+B电压,如果高于图上标注值十几伏以上,可判断故障是开关电源输出电压过高所致,应对导致开关电源输出电压增高的稳压电路和振荡定时电容进行检查;如果开关电源+B输出端恢复正常输出值说明开关电源正常,则要再进一步判断故障出在负载还是出在过压保护电路,辨别方法是恢复保护电路,看看+B是否仍正常,如果+B是恢复正常则故障出在负载,如果+B电压仍然不正常(又出现原来的故障现象)则故障出在过压保护电路。
(3)检测保护元件的工作状态,可判断故障是由于哪路保护电路动作所致。例如通过测量过压保护电路中可控硅控制极电压(开机瞬间),可知道可控硅是否具备导通条件,从而判断保护电路动作是否因过压保护元件动作所致;通过测量过流保护电路末端(如图2?示长虹C2588开关电源中的V0825)的发射结电压,可判断该过压保护电路动作是否因为过流保护动作(导通)所致。如果测试结果VQ825发射结电压为0.6V,说明开关管工作电流大,因而造成1{839上的电压值大,这个较高的电压通过}1833加到v0825基极,使得V0825导通、集电极电流大,为vQ,822饱和导通提供了条件,VQ822进入饱和导通状态,其发射极与集电极间的等效电阻近于0Q,将开关管VQ83基极与发射极短路,造成开关电源停振,实现过流保护;如果测试结果为0V或很小,说明R839上的
电压降不大,也即说明R839上流过的电流不大,可由此判断开关管不存在过流现象,也即说明本机的过压保护元件动作不是过流所致。
(4)在通过上述检测确认所检查的开关电源不存在过流现象,可断开过流保护元件末端晶体管(一定要断在与稳压电路共用电路之前,如图2?所示的长虹C2588机,可断开V0825集电极,但不能断开VQ822各极及其他相关的元件,因为VQ822在电路中还担任稳压电路),以断定故障是由于过流保护自身问题引起开关电源的保护。在断开过流保护电路末端晶体管后,测量开机瞬间开关电源+B或其他输出电压,若恢复正常,说明开关电源的过流保护电路有问题;若依然如故,说明所检修的故障与过流保护电路无关。
应用上述方法判定出故障发生在开关电源的哪一部分电路后,要再进一步对各个部分的电路进行具体检查。下面分别介绍如何对各个部分电路进行具体检查。
一、稳压电路和振荡电容的检查
开关电源输出电压过高造成保护电路动作,这种故障的检查部位主要是稳压电路振荡电容。这里对于开关电源输出电压过高的原因,只提稳压电路和振荡电路中的振荡电容而不提其他元件,这是因为振荡电路的正反馈电阻和放电二极管损坏的原因多是阻值大或断路、二极管击穿、漏电、断路,而这种种情况要么造成开关电源停振,要么输出
电压降低;振荡反馈绕组或开关变压器局部短路和正反馈电阻阻值变小,虽有可能造成开关电源输出电压过高,但从多年维修工作实践来看,这类情况还未发现过一例,因此本文只讲了应检查振荡电容。就这个振荡电容来说,若采用的是0.016uf或0.039uf钽电容,其故障是极低的;若采用的是数微法的电解电容,其故障率还是较高的。
在确定开关电源因输出电压过高而引起过压保护电路故障,并且将故障检修范围缩小到稳压电路和振荡电容之后,下一步就要判断故障是稳压电路原因还是振荡电容原因,当然最简单的方法是更换振荡电容后试机,如果开关电源恢复正常工作,故障当然就出在稳压电路。但这里有两种情况需要说明:
(1)为什么直接更换这个振荡电容而不先用万用表电阻档进行判断?这是因为振荡电容对容量和自身损耗的要求均是很严格的,我们用万用表测试该振荡电容,只是借助表针接触电容电极的瞬间万用表内的电池对振荡电容充、放使电表针摆动来估计,这个估计会与实际参数相差很远,无法准确判断该电容是否已经损坏,甚至有时可能出现测试结果正常而工作却不正常。所以,有经验的维修人员检修开关电源电路故障时,往往直接先将开关电源电路中的稳压取样电容和振荡定时电容进行更换,而不对其进行测试。
(2)对于振荡电容采用0.016?.039uf钽电容的机型,因这种电容故障率极低许多维修部门和电子元件销售单位均不备此件,这时可采用电压法来判断出故障是否在稳压电路,并由此区分开故障所在。具体方法是断开过压保护电路,然后用调压器将电视机交流输人电压调低,使开关电源输出电压高于标定值(+B)十几伏,然后再开机对开关管基极电压进行测试,并将测试结果与图上标注值或日常所测试的正确数值相比较,看是升高、下降还是保持一致。如果开关管基极电压测试结果升高或一致,说明稳压电路未起到应有的作用。即在开关电源输出电压升高时,本应使开关管基极
电压降低,开关管导通时间变短,输出电压下降,而实际情况却相反,因此应判断故障出在稳压电路;如果开关管基极电压测试结果下降,说明稳压电路起到了应有的稳压作用并力图使开关管导通时间变短而使输出电压下降,开关电源输出电压不但未下降反而升高的原因则是在振荡电容。
在手中无电调器的情况下,为了安全起见可先更换稳压电路工作电压形成电路中的易损元件滤波电容(几微法到100uf不等),看看开关电源是否恢复正常。如果恢复,可判断所检修机的故障是由于稳压电路工作电压形成电路中的滤波电容失效或漏电,造成稳压电路工作电压下降(开关电源此时的其他各输出端与图上标注值比较升高了,而唯有此输出端电压相对下降了),稳压电路以此为基准,判断开关电源输出电压下降进行反方向调整,结果使开关电源向着输出电压升高的方向变化,最终导致输出电压上升很高而引起过压保护。如果更换稳压电路中的滤波电容后故障仍不能排除,可在检测稳压电路中各晶体管(主要是三极管>无击穿、开路的情况下采用冒险法检查,即断开过压保护电路和行供电电路,在+B端接入假负载,然后测量开机瞬间开关管的基极电压。
在经过上述方法判断故障出在稳压电路后,还要通过一种方法来判断故障究竟出在稳压电路中的哪一级哪一个元件。最有效的方法是测量各级三极管的b、e、c极电压并与图上标注值或日常测试的正确数据比较,看其相对值是升高、下降还是保持一致,然后将比较的结果应用稳压原理进行分析判断,这个测试点电压的变化(升高、下降或保持一致)对开关管基极电压的影响应当是使其升高、下降或保持一致。如果是使开关管基极电压升高或保持一致,那么可以判断故障在测试点或测试点之前的稳压电路;如果是下降,说明测试点以前的电路力图使开关管导通时间缩短,即对开关电源输出电压作出了应有的反映,并尽所能使开关管导通时间变短,以使开关电源输出电压下降达到稳压,至于实际结果与此相反,说明测试点到开关管基极之间的稳压电路有问题而不能正确传送稳压结果,所以应对测试点与开关管基极之间的元件进行检查。
二、保护电路检查
因上述已经判断出开关电源的保护不是过压和过流所致,所以在此情况下断开过流、过压保护电路末端(即开关电源的控制点,如图2?中的VQ825集电极),然后分别对过压、过流保护电路的各个三极管b、e、c极或可控硅控制极及二极管的正负极电压进行测试,并通过测试结果判断所测量晶体管的工作状态(导通还是截止)然后与图上标注值或日常所测量正确电压值所体现的工作状态进行比较。如果工作状态一致或测试电压一致,说明测试点以前的电路工作正常;如果工作状态正好相反,说明测试点以前电路有问题而导致了保护电路的误动作。对于图上没有标注电压值又无日常测试数据的机型,判断其保护电路应处于哪一种状态,方法是:先找出末级晶体管所处的工作状态(一般来说均应处于截止状态),并以此为基准,根据线路的结构分析判断它以前各晶体管应处的工作状态(一般来说保护电路中的各晶体管在正常情况下均处于截止状态)。
开关电源输出电压低的检查
一、开关电源输出电压低故障原因
开关电源输出电压低故障原因有:
(1)220V交流电压输入电路和整流滤波电路对开关管提供的工作电压不够。
(2)某电路负载存在过流故障引起开关电源负载加重而导致输出电压下降。
(3)开/待机接口电路处于待机状态,令开关电源工作于低频振荡状态其输出电电压为待机状态下的读数。此类故障仅适应于无预备电源,CPU预备状态下的工作电压由开关电源提供的机型。
(4)开/待机控制接口电路末端由于某种原因工作于开机与待机之间的状态,从而导致开关电源电路工作于待机与开机状态之间的工作频率,造成开关电源输出电压高于待机状态的值低于开机状态的值。
(5)保护电路末端因故工作于放大状态,造成开关管受此影响而导通时间变短,引起开关电源输出电压下降。
(6)整流输出电路中的二极管和滤波电容、限流电阻有问题引起输出
电压降低。
(7)稳压电路有问题,不能对开关电源输出电压的变化作出正确的反映,对电源开关管基极电压调整方向不对,从而造成开关电源输出电压低。
(8)振荡电路中的正反馈电阻变大、放电二极管性能变差导致振荡周期变长、振荡频率下降,从而引起开关电源输出电压低。
(9)它激式开关电源因未得到行逆程脉冲而工作于低频状态。
二、开关电源输出电压低故障部位判断
从上述列举的原因中不难发现,引起开关电源输出电压低的原因涉及到了开关电源自身的各个部分和与开关电源相关的所有电路,这就要求我们应先根据故障现象进行分析判断,逐步缩小故障检查的范围。具体方法如下:
(1)测量行输出管集电极(开关电源+BV端)电压。对于它激式开关电源,若测得+B为IOOV左右,且电视屏幕无光、无字符,说明开关电源正常,故障出在行扫描电路。由于行扫描电路故障,它一方面导致无光栅、无字符;另一方面造成开关电源因得不到行逆程脉冲而工作在自由振荡状态。所以遇有此类故障,应对行扫描电路进行检查。
(2)测量开关电源各个输出端电压,以判断故障是在开关电源自身还是在负载与整流输出电路。
如果有的输出端电压正常,有的低于,正常值,说明开关电源的振荡、稳压,交流220V输入与整流滤波及保护电路、开/待机控制接口电路等工作均正常,负载亦无过流现象,故障出在输出电压低的这个整流输出电路。应对这路中的限流电阻、整流二极管、滤波电容进行检查。
如果所有输出端电压均低于正常值,且下降的比例(与各自的正常值比较)基本一致,说明负载和整流输出电路正常,故障出在开关电源的振荡、稳压电路或开/待机、保护等电路。
如果有的输出端电压下降比例大,有的输出电压下降比例小,说明故障出在下降比例大的这个电压输出端的相关元件,包括:自身整流输出的二极管、滤波电容和负载,此时可用断开法断开此路的负载。如果所断开的是行供电电路,应接人假负载。在断开后,再测量开关电源各输出端电压,若恢复正常,可判断所断开的负载有过流现象;若各输出端子电压无变化或虽有变化但仍达不到正常值,说明故障不在这路负载。此时应对该路整流输出电路中的整流二极管和滤波电容进行检查。
(3)测量开关管集电极电压,判断交流220V输入及整流滤波电路是否正常。大屏幕彩色电视机开关电源的工作电压范围较宽,普通大屏幕彩色电视机的工作电压范围为ACl80V-240V,多功能大屏幕彩色电视机的工作电压范围可达ACll0V-280V。根据我国市电供电情况,城市比较稳定,多在AC220V左右;而在农村,有些地方的供电电压则较低,但一般也能达到ACl80V以上,所以大屏幕彩色电视机很少出现由于供电电压低而造成无法收看的情况。所以在测量开关管集电极电压时,测试结果若为交流供电电压值的1.4倍,就可说明该机的220V输入电路和整流滤波电路工作正常;若测试结果明显低于供电电压的1.4倍,应对220V电压输人电路中的电源开关、限流电阻、整流电路中的二极管、滤波电容进行检查。
