高档大屏幕松下TC-32WG25G主开关电源原理分析与检修-家电-数据之家

STRM6529F04是日本三肯公司推出的大屏幕彩电电源厚膜电路,电源电路是分立器器件构成的遥控电源与混合厚膜STRM6529F04为核心组成的自激式并联开关电源.该膜块内含启动电路，基准保护，波形整形及驱动等电路。同时还含有锁存器，或门和大功率场效应管南，具有元件少，稳压范围宽（70～260V）。可靠性高，输出功率大（200w以上），保护功能完善（倍压整流保护）等特点被广泛应用于松下、三菱等高档29英寸以上新式大屏幕彩电开关电源里。如松下M17W、M18W机芯有TC—29GF15R、29GF10R、29GF12G、28WG12G、32WG25G等彩电中。本文以松下TC-32WG25G彩电为例进行分析。一∶主开关电电路原理简述: 主开关电源由交流输入电压切换整流电路见图1。MOS场效应管为主的厚膜IC801（STR-M6529F04）、开关变压器T801、误差放大集成块IC802（SE139NLF4）及光电耦合器D807等组成。表1为STR-M6529F04引脚功能及各脚电压，这部分电路只有在电源通断控制继电器RL801得电吸合后才可能工作，其正常工作时的作用是提供行输出电路工作必须的+B（140V），小信号处理电路工作电源+5V、+9V、+12V及伴音末级功放电路工作电源+30V电压。当市电交流输入电压高于160V时，D817因阴极取样电压高于15V，呈齐纳管导通，其导通电流使Q854饱和导通，其集电极电位被箝位，而使7.5V稳压管D815与Q853均截止，Q801因触发控制极G端无触发电流输入而处于阻断状态，此时整流电路工作方式呈普通的桥式整流。当市电交流电输入电压低于160V时，D817因阴极电位低于15V而不导通，Q854呈截止状态，其集电极呈高电位，使7.5V稳压管D815齐纳导通，继而引起Q853饱和导通，其导通电流经R819-R821、D816、R801及D801中①～②脚间整流二极管构成回路，使R819两端形成压降触发Q801的G极，使之呈现导通状态，此时整流电路呈倍压整流状态。另外电路中设置了开机瞬时浪涌电流**电路R801、D809。由于可控硅D809控制极的触发电压是由限流电阻R801两端压降与开关变压器T801次级①∽②脚间绕组形成的感应电压也加到可控硅D809的控制极，使D809触发导通，短路了R801，以降低整机工作电流，从而避免整机因过大的负载电流经R801而产生无用的热损耗. ㈠开关电源振荡电路工作过程图1中厚膜集成电路IC801、开关变压器T801等组成该开关电源振荡电路。IC801⑤脚是内部振荡电路启动电压输入端。启动电压输入端，启动时，交流输入电压经D808半波整流，R804、R805降压与C811滤波后形成直流电压加到IC801⑤脚。当此脚直流电压大于16V时，厚膜块IC801内部启动电路开始工作，待开关电源电路正常工作后，T801②脚输出的感应电压经D803整流形成稳定的直流电压（约15V）加到IC801⑤脚，以取代启动电路市电整流电压，从而确保⑤启动电压高于10V，振荡电路均能正常工作。当加到IC801⑤脚的启动电压达到16V时，IC801内部的电容C3上的电压便会从3V跳变到5V。同时电容C2通过R4从0V开始充电，当C2两端充电电压达到约0、75V时，振荡器OSC输出波形极性反转，使Tr关断。与此同时C2迅速放电使其两端电压为0V，而C3也开始放电。上述过程周而复始，使Tr在导通（ON）和截止（OFF）之间转换，便形成开关振荡电压。（2）开关电源稳压控制过程图1中误差放大集成块IC802、光电耦合器D807、R814及IC801⑥脚内部电路组成开关电源的稳压控制电路。它是通过IC802检测+B（140V）输出端电压的变化量，来控制光电耦合器D807导通电流，继而控制IC801⑥脚内部C2的充电速度，使振荡器输出的脉宽达到控制，从而达到稳压之目的。其稳压控制过程是：当外部收入电压变化或负载波动引起开关电源+B输出端电压上升时，IC802①脚电压上升，经IC802内部基准比较与误差放大电路作用后，使其②脚电位降低，引起光电耦合器D807内发光管工作电流增大，于是光电耦合器D807内部光敏三极管导通电流增大，即流入电源厚薄块IC801⑥脚的电流增大，使电容C2上充电速度加快，从而缩短了C2从0V升到0、75V的充电时间，即开关管Tr的导通时间缩短。使T801储存的能量减少，迫使+B输出电压有所降低。反之当某种原因引起+B输出端电压下降时，其稳压控制过程与上述相反，最终使+B输出端电压有所上升。以上变化过程周而复始，即可确保开关电源+B输出端电压稳定在基准值140V上，从而实现了稳压控制功能。（3）厚薄块IC801内部开关管过流保护由IC801②脚外接的过流检测电阻R809、R810及R811、R812及IC801④脚内部过流保护电路（OCP）等实现（参考图1）。