采用“代换法”维修液晶显示器开关电源虽然比较方便,但笔者强烈建议维修人员最好采用芯片级维修方法进行维修,一则节约维修费用;二则有些电源板不易购到,此时必须进行芯片级维修;三则可提高自己的维修技能。
在介绍开关电源芯片级维修之前,特提醒读者,一定要将有些开关电源原理与电路分析等方面的内容掌握好,因为这些内容是芯片级维修的基础。
1. 开关电源的检修方法
( 1) 假负载法
在维修开关电源时,为区分故障出在负载电路还是电源本身,经常需要断开负载,并在电源输出端(一般为 12 V)加上假负载进行试机。之所以要接假负载,是因为开关管在截止期间,储存在开关变压器一次绕组的能量要向“二次”侧释放,如果不接假负载,则开关变压器储存的能量无处释放,极易导致开关管击穿损坏。一般选取 30~60 W/12 V 的灯泡(汽车或摩托车上用)作为假负载,优点是直观方便,根据灯泡是否发光和发光的亮度可知,电源是否有电压输出及输出电压的高低。为了减小启动电流,也可采用 30 W 的电烙铁作为假负载或大功率 600 Ω~1 kΩ 电阻。
专家点拔:对于大部分液晶显示器,其开关电源的直流电压输出端大都通过一个电阻接地,相当于接了一个假负载,因此,对于这种结构的开关电源,维修时不需要再接假负载。
( 2) 短路法
液晶显示器的开关电源,较多地采用了带光电耦合器的直接取样稳压控制电路,当输出电压高时,可采用“短路法”来区分故障范围。
“短路法”的过程是:先短路光电耦合器的光敏接收管的两脚,相当于减小了光敏接收管的内阻,测量主电压仍未变化,则说明故障在光电耦合器之后(开关变压器的一次侧);反之,故障在光电耦合器之前的电路。
需要说明的是“:短路法”应在熟悉电路的基础上有针对性地进行,不能盲目短路,以免将故障扩大。另外,从检修的安全角度考虑,短路之前,应断开负载电路。
( 3) 串联灯泡法
所谓“串联灯泡法”,就是取掉输入回路的熔丝,用一个 60 W/220 V 的灯泡串在熔丝两端。
当通入交流电后,如灯泡很亮,则说明电路有短路现象。由于灯泡有一定的阻值,如 60 W/220 V 的灯泡,其阻值约为 500 Ω(指热阻),所以能起到一定的限流作用。这样,一方面能直观地通过灯泡的明亮度大致判断电路的故障;另一方面,由于灯泡的限流作用,不至于立即使已有短路的电路烧坏元器件。排除短路故障后,灯泡的亮度自然会变暗,最后再取掉灯泡,换上熔丝。
( 4)代换法
液晶显示器开关电源中,一般使用一块电源控制芯片,此类芯片现在已经非常便宜,因此,怀疑控制芯片有问题时,建议使用正常的芯片进行代换,以提高维修效率。
2. 开关电源常见故障维修
液晶显示器开关电源部分常见的故障现象是:开机烧保险管、开机无输出或有输出但电压偏高或偏低等。下面简要介绍这些故障的检修思路。
( 1) 保险管烧断
主要检查 300 V 上的大滤波电容、整流桥各二极管及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致熔丝烧断、发黑。值得注意的是:因开关管击穿导致的熔丝烧断往往还伴随着过电流检测电阻和电源控制芯片的损坏。负温度系数热敏电阻也很容易和熔丝一起被烧坏。
( 2) 无输出,但保险管正常
这种现象说明开关电源未工作,或者工作后进入了保护状态。首先测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则检查启动电阻和启动脚外接的元器件是否漏电,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可很快查到故障。若有启动电压,则测量控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高、低电平的跳变;若无跳变,说明控制芯片坏、外围振荡电路元器件或保护电路有问题,可先代换控制芯片,再检查外围元器件;若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
( 3) 有输出电压,但输出电压过高
在液晶显示器中,这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路。我们知道,直流输出、取样电阻、误差取样放大器(如 TL431)、光电耦合器、电源控制芯片等电路共同构成了一个闭合的控制环路,任何一处出问题都会导致输出电压升高。
方法技巧:对于有过电压保护电路的电源,输出电压过高首先会使过电压保护电路动作,此时,可断开过电压保护电路,使过电压保护电路不起用,测量开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高出 1 V 以上,说明输出电压过高。实际维修中,以取样电阻变值、精密稳压放大器或光电耦合器不良为常见。
( 4) 输出电压过低
根据维修经验,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还有一些原因会引起输出电压过低,主要有以下几点:
①开关电源负载有短路故障(特别是 DC/DC 变换器短路或性能不良等)。此时,应断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路还是负载电路有故障。若断开负载电路电压输出正常,说明是负载过重;若仍不正常,说明开关电源电路有故障。
②输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过“代换法”进行判断。
③开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。
④开关变压器不良,不但造成输出电压下降,还会造成开关管激励不足从而屡损开关管。
⑤300 V 滤波电容不良,造成电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降。
3. 屡损开关管故障的维修
屡损开关管是开关电源电路维修的重点和难点,下面进行系统分析。
开关管是开关电源的核心部件,工作在大电流、高电压的环境下,其损坏的比例是比较高的,一旦损坏,往往并不是换上新管子就可以排除故障,甚至还会损坏新管子。这种屡损开关管的故障排除起来是较为麻烦的,往往令初学者无从下手。下面简要分析一下常见原因: