康佳KIP+L150I14C1-01电源+高压二合一板编号为34006620,应用于康佳LC37F100PD、LC37FS30B等液晶彩电中。编号为34006601、34007050、34008155、35014801的电源板与其基本相同,可互相代替使用。
一、电源电路工作原理
编号为34006620的康佳KIP + L150I14C1-01电源+高压二合一板实物图解如图3-9所示,板编号为34006601, 34007050的康佳KIP + L150I14C1-01电源+高压二合一板实物图解如图3-10所示,两者电路结构基本相同,可相互代换使用。其电路组成框图如图3-11所示。它的结构按功能也可分为进线滤波和交流220V整流滤波电路、+ 12V主电源电路、PFC电路、背光灯高压板电路。
(一)PFC电路
康佳KIP + L150I14C1-01电源+高压二合一板的PFC电路如图3-12所示。它由振荡与控制集成电路FAN7530 (UF901)、大功率MOSFET(开关管)QF901、储能电感LF901等组成,提高开关电源的功率因数,不仅可以节能,还可以减少电网的谐波污染,提高电网的供电质量,校正后为主开关电源和背光灯高压板电路提供约400V的直流电压。
1. FAN7530简介
FAN7530是飞兆公司开发的PFC电路专用集成电路,其内部电路框图如图3-13所示。它内含锯齿波发生器、驱动输出电路、电流保护比较器、零电流检测电路、电流保护比较器、误差放大器等。该芯片的工作频率是变化的,本电源设定的最低工作频率是27 kHz。FAN7530引脚功能和对地电压见表3-6。
2.抗干扰与整流滤波
市电220V进线抗干扰电路和交流整流滤波电路主要由C903、C904、RV901、L901、C902、1902、C905、C906、C910、1903、C909、C907、BD901、C911等组成。整流滤波电路与常见的电路相同,只是开关电源中的进线滤波电路与一般的电路相比,增加了一组滤波器,因此,该开关电源的抗干扰能力强于一般液晶彩电中所使用的开关电源。在该开关电源的进线滤波器中,RV901为过电压保护电路,交流220V电压异常升高时,该元件会自动击穿短路而避免损坏开关电源中的其他元器件。
3.启动工作过程
二次开机后,开关机VCC控制电路Q951输出的PFC VCC电压加到UF901的8脚,内部的脉冲振荡电路启动产生振荡脉冲信号。振荡电路产生的振荡脉冲信号经UF901内部相关电路处理后从7脚输出激励脉冲,然后加到QF901的门极,使QF901工作在开关状态。QF901导通时,将能量储存在LF901中;QF901截止时,LF901中储存的能量通过DF903向CF901进行充电,这样在CF901上就得到了PFC 400V直流电压,为主电源和背光灯升压输出电路供电。
4.稳压过程
PFC电路输出电压的变化经RF904、RF914、RF908、RF909与RF901、RF905分压后作为取样电压由UF901的1脚输入。LF901的二次感应电压经RF910送到UF901的2脚,作为误差信号;经RF911送到UF901的5脚,作为过零检测信号。上述取样和检测电压经内部比较放大后,进行对比与运算,确定7脚输出的脉冲占空比,维持输出电压的稳定。在一定的输出功率下,当输入电压降低时,UF901的7脚输出的脉冲占空比变大,开关管QF901的导通时间延长,输出电压升高到正常值;当输入电压升高时,UF901的7脚输出的脉冲占空比变小,QF901的导通时间缩短,输出电压降低到正常值。
5.过电压、欠电压保护电路
FAN7530的8脚设有电压检测电路,当该脚电压过低或过高时,内部保护电路启动,切断电路内部供电,达到保护目的。
FAN7530的1脚内设误差放大器和采样点关断电路,该脚正常电压在2.5V左右。当输入到1脚的取样电压低于0. 45V或者高于2.675V时,PFC电路关断。
6.过电流保护电路
FAN7530的4脚通过RF915对QF901的源极电阻RF916两端电压进行检测。RF916两端的电压降反映了PFC电路电流的大小,当QF901电流过大,RF916两端的电压降随之增大,FAN7530的4脚电压超过0. 8V, PFC电路就会停止输出。
(二)主电源电路
康佳KIP + L150I14C1-01电源+高压二合一板主电源电路如图3-14所示。它主要由厚膜电路FSQ0465 (NW901)、开关变压器TW901,稳压控制电路误差放大器NW951、光耦合器NW950等组成。将待机状态的+300V供电和开机状态的+400V电压转换为+1乌V电压为主板和电源板上的高压板电路供电。
1. FSQ0465简介
FSQ0465是一款由仙童公司出品的PWM控制芯片/大功率MOSFET的复合电源芯片,其内部电路框图如图3-15所示。它包括基准电压源、振荡器、PIM调制器、RS触发器、驱动级、MOSFET输出级以及过电流、过电压、欠电压和过热等完善的保护功能。FSQ0465引脚功能和对地电压见表3-7。
2.启动供电过程
待机状态PFC电路未工作前,PFC滤波电容CF901两端的+300V电压为FSQ0465(NW901)供电;遥控开机后,PFC电路启动工作后,CF901两端输出的PFC-400V电压,为NW901供电。
电源开关接通后,CF901输出的约300V电压经TW901的1-2绕组加到NW901的1脚,作为集成块内部开关管的工作电压。市电整流滤波后产生的Vac脉动电压经RW913加到6脚,作为内部脉冲振荡电路的启动电压。
正常情况下,NW901的6脚得电后,内部的振荡电路就会启动产生振荡脉冲信号。振荡电路产生的脉冲信号经内部的驱动脉冲放大等电路处理后送往开关管,放大后从NW901的1脚输出,并在变压器TW901中形成变化电流。然后通过变压器的互感作用从二次侧输出脉冲信号。TW901二次7、8、9~10、11、12绕组感应电压经由DW951、DW952、CW953、CW955等组成的整流滤波电路整流滤波后得到+12V电压,分别输往数字板和开关电源上的其他电路,作为数字板和开关电源部分电路的工作电压。
TW901的4-6绕组感应电压分为两路:一路经RW912, RW910加到NW901的5脚,作为内部准谐振电路的同步控制信号;另一路由DW904, CW911组成的电路整流滤波,QW903、ZW901等组成的电路稳压后,得到约14V电压分别加在NW901的3脚和QW903的集电极稳压后输出VCC电压加封Q951的发射极,作为NW901内部电路的工作电压和Q951的输入电压。
3.稳压控制电路
稳压控制电路由误差放大电路NW951 (TL431)、光耦合器NW950 (PC817)及NW901的4脚内部电路构成。对主电源输出的+12V电压进行取样,经NW951比较放大后产生误差电压,通过NW950对NW901的4脚内部振荡电路脉宽或频率进行控制,实现输出电稳定不变。
4.待机控制电路
待机控制电路如图3-14下部所示,由VCC控制电路、+ 12V输出控制电路、主电源稳压控制电路三部分组成。
Vcc控制电路:由Q953、光耦合器N952、晶体管Q951组成。遥控开机时主板控制系统送到电源板上的P/S ON/OFF为高电平,Q953饱和导通, N952导通,将Q951的基极电压拉低而导通,将副电源输出的14V电压输出,变为PFC VCC电压,送到PFC电路UF901的8脚,PFC电路启动工作,为主电源和背光灯升压输出电路提供PFC 400V供电,整机进入开机状态。待机时P/S ON/OFF变为低电平,Q953、N952、Q951均截止,切断UF901的VCC供电,PFC电路和主电源、背光灯升压电路均停止工作。
+12V输出控制电路:由误差放大器U853、光耦合器N953和晶体管 Q956组成。二次开机后PFC电路输出的PFC 400V电压经R914~R97与R907, R919分压后,使U953、N953导通,将沪56的基极电压拉低而导通,将主电源输出的+12V电压输出,变为Vin12V电压,送到高压板驱动控制等负载电路使其启动工作。待机时PFC电路停止工作,PFC输出电压降低到+300V、U853、N953和Q956均截止,切断Vin 12V电压输出,高压板驱动控制等负载电路停止工作。
主电源稳压控制电路:由QW954、QW953、ZD951组成。遥控开机时P/S ON/OFF为高电平,QW954饱和导通,QW953截止,对稳压电路光耦合器NW950的2脚电压不产生影响,主电源正常工作;待机时P/S ON/OFF变为低电平,QW954截止,QW953饱和导通,将NW950的2脚电压钳位在5. 1 V,通过NW950使厚膜电路NW901工作于间歇振荡状态。
5.市电欠电压保护电路
市电欠电压保护电路由300V脉动电压Vac分压电路RW902、RW9时、RW903、RW907,检测控制电路QW901、QW902组成,对NW901的4脚FB稳压电路进行控制。
220V交流电压正常时,整流滤波后的Vac电压通过RW902、RW904、RW903与RW907分压,为QW901的基极提供电流,促使其导通,后级QW902截止,对NW901的4脚电压不产生影响,开关电源正常工作;当市电电压过低时,上述整流分压电路输出的电压过低,QW901截止,后级QW902饱和导通,将NW901的4脚FB电压对地短路,NW901停止振荡,关闭输出。
