该电源板现已广泛应用于海信的众多LED液晶彩电中,其工作流程见图1,印制板图解见图2。本文将介绍该电源板的易损电路原理及其维修。
一、市电输入抗干扰(EMI)及整流电路
为了防止干扰信号通过电网对本机造成影响,同时也为了减少本机产生的电磁通过电网干扰其他电气设备,在输入端都增加了交流抗干扰电路。L801、L802、C804、C805构成共模抑制电路,滤除电源和电网产生的对称干扰信号。C801、C803是差模抑制电容,滤除电源和电网产生的非对称干扰信号。
R801、R802、R803是C801和C803的放电电阻,关机后泄放掉储存在C801、C803的高压电荷。RV810是压敏电阻,当市电意外升高超过RV801的保护电压值;时,击穿短路,熔断保险F801,以保护后级电路的安全。RT801为负温度系数热敏电阻,开机瞬间温度低,阻抗大,是为了防止开机瞬间浪涌电流的冲击,对后级造成损坏。
市电220V经过抗干扰电路后,通过VB801整流,C808滤除高频干扰,得到300V脉动电压,输送到后级电路。220V进线抗干扰及整流原理图如图3所示。
二、副开关电源5VS部分工作原理
本机5VS部分由开关变压器T803和N975(TNY175)及外围元件组成,其工作原理如图4所示。其作用一是在T803次级产生稳定的5VS电压为主板的控制系统供电;二是在热地端产生20V电压经过待机控制电路稳压后为PFC驱动电路N830及主电源驱动芯片N831提供工作电压。
R909、VD902、C902组成DRC尖峰吸收回路,防止在开关管截止瞬间电感产生的尖峰脉冲击穿内部开关管。
TNY175是工作在限流模式下的开关电源控制集成芯片,引脚功能如表1所示,实测数据如表2所示。它使用简单的ON/OFF控制输出电压的高低,内部集成了700V的MOSFET。
1.启动工作过程
由前级整流电路和PFC送来的电压(待机时300V,整机正常工作后,380V)通过T803初级①-③绕组加到N957④脚,内部电路自供电,内部恒流驱动电路工作,向电容C907充电,C907所得电荷逐渐升高,驱动电路内部功率管开始工作,开关管工作在开关状态,T803①-③绕组中有交变电流流过,次级⑥-⑩绕组产生感应电压,经过整流管VD905整流,.再经过C912,L904、C915组成的T型滤波电路后,得到5VS电压。
热地端④-⑤绕组产生的感应电压经电阻R915限流,经VD903整流C907滤波后产生20V的电压,经过控制稳压后为N830、N831提供VCC工作电压。
2.稳压电路及工作过程
5VS的稳压控制主要由三端精密稳压器N903(TL431 )(由R925, C904构成RC电路,功能是稳定TL431的工作状态防止形成自激造成稳压失控)、光耦N902(PC817)及取样电阻R924 , R926等元件组成,通过对N975的①脚输出电流的大小进行控制,经内部处理后控制开关功率管的导通和截止,稳定5VS的输出。
当5VS升高时,N903的R端经 R924、R926所分的电压也相应升高,经N903内部比较放大后K端电压下降,使得流过光耦N902内部发光管的电流增大,因发光度增强,N902内部的光敏三极管导通增强,导致从N957的①脚内部流出的电流增加,当流出的电流超过设置闭值时,内部电路动作,使开关管导通周期减少,输出电压降低。5VS电压降低时,稳压则和此过程相反。
3.交流电压输入过低保护电路和输出过压保护
市电输入欠压保护电路主要由 V901,V902构成,正常功能工作时220V交流电经过VD904整流C901滤波。经过分压电阻R911、R912、R913、R901分压,所分得电压由C906滤波后,经过VD906、R916、R918分压加到V901基极,V901饱和导通,V902截止。当市电降低时,分压点所分的电压也相应降低,V901截止,N957②脚电压通过电阻R919加到V902基极,V902饱和导通,造成从①脚拉出的电流远超过设计A值,内部电路关断开关功率管,芯片停止工作。
4.输出过压保护电路
当某种原因引起5VS电压过高时,20V电压也会相应大幅度升高,通过R910加到N957②脚的电压也升高,电流增大,当流进②脚的电流大于5mA时,芯片锁定,停止工作。
三、功率因数校正PFC部分
该板的PFC部分由驱动电路N830 (FAN7930)及其外围元件、储能电感L811、功率管V810和V811、整流二极管V812、滤波电容C824、C822组成,电路见图5, V811开机瞬间为电容二极管充电,防止通电瞬间大的电流流过电感L811并对其他元件造成伤害。
FAN7930是PFC专用芯片,工作在临界导通模式(BCM ),采用⑧脚SOP封装,内部集成有过压及过流多种保护电路,和其他不同之处是,它带有PFC就绪引脚(当PFC电压检测端升到比内部阂值电压高时,此端被外部上拉电压拉高),可用于触发下一级控制电路FAN7930各脚功能,如表3所示,其实测维修数据如表4所示。