电源部分集成电路FSC-WO765,输出+ 12V电压;高压板电路部分采用OZ9939和两只复合MOSFET(开关管)组合,为4只背光灯管提供高频交流电源。
一、电源电路工作原理
康佳KIP060I02-01电源+高压二合一板实物图解如图3-27所示;电源电路组成框图如图3-28所示;电源电路如图3-29所示。采用新型电源厚膜电路FSC-W0765,没有PFC电路和副电源,电路简单可靠,输出+12V/2. 5A的电压,一是为主电路板供电;二是为背光灯电路供电。
1. FSC-W0765简介
FSC-W0765是PWM控制芯片/大功率MOSFET的复合电源芯片,内部包括基准电压源、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。其内部电路框图如图3-30所示;引脚功能和对地电压见表3-15。
2.启动工作过程
接通电源主开关,AC220V市电经熔丝F901后,由C901、L901、C902、C903、C904和L902组成的共模抗干扰滤波电路滤除干扰脉冲,再经全桥BD901整流、CW901滤波,得到约+300V的直流电压,通过开关变压器TW902的一次1-2绕组加到电源模块NW901(FSC-W0765)的1脚,为内部MOSFET的漏极供电;同时AC220V市电电压还经启动电路RW903、RW902、DW902降压整流向NW901的3脚外部CW905充电,当3脚上的电压充电到15.1V时,内部基准电压源启动供电,由恒流源对内置电容充放电,产生OSC振荡脉冲,经主控门和驱动级放大后,激励内部MOSFET同步进入饱和导通和截止状态,其开关电流在TW902的各个绕组产生感应脉冲电压。
其中TW902的4-6绕组感应脉冲由DW903, CW905整流滤波,得到+18V直流电压,加到NW901的3脚,替换下启动电路,为内部的控制电路和驱动级供电。TW902的7/8/9-10/11/12绕组产生的感应脉冲经D950、D951整流,C951、C952、L950、C953组成的二形滤波器滤波,得到+12V直流电压。
3.稳压控制电路
稳压控制电路由取样误差放大电路N951 ( KA431)、光耦合器N950和NW901的4脚内部电路组成。KA431是精密基准电压源,在PWM环中作为外部误差放大器,通过对+12V直流输出取样检测,将+12V电压的变化转换成光耦合器发光管光电流的变化,再控制NW901的4脚反馈电压来调整开关脉冲宽度,通过改变MOSFET的导通时间使TW902的1-2绕组中转换的能量增多或减小,维持+12V稳定不变。
如果交流电压变化或负载变化引泡直流+12V输出下降,则由R953和R954分压取样加到N951控制1脚的电压降低,与内部2.5V基准电压比较后,输出误差电压减小,N951的3脚电压升高,流过N950内发光管的光电流减小,N950次级光敏晶体管集射结内阻增大,NW901的4脚反馈电压升高,经PWM比较后,R-S触发器Q端输出方波脉冲宽度增大,末级MOSFET的导通时间延长,TW902的1-2绕组储存能量增多,+12V电压回升到设定值。反之,N951控制1端电压升高,流过N950内发光管的电流增大,将NW901的4脚电压拉低,内部R-S触发器Q端输出方波脉冲宽度变窄,MOSFET的导通时间缩短,TW902的1-2绕组储存能量减小,+12V电压下落到设定值。
4. FSC-WO765保护电路
过电压、欠电压保护:电源厚膜电路FSC-W0765内部设置了完善的过电压、欠电压保护电路。当稳压控制电路异常,引起TW902各个绕组产生的电压升高时,TW902的4-6绕组输出的脉冲电压经DW903整流、CW905滤波获得的电压超过25V后,被FSC-W0765的3脚内的过电压保护电路检测到后,使开关管停止工作,实现过电压保护。启动期间,若启动电路为FSC-W0765提供的启动电压低于15V, FSC-W0765内部的控制电路不能启动;启动后,若TW902的4-6绕组输出的脉冲电压经整流、滤波获得的电压低于10V, FSC-W0765内的欠电压保护电路动作,开关管停止工作,实现欠电压保护。