开关电源工作时，IC801内部开关管工作电流是由市电整流滤波电路形成的+300V左右直流电压经开关变压器T801初级绕组，送到IC801①脚内部开关管的源极，继而由IC801②脚输出，在并联电阻R809∥R810两端产生电压降，显然R809两端电压的大小正比于流入IC801①脚的电流，从而反应了开关管工作电流的大小。检测电阻R809两端形成的电压降，经R811加到IC801④脚，以控制其内部OCP电路的工作状态。如果某种原因引起该电流超出开关场效应管Tr正常安全工作的额定电流时，IC801④脚电压上升到0、75V，使IC801内部OCP保护电路起控，并输出控制信号经或门电路，迫使振荡器OCP停振，于是激励级（DRIVE）无驱动信号输出，迫使开关场效应管截止，于是开关电源停止工作，达到保护IC801内部开关场效应管免遭过流损坏之目的。另外在开关场效应管关断瞬间，急骤突变的漏极电流会在开关变压器T801的初级绕组上激发一个浪涌反向脉冲电压，其脉冲尖峰可达交流输入电压峰值的数倍，如此高的尖峰感应电压直接加到IC801①脚，很可能击穿开关管。为避免这种现象，在IC801①脚接入由D806、R808、C809、C810等组成的脉冲尖峰抑制电路，以吸收尖峰脉冲，来保护开关管免遭过压损坏。（4）厚薄块IC801内部闩锁保护电路该保护电路是通过IC801⑤脚启动端检测启动电压与IC801内部过温检测电路检测温度，来实现输出电压瞬时过高与IC801温度过高两种保护功能。当交流输入电压瞬时过高或某种原因引起开关变压器T801①、②脚间绕组形成的脉冲电压过高时，IC801⑤脚形成的启动电压势必过大，当此电压大于28ּ5V时IC801内部闩锁电路起控，使振荡电路停振，开关电源停止工作达到保护电源厚薄块及其负载电路免遭过压损坏之目的。当某种原因引起集成电路IC801温度高于150℃时，IC801内部过温保护电路起控，使闩锁电路动作而关断振荡器，迫使开关电源停止工作，达到保护厚薄集成电路IC801免遭过热损坏之目的。二、“三无”故障检修思路在检修该机“三无”故障时，可通过按下电源主开关后观察电源指示灯是否发光及状态指示灯发光变化的直观现象，再结合电源通断控制继电器动作情况来定位故障位置。（1）若电源指示灯不发光，说明遥控电源电路未工作。此时检测P电路板插件P6（D7）③、④脚间交流电压是否200V，来缩小故障范围：若P6（D7）③、④脚间交流电压正常，再测D电路板遥控电源串联稳压调整管Q850发射极直流电压是否正常（正常在交流220V电压输入时约为54V）若正常，应检查Q850、Q851、D858、R851、R852等是否损坏而使遥控电源停止工作；若Q850发射极电压为0V，再测C850两端有无直流电压。若有说明保险电阻R862已开路损坏，故障可能是Q855集射结击穿或串联稳压电路元器件不良引起遥控电源过压保护电路起控所致，应重点检查Q850、Q851、Q855及D862等元件。若测得C850两端直流电压也为0V，再测T802次级两端交流电压是否约为40V。若是应检查D851～D854及保险电阻R869；若次级无电压，应检查T802及其初级至插件D7有关引脚印刷线路是否断裂。（2）若状态指示灯恒发红光，且无继电器吸合的动作声，说明整机处于待机备用状态。此时检测D电路板插件D2（A2）⑦脚（参考图2）对地电压是否约为5V，若是应检查R854～R857有无脱焊或开路、驱动管Q852与继电器RL801是否损坏。若D2（A2）⑦脚电压恒为0V，且不受遥控器选台键或电源控制键按动而变化，说明遥控电路未工作或微处理器一直处于复位状态，应重点检查IC1214、IC1213、IC1212及其（62）、（63）脚外接的时钟振荡电路元器件X1210。若D2（A2）⑦脚有瞬时跳变电压输出，说明故障可能是IC1213⑥脚内部保护电路起控所致，应检查IC1213（33）脚至D电路板间线路及Q857集射结是否漏电或击穿。（3）若待机状态指示灯一直发红光，但有继电器吸合动作声，说明故障是开关电源工作异常，使其输出端无直流电压输出所致。此时通过检测插件P6（D7）①、②脚间直流电压，来缩小故障范围。（4）若开机后状态指示灯一直发红光，但有继电器吸合后又立即释放而发出“哒哒”的动作声，则说明是某种原因引起整流输出过压保护电路中D819导通所致。此时脱开光电耦合器D819④脚，断开过压保护电路对继电器驱动管Q852基极的控制，开机测插排（D7）①、②脚间直流电压是否高于450V，若是应检查整流方式切换控制电路有关元件。若D7①、⑦脚间电压正常（约290V），应检查R818是否开路、稳压管D820与D821是否击穿或漏电及光电耦合器D819次级③～④脚间内接光敏管是否漏电损坏。（5）若开机后状态指示灯红、绿色发光管交替发光一下后变红色发光管常亮，但继电器吸合后无释放动作声，说明故障可能是某种原因引起IC801内开关管过流保护或闩锁保护电路起控，致使开关电源停振。