二、电源电路故障维修
康佳KIP + L150114CI-01电源+高压二合一板开关电源部分发生故障时,主要引发三无故障,可通过观察待机指示灯是否点亮,测量关键点电压,解除保护的方法进行维修。
对于电源板的维修,为了避免负载电路对电源板的影响,可拔掉电源板与负载电路的连接器,将5V电压与P/S ON/OFF开关机控制端相连接,提供开机高电平,对电源板单独进行维修。
(一)三无。待机指示灯不亮
该机没有独立的副电源,待机状态主板控制系统供电由主电源输出电压,经主板DC-DC变换电路提供,指示灯不亮主要故障在主电源电路中。首先测量PFC电路输出滤波电容CF901两端是否有待机300V电压,无电压,故障在市电输入抗干扰和整流滤波电路;有300V电压,故障在主电源电路。先检查熔丝是否熔断。
1.熔丝熔断
如果测量熔丝F901已经熔断,说明开关电源存在严重短路故障,主要对以下电路进行检测:一是检查交流抗干扰电路压敏电阻RV901是否烧断,DB901、C911~C913是否击穿漏电;二是检查PFC电路开关管QF901是否击穿;三是检查主电源厚膜电路NW901内部开关管是否击穿。如果NW901内部开关管击穿,继续查TW901的1-2绕组并接的尖峰吸收电路元器件是否开路失效,避免造成厚膜电路开关管的二次损坏。
2.熔丝未断
如果测量熔丝F901未断,但指示灯不亮,主要是主开关电源电路未工作。先测量NW901的1脚有无+300V供电,该电压待机时为+300V,开机后为+400V;然后测量NW901的5脚有无启动电压,3脚有无VCC供电。5脚无启动电压,检查5脚外部启动电阻RW913。如果1脚和5脚供电正常,测量NW901及其外部电路元器件。
另外,主电源的输出端的负载电路发生严重短路故障,也会造成副电源无电压输出;市电电压过低保护电路启动,也会造成主电源无电压输出,解除市电电压过低保护的方法是将QW902的栅极对地短路。如果AC220V市电电压正常,常见为Vac电压分压降压电阻RW902~RW904阻值变大或烧断,引起该保护电路误动作。
(二)三无,待机指示灯亮
指示灯亮,说明主电源输出的12V电压基本正常。可按遥控器上的“POWER”键,测连接器有无P/S ON/OFF开机高电平,无开机高电平,查主板上的微处理器控制系统。
1.检测12V输出控制电路
有开机高电平,检查开关机控制电路,特别是检查12V输出控制电路是否有Vin 12V输出电压,如果PFC输出电压正常,常见为分压降压电路R914~R917阻值过大。应急维修时可将Q956的发射极和集电极短路试之。
2.检测PFC电路
该机12V输出控制电路启动电压为PFC 400V输出电压,无Vin 12V输出电压,检测PFC输出的400V是否正常。如果400V电压过低,多为PFC电路发生故障,应首先排除PFC电路故障,方能使12V控制电路动作,输出Vin 12V电压。
先检查PFC驱动控制电路UF901的8脚15V的PFC VCC供电是否正常,无15V供电,检查开关机VCC控制电路Q953、N952、Q951;有15V供电,检查UF901及其外部电路元器件。
例3-8:指示灯亮,有12V电压输出。无Vin 12V输出。
分析与检修:测量电源板输出电压,发现输出的12V正常;接上开机信号后,无Vin12V电压输出。测量开关机 VCC控制电路有PFC VCC电压输出,测量PFC输出的400V电压正常,判断故障在12V输出控制电路。检查U953、N953、Q956组成的12V输出控制电路,发现U953的1脚电压低于正常值,检测1脚外部的降压分压电路,发现R914(1. 5MΩ)阻值变大到5. 6 MSZ左右,且不稳定。更换R914后,故障排除。
例3-9:指示灯不亮,无12V输出。
分析与检修:测量熔丝完好,测量PFC电路大滤波电容CF901两端有300V的电压,判断主电源未工作。测量NW901的6脚有启动电压输入,但3脚VCC电压低于正常值,检查3脚外部整流滤波和稳压供电电路,均未见异常。检查NW901的外部电路,发现4脚电压低于正常值,接近0V,检查4脚稳压控制电路未见异常,测量4脚外部的市电电压过低保护电路,发现QW902的栅极为高电平,判断该保护电路启动。测量市电电压正常,怀疑市电电压过低保护电路发生故障,应急维修时将QW902的栅极对地电路解除保护,开机12V电压输出正常。检查市电电压过低保护电路元器件,发现分压降压电阻RW903(1. 5MΩ)阻值变大。更换RW903后,故障排除。