37寸液晶电源原理与维修

52寸液晶电源原理与维修制作：主讲：参考课件一、概要该电源为创维公司自行设计生产的一种37寸液晶电视内置电源，BOM编号：168P-P37T00-08，PCB板编号：5800-P37T00-13，成品物料编号：534L-0937T0-06。该电源设计输出功率190W，电源效率高于85%，功率因素高于0.9。设计允许负载电流：5V（待机电源）0.5A；12V（USB及主板供电）3A；24V-2（背光板供电）6A。本电源由整流滤波网络、待机辅助电源（以下称副电源）、PFC、DC-DC、输出过流、过压保护电路等四大部分组成。成品实物图二、基本工作原理1—37寸液晶电源系统框图2、电源工作流程简述1.1市电经两极共模抗干扰电路后送全桥整流，输出约220V脉动直流，分两路分别送副电源和功率因素校正PFC电路，PFC输出约380V直流电源送后级DC-DC转换电路，输出稳定的12V和24V直流电源为液晶屏和主板电路供电。1.2市电接通后，待机辅助电源首先启动，输出+5V（主板系统电源）到主板系统控制电路，随后，主板送出一个约3V的开机ON控制信号，使副电源电路中的待机控制管Q5导通，输出一个15V辅助电源，为PFC/DC-DC转换控制电路芯片提供辅助VCC。1.3本电源采用STR-E1555配合外置MOS管和变压器完成PFC和DC-DC电压变换。当P1启动供电端子连接到起动电路和P15Vcc端(控制部分用电源)。P1输入的电源以5.6mA的定电流为P15外接的电解电容充电，Vcc＞16.2V(typ)时IC起动。PFC电路开始工作，P3端输出激励控制信号给Q2，控制Q1工作，此后T1的P2——P3绕组将反馈信号送到的P4零电流检测电路输入端子。由R20~22、R23等组成的PFC输出稳压取样分压电路把PFC电路输出电压变化信息反馈到P6端，控制内部电路实现PFC输出稳压。PFC电路输出的380～400V稳定的直流电源给后级DC-DC转换电路供电。1.4当DC-DC电路15V辅助电源和380V（300V）直流供电同时送达U1后，DC-DC转换电路开始工作。由R58、R40、U7、PC2等组成的误差取样电路把输出电压变化信息反馈到U1的P14端，DC-DC电路输出稳定的12V和24V电源，给电视主板和背光板提供电源。——电源工作流程-5V和15V辅助电源•1、U3/STRA6159M引脚功能简介•P1原边过电流检出信号输入端（外接取样电阻，取样电压高于0.77V保护电路动作，电源无输出）；•P2Vcc控制电路的电源输入端(启动电压17.5V，工作维持电压高于10.5V即可)；•P3地；•P4定电压控制信号/过负载保护信号输入（电压反馈取样输入脚FB）；•P5启动电源输入脚（可直接接电源、本机设计有外接欠压保护电路，当电压低于120V时，该脚无电压，电源不启动）；•P6空脚；•P7/8内部MOS管漏极。•2、工作流程与主要外围器件作用•本副电源为主板CPU控制系统和电源板其余各IC提供辅助电源，如果它不能正常工作，整机将瘫痪。当市电接通后，U3的P5有正常的启动供电从Startup端子输入的电流被IC内部电路定电流处理后（800μATyp）经ＩＣ内部给连接在Vcc端子（P2）的电容C26充电。电源的起动在Vcc端子电压上升到动作开始电源电压Vcc(ON)=17.5V(TYP)时，开始动作（到动作开始为止的起动时间仅由电容C26的容量决定，而和Startup端子的直流电压无关）。此后T2的P4端的感应电压经过D8整流、C30滤波为P2端提供大于17.5V的VCC电压，电源启动完成。•此时R51、R61、U6、PC3等组成的误差取样电路，将输出电压变化信息反馈到P4（FB端）控制内部激励信号占空比，从而实现电源的稳压输出。副电源输出的5V为主板CPU控制电路供电，待主板控制电路工作正常后，发出开机控制信号ON（主电源开机）送回电源板，使Q5导通，把15V辅助电源送到后级PFC和DC-DC校正电路VCC端，此后主电源启动，主板视频处理电路开始工作、屏背光点亮，电视开机。——电源工作流程-PFC电路3.2UI/STR-E1555引脚功能说明STR-E1555是一个由前后两个变换器组成的开关电源混合IC，其前段是用来消除高次谐波的PFC变换器，后段是一个DC/DC变换器。它采用21脚的SLA封装结构，内部集成了前段变换器(升压斩波型PFC)的控制电路以及后段DC/DC变换器的控制用MIC和DC/DC部分的功率MOSFET（IC内部）。