此时通过检测IC801④电压来定位故障部位。（6）若开机后状态指示灯红、绿色发光管交替发光一下后变红色发光管常亮，且伴随有关继电器释放的动作声，说明故障是某种原因引起保护电路起控所致。+B输出端过流保护、显像管阳极高压保护及场输出工作异常等三种保护功能监控电路只有在行输出电路工作后才有可能起控。为缩小故障范围，试拔去D电路板到X电路板之间接插件X1，断开行输出电路直流供电，并在+B输出端电容C834两端并接上电压表和120W的假负载，通过开机，观察外接电压表指示值。（7）若开机后待机状态指示灯红色发光管瞬时闪亮一下后转为绿色指示灯常亮，说明故障是行扫描电路工作异常，致使行输出电路未工作。测行激励管Q551基极电压加以检查，若无说明行振荡与行预激励电路工作异常，若IC601⑥脚无行频激励信号输出，再测IC601⑤脚振荡电路工作电源是否正常（正常值约为10、5V），若为0V，应检查D504、L512是否脱焊开路，C506、C507是否漏电损坏。若IC601⑤脚电压正常，测各引脚直流电压是否正常，否则应检查各引脚外接元件及更换IC601试之。三、故障检修实例（1）用户反映正常收看突然“喀嗒”一声停机,“三无”状态指示灯在二次开机瞬间由橙、绿光光依次闪亮一下后转为橙光且继电器吸合又转释放的动作声,按遥控器上的待机键也不能开机。分析检修：由故障现象怀疑保护电路动作.通过该电源系统保护电路原理可知,引起IC801内部过压保护电路起控的因素有：①倍压整流方式切换电路元件不良.使C818正极端对地直流电压过高。②过压保护取样电路分压电阻R816、R817、R818变质（未划待机控制部分图）,使R818两端形成的取样电压过大而引起保护电路误起控。③稳压管D820变质或Q803集射极间漏电使过压保护电路误动作。为了缩小故障范围先测可控硅Q801各极电阻未发现问题,开机测Q801的控制极电压,有瞬间的明显摆动,同时有继电器的释放声音，且为0V,由此判断Q801的控制极得到了不正常的触发电压,使Q801处于导通状态,整流滤波电路变成了倍压整流,引起了倍压整流保护动作。故障应该出在交流输入自动切换控制电路,依次查D817、Q854、D815、Q853、D816电阻R822、R823等元件,发现Q853的C、E极开路。D815断路.更换Q853（2SC1685）和D815（稳压值为7.5V）后故障排除.。（2）开机后,继电器能吸合,但接着又释放（发出“哒、哒”响声）。分析检修：开机后继电器能吸合,说明CPU能正常输出开机电压,但接着又释放,测IC1213⑥脚电压为0V,再二次开机测 IC1213（54）脚电压,发现瞬间跳变电压输出。据此说明可能是某种原因引起外接在继电器驱动管Q852基极上的综合保护功能控制电路起控或误保护所致。由主电源分析可知：说明主开关电源整流方式切换控制电路元件良好，继而测STR-M6529F04膜块IC801⑤脚启动电压为14、3V说明启动电路正常，测①脚290V正常；④脚为2、6V显然偏高（参考表1）使IC801内部过流保护电路具备了起控的外部条件。IC801④脚偏高的主要因素：a、 IC801内部场效应管性能不良，引起开机瞬间启动电流过大。b、IC801②脚外接的过流检引脚功能电压（V） ﹙对地电阻KΏ）黑笔接地红笔接地 1 内部场效应管漏极 290 5.4 65 2 场效应管源极 0 0 0 3 接地（热地） 0 0 0 4 过流保护信号输入（同步信号输入） 1·0 0.6 0.6 5 启动电源/供电（过压/欠压保护） 14·6 5.2 387 6 振荡脉冲占空比控制信号输入（稳压控制） 0·2 8.7 16 7 过压保护输入 4·5 3.4 3.6 测电阻R809、R810阻值变大或其中一只电阻阻值开路损坏。c、开关变压器T801次级绕组外接的整流滤波电路元件存在漏电或主负载短路故障，使流过开关管工作电流过大。d、整流方式切换电路工作不良，使整流输出电压过高，或过压保护监测电路元件不良，引起误保护，使Q803饱和导通或Q803集射极漏电损坏。为了缩短故障范围，先脱开D822（参图2），断开Q803对IC801 ④脚电压的控制作用短时开机，测主开关电源+B输出端正常140V，图、光、声均正常，判断故障肯定在于R816、R817、D820、Q803等元件构成的整流输出过压保护监控电路不良，引起保护电路起控所致。分别检测Q803的b.c.e极电压依次为4、1V、13、1V、3、6V，显然该管的b、e极电压不正常（正常分别为0、3V、0、2V）。由此可知Q803已处于导通状态，测取样电阻R818两端电压为9、4V基本正常，怀凝D820稳压管损坏，试换国产1W/10V稳压管代换后，恢复电路后开机，故障排除。

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