过电流保护:FSC-WO765内部设置了完善的过电流保护电路。当负载短路,引起FSC-W0765内的开关管过电流时,FSC-W0765内的过电流保护电路动作,开关管停止工作,实现过电流保护。
二、电源电路故障维修
康佳KIP060I02-01电源+高压二合一板电源部分发生故障时,诱发的主要故障有无光、无图、无声的三无故障。检修时,可根据熔丝是否熔断、测量开关电源输出电压和电源电路关键点电压的方法,判断故障部位。
三无故障的原因是主井关电源未能输出+12V直流电压。通过开机观察红色指示灯(LED)是否发光和发光强弱,可以判断主电源的工作状态。如果LED无指示,一般是FSC-W0765损坏或未能起振工作。这时检查熔丝F901是否熔断,判断故障范围。
1.熔丝熔断
若熔丝F901熔断,则查整流滤波元器件BD901、CW901是否击穿漏电。若均良好,则测量NW901的1-3脚对地电阻,正常为150kΩ左右且有充放电现象。若正反向电阻值都很小且无充放电现象,可判断NW901内的MOSFET击穿。
由于FSC-W0765内部设有过电流和过电压保护功能,一般自身损坏的概率较小。因此在更换电源模块后试机前,一定要先查TW902是否存在局部短路,浪涌尖峰吸收回路中的DW901、CW904、CW903、RW901是否失效,NW901的4脚反馈端电容CW910是否击穿漏电,这些元器件中的任何一只失效,都可能损坏FSC-W0765。
2.熔丝完好
若熔丝F901完好,则在NW901的3脚加上+16V维修电压。此时如果开关电源二次回路+12V电压建立,则检查启动电阻RW903, RW902是否变质失效,NW901的3脚供电电路中的DW903、RW905是否失效,TW902的4-6绕组有无开路。若电源仍不振荡,则在NW901的1脚直流电压正常前提下,查5脚软启动电容CW911是否击穿,NW901各引脚焊点接触是否良好。排除以上疑点后,则需要更换NW901。
3.输出电压低
若LED发光很暗,测电源+12V输出低于正常值,则说明开关电源工作在窄脉冲激励状态,应查光耦合器N950、误差放大器N951是否开路,R953一R955是否开路失效。上述元器件中任何一只失效,会使NW901的4脚失控,反馈电压大幅增高,内部MOSFET工作在低功耗弱振工作方式,直流输出电压大幅下降。
例3-17:开机三无。指示灯不亮。
分析与检修:接通电源开关,观察指示管不亮。检查熔丝F901烧黑熔断,说明开关电源存在严重短路故障。先检查市电输入抗干扰电路未见异常,再检查整流滤波电路全桥BD901和滤波电容CW901。查出BD901的一臂二极管反向击穿。用GBU4)桥堆更换,故障排除。
例3-18:开机三无,指示灯不亮。
分析与检修:按下电源开关,观察发光管不亮。检查熔丝F901熔断,检查市电输入抗干扰电路和整流滤波电路BD901, CW901完好,测量开关电源厚膜电路NW901的1-2脚正反向电阻仅几十欧,又查TW902的1-2绕组电阻值偏小,判断是TW902一次绕组短路,引起NW901电流增大而损坏。更换TW902和NW901,故障排除。
例3-19:开机三无,指示灯不亮。
分析与检修:接通交流电源,观察发光管不亮。检查熔丝F901完好,测量NW901的1脚电压为295V,但主电源没有+12V电压输出。
在NW901的3脚加上+16V维修电源,开关电源起振工作。测量电源启动电阻R903的阻值达1 MΩ以上。用220kΩ电阻更换,故障排除。
例3-20:开机三无,指示灯亮。
分析与检修:接通交流电源,红色发光管发光微弱。测量主开关电源+12V输出约5. 0V,表明电源工作在窄脉冲方式。
测量 NW901的4脚反馈电压达4.6V。查该脚光耦合器N950、误差放大器N951完好。又查R953、R954、R955,发现R955一端引脚脱开。用标称值为1 kΩ电阻更换,故障排除。