1脚起动电路输入端子2脚空3脚PFC部分MOSFET门极驱动信号输出端子4脚PFC部分零电流检出端子5脚PFC部分MOSFET漏极电流检出端子（过流保护检测）6脚PFC输出定电压控制信号输入端子､PFC输出过电压检出端子7脚PFC部分误差放大器输出及相位补偿端子8、9脚PFC､DC/DC控制电路Gnd端子10脚PFC的乘法器输入端子､外部锁定触发端子11脚PFC关断延迟调整端子12脚准共振信号输入端子(谷底检测)13脚DC/DC部分过电流检出端子14脚DC/DC部分定电压控制用信号输入端子15脚IC驱动用电源端子17脚DC/DC侧内藏MOSFET源极端子18、19脚空20脚DC/DC电路内藏MOSFET漏极端子（剪脚）21脚DC-DC电路内藏MOSSFET漏极端子3.3PFC电路工作流程3.3.1PFC电路工作流程当U1的P1/P15加上电源后，PFC电路的P3端（PFC部分MOSFET门极驱动信号输出端子）开始输出激励信号，控制Q1进入导通状态，此后T2的2-3绕组将谷底检测信息送回P4端（PFC部分零电流检出端子）P4内部电路及时动作调整PFC激励信号波形，T1输出的电压经D2整流，由R20、21、22/R23分压取样，把反馈电压送到P6端（PFC输出定电压控制信号输入端子､PFC输出过电压检出端子）控制激励信号占空比，从而实现PFC电路输出稳压。同时P10端送入一个市电整流后的参考电压给内部乘法器电路，参与PFC电路工作波形控制，实现PFC校正。P5外接过流保护取样电阻R9把PFC过流信息反馈到P5端，随时监控过流情况，当R9上压降达到0.65V以上时，PFC电路过流保护动作，输出截止。P6端还兼有过压保护检测的功能，当输出反馈电压达到约3.2V时，PFC电路停止输出。3.4DC-DC电路3.4.2工作流程•当电路通电后，U1的P15端VCC正常后，内部DC-DC转换电路开始工作。T3的3-6绕组开始有电流流过，此后副边绕组感应电压经D12、14整流滤波，由R58/40、U7/PC2等组成的误差取样反馈电路，把输出电压变化信息反馈到U1的P14端，实现DC-DC稳压输出。在STR-E1555的工作模式当中，准共振模式下，必须对电压共振进行底部检出，加入延时后导通。•T3的1-7绕组将谷底检测电压信息反馈到P14端，实现电源的准共振模式工作（BD端子的输入阈值电压是0.76V(typ)如果该端子的输入信号波形低于此阈值时，IC从准共振动作进入100KHz的PWM模式）。U1的P13端为DC-DC过流保护控制电压输入端，当该脚电压达到0.6V以上时，DC-DC电路进入过流保护状态。•由于DC-DC电路输出稳压取样点设计在24V上，开机瞬间由于24V（背光电路工作时序要求背光后点亮）负载很轻，而12V负载较重，可能导致12V电源瞬间输出电压严重下降，为此，电源设计有一个由于ZD5、Q7、Q8、R35等组成的临时12V电源补偿电路，当12V电源低于正常值后，Q7、Q8导通，24V经电阻R35向12V负载电路供电，由于ZD5的取值为12V，所以当12V电源电压达到12V时，Q7截止，电源互不干扰。3.5保护电路•本电源设计有完善的过流过压保护电路:DC-DC输出过压保护：（如附图5）由ZD3、ZD4、PC1等组成了过压保护取样反馈电路，当输出电压升高导致ZD3、ZD4之一导通时，光耦PC1内部发光管发光增强，光敏三极管导通，D5导通，将过压控制电压加到U1的P10端，U1停止工作，PFC、DC-DC电路同时停止工作。•PFC输出过压保护：（如附图6）由R25~29、R46/47、U2、Q6等组成了PFC输出过压保护取样控制电路，当输出电压升高使得Q6导通D4导通时，P10内部过压保护电路锁定，实现PFC过压保护。三、常见故障检修流程电压很低0V正常是无有是无否不能否5VDC-DC0V电源正常输出电压为查负极输出电压有无D815V查待机控制管是否截止Q5查待机控制电路器件测集电极电压是否正常Q515V查输出过压保护电路是否动作DC-DC查输出过压保护电路是否动作PFC更换能否正常U1查外围电路查输出有无短路DC-DC查待机控制电路和整流滤波电路15V查保护电路器件有无实效查稳压控制电路器件DC-DC四、电源检修注意事项•1、本电源发生DC-DC输出短路引起过流保护时，15V副电源输出电压会变得只有不超过2V，此时拔掉电源插头、短时间再次通电仍无法退出保护状态，若要电源再次启动必须对C8做放电处理。•2、本电源DC-DC电路输出整流二极管均为肖特基二极管，反向恢复时间为n秒级，普通二极管或者快恢复二极管均不能用于替换，故必须使用原型号或性能相当的肖特基二极管代换！另外，本电源使用的一些快恢复二极管在创维其他产品上很少使用，不得已时可以相同参数其他二极管代换，但D6必须使用原型号肖特基二极管，否则会导致严重后果，具体参数见原理图上的标识。••7、附图所示参考电压为当电源全部空载情况下，强制（ON接+5V电源）启动电源，用VC980D数字万用表测得的参考电压。因副电源稳压取样点设计在5V上，当5V空载时，原边的各绕组输出输出电压变化不能得到及时纠正（下降），故辅助电源输出电压只有约15V。若给5V电源接入约500mA负载电流，正常工作时的辅助电源电压会高于15V(约17.5V)。另：由于仪表频响特性和采样率等技术指标限制，与实际工作电压有较大出入，仅有开关控制电压，启动供电（vcc）、欠压保护端的电压比较接近真实值，故以上电压仅供参考！•3、由于个人水平限制加之能获取的上游芯片供应厂商技术支持有限，相关原理剖析可能存在错误，望广大同行能及时发现和指正！我服务，您快乐！