(4)断开开/待机控制接口电路末端晶体管,对于非继电式实现开/待机的机型,可断开开/待机控制电路末端晶体管基极或集电极,看开关电源输出端电压是否恢复正常:若恢复正常,可判断故障在开/待机控制接口电路及相关的CPU等电路;若依然如故,可排除故障在开/待机控制接口电路的可能性。
(5)测量开关电源振荡电路中各元件的在路电阻。经过上述检查表明故障不在开关电源相关的负载、开/待机控制接口电路、AC220V输入与整流滤波电路以后,剩下的检查部位还有稳压电路、保护电路和振荡电路中的正反馈电阻以及放电二极管。对振荡电路的检查,可在路测量正反馈电阻和放电二极管阻值,如发现异常可将其焊下来路进一步测量阻值以确认;如无明显异常,可先将开关电源振荡电路排除在故障检修范围之外。
(6)测量稳压电路各测试点电压。测量稳压电路末端即开关管基极或推动管基极电压
(因有时开关管基极电压不明显或受保护电路的影响不能说明问题),并将测试结果与图上标注值或日常测量准确的电压值进行比较,看是升高、下降、一致。若开关管基极电压升高,可判断稳压电路对开关电压输出电压低作出了正常的反映,并已尽量使开关管的导通时间向着开关电源输出电压恢复正常输出的方向变化,此时应对保护电路进行检查。若开关管基极下降,说明稳压电路未反映出开关电源输出电压已经下降的变化,而是随开关电源输出电压的变化朝反方向变化,所以比图上标注的正常值升高了,此时应对稳压电路进行检查。若开关管基极电压与图上标注值一致,此时应进一步测量推动管基极电压,看其电压的变化是否为力图使开关管基极电压升高:如果是,可判断稳压电路正常,故障出在保护电路或振荡电路;如果不是,说明故障出在稳压电路。
(7)断开保护电路。方法是:在判断负载不过流的情况下,依次断开开关电路中的各保护电路末级晶体管,看开关电源输出电压是否恢复正常。如果在断开某保护元件后,开关电源恢复正常输出,那么说明故障出在这路保护电路及相关的元件。
三、开关电源输出电压低故障检修
利用上述的方法将故障缩小到稳压电路或保护电路后,还要对这两部分电路进一步确定。故障元件,然后才能进行修理,排除故障。因而,接下来的任务就是如何对这个电路进行进一步的检查。对于故障在负载的检查将在以后的具体单元电路中讲;对于AC220V整流滤波电路、开关电源整流输出电路、开关电源振荡电路的检查,利用断开法和电阻法即可查出故障元件,所以这里也不作介绍。这里仅对相互影响大,不好判断故障在哪个部位的稳压电路与保护电路的检查进行介绍。
1.对稳压电路的检查
由前往后或由后往前依次测量稳压电路各测试点的电压,如三极管的各极电压;光电耦合器的各引脚电压。然后将测试结果与图上标注值或日常测试的正确电压值进行比较,看相对值是升高了,还是下降了或一致,最后将这个比较结果根据稳压电路工作原理进行分析
(1)如果使开关管基极电压向下降方向变化(不管实际情况),则说明开关电源输出电压低是这个测试点提供的电压不对造成的,应对测试点及它之前的电路进行检查;
(2)如果使开关管基极电压向升高的方向变化,说明测试点对开关电源输出电压低的情况作出了正确的反映,也即说明测试点及以前电路工作正常,应对测试点与开关管基极之间的稳压电路进行检查
2.对保护电路的检查
可在断开保护电路末端元件的情况下,也就是开关电源输出电压正常的情况下,对保护电路进行检查。检查的方法是用电压法,即测量各测试点电压并与图上标注值或日常测试的正常值进行比较。若与图上标注值或正常值一致,说明测试点以前电路正常,故障出在测试点与保护电路对开关电源控制点之间的电路;若测试结果与图上标注值或正常值比较明显不一致而且其电压的变化是向着使保护电路趋于动作方向,说明测试点电压异常是引起开关电源输出电压下降的原因,应对测试相关及之前的保护电路进行检查。