JSK3180-006 液晶电源板维修精讲

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JSK3180-006 液晶电源板维修精讲

JSK3180-006 电源板适用机型LC-TM2 718 、LC-718G 等机型。

电路原理分析
本电源电路原理图如图1.1所示。该电路由4 个部分组成:自适应开关稳压电路，自动适应市电电压的变化，保持VPFC 输出电压不变且稳定:开关式稳压电路，其作用为"副"电源，该电路输出的多挡电压，仅为整个电源系统本身以及附加电路的正常工作提供电源，不向信号处理电路和逆变器提供电源; "桥式"驱动结构开关稳压电路，以咋FC 为直流电源，产生液晶彩电的信号处理、显示屏以及背光灯逆变器需要的工作电源12V 和24V; 开/关机控制和过压/过流保护电路。
1. 自适应开关稳压电路
交流100~220V 市电电压经BD1 桥式整流和CX3 滤波之后，得到直流电压Vhv 该电压将随输入市电电压的高低而不同，它通过电感L1 和二极管D1 或者通过二极管D2 (有的版本未装)传送到PFC 端口，进入U1 (TDA16888) 的@、⑩脚，对TDA 16888①和17脚的Vhv 电压适时检测。只要VPFC 电压低于额定值(约370V) ， TDA16888 的③脚将输出周期(T)一定的正脉宽(τ) 可调的矩形波，由Q16 (NPN) 、Q15 (PNP) 互补跟随器同时驱动两只并联的电子开关(场效应管) Q1 、Q2 。在正脉冲作用下Q1 、Q2 导通，Vhv电压加在L1的两端(左正右负)， D1 截止。如果L1 上的电压足够大，流进L1的电流将线性增长，正脉冲结束时电流达到峰值Im= Vhv·τ/Lt ， 随着Q1 、Q2 的迅速截止， L1 两端感应左负右正电压， D1导通，Im续流为负载供电并向C1 充电， Vpfc 电压升高。经TDA16888 检测，若仍未达额定值，其⑧脚输出正脉宽τ 更大的矩形波，直至使Vpfc电压等于额定电压为止，并随负载电流的变化和Vhv的变化维持动态的平衡，保持VPFC 电压的稳定。应该指出的是， PFC 端口输出总电流(或功率)的大小，决定于整机功率损耗，最后它从"热地"经R1 至桥式整流堆BD 的正极形成回路。因此， TDA16888 的④、⑥脚对R1 两端电压(负值)的检测其实是对整机功耗的监测。
2. 开关稳压电路
本电路由U2 ， Q7 和脉冲变压器T2 等元器件组成，它以VPFC 电压为输入电源，输出有以"热地"为参考点的电压VCC (约13.5V) ，为集成电路TDA16888 以及由Q16 (NPN) 、Q15 (PNP) 和Q13 (NPN) 、Q12 (PNP) 组成的互补式跟随器提供电源:还有以"冷地"为参考点的CPU 待机电压5VSB ，以及为开/关机控制和过压、过流保护等附属电路提供的电源。
3. 桥式开关稳压电路
该电路由Ul (TDAI6888) 、Q12 和Q13 互补驱动电路、Q3、 Ql1、Dll 和D12 桥式电路以及脉冲变压器T1组成，其稳压负反馈电路则由来样电路R53 、R54 、R55 ，比较放大器U lO，光电耦合器U4 组成。它通过R54 、R53 、R55 对输出电压24V 与12V 的电位差来样，经U10 比较放大后控制U4 的发光二极管的电流(发光量)，由U4 的光敏三极管电流在R3 8上形成的电位差(Ul 的②脚输出参考电压7.5V) 被TDA16888 的14脚检测，并适时地调整由⑩脚输出的方波脉宽，确保输出电压不随负载(无论是12V 还是24V) 电流变化而变化，纹波系数也很小。
图1. 1 中的MRl 、MR2 分别起12V 、24V 输出电流的采样作用，形成的较高于输出电压的12VCS 和24VCS 输送给过流保护电路，实施对信号处理和背光灯逆变器电路的过流保护。
4.开/关机控制与保护电路
开/关机控制电路是由U13 (U13 另一块比较器用作过压保护)、Q6 等有关元器件组成的。
正常开机的过程是:市电接入后，经桥式整流滤波后的直流电压VHV传输到PFC 端，以U2 为核心的开关稳压电源开始工作，使附属电路和CPU 获工作电源5V SB ，于是发出开机指令一一高电位。由U13 、Q6 组成的控制电路原本是③脚电位高于②脚电位，开机指令将使②脚电位高于③脚电位，因此①脚输出低电位， Q6 (PNP) 导通， U5 获得5V SB 电压，光敏三极管导通， Q5 导通，Vcc电源电压加到TDA16888 的供电脚⑨。TDA16888 开始工作，分别从⑧、⑩脚输出控制脉冲波形，一方面自适应调整PFC 电位，另一方面激励桥式开关稳压电路，产生稳定的12V 和24V 电压，分别供给信号处理电路和背光灯逆变器工作电源，整机正常工作。如果CPU 发出待(关)机指令一一低电位，此刻U13 的③脚电位高于②脚电位，①脚输出高电位， Q6 截止， U5 以及Q5 截止， TDA16888 的⑨脚无电源而不工作。因为没有了控制脉冲波输出，自适应电路的PFC 端电压恢复到由市电决定的数值:开关电路工作，输出端电压Vcc 、5VSB 、30VSB 仍有适当大小的输出:桥式电路不工作，没有12V 和24V输出。
过压保护电路由U13 等有关元器件组成。其反相输入端⑥脚电压由R30 、R3 1 对5V SB的分压产生;另一端由于12V、24V 分别经过稳压二管ZD3、ZD4 降压后的电压，低于由R26 、R29 对5VSB 分压的⑤脚电压，因此二极管D17 截止，而且同相输入端⑤脚电压低于⑥脚电压， U13 的⑦脚输出低电位，故D16 截止，对后续电路没有影响。但如果发生12V 或24V任何一个过压现象， D17 导通，且使⑤脚电压高于⑥脚电压， U13 的⑦脚输出高电位， D16
导通，使由Q14 、QI0 组成的自举双稳态电路导通，使U5 中的发光二极管两端被短路，光敏三极管截止、Q5 截止，使TD16888 的⑨脚失去工作电源电压Vcc 从而出现诸如过压保护关机状态。
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过流保护电路: 12V 的过流保护电路和24V 的过流保护电路分别由U12 及其相关电路组成。因为两个电路形式完全相同，下面仅以12V 过流保护电路为例分析。由于12V 的电流存.在于MRl 采样电阻两端电压中，正常情况下12VCS 高于12V 电压，过流意味着这个电压差更大，同时也意味着电压比较器U8 要实现翻转。12V CS 直接通过R84 加在U12 的同相输入端⑤脚。因此在正常情况下要求U12 的反相输入端⑥脚电压高于⑤脚电压， U8 的⑦脚输出低电位，才能使D21 截止，对后续电路没有影响。线路中利用了30V SB 电压以及将比较放大器Ull 接成稳压二极管使用方式，使Ull 负极的电位高于12V 的电压值(为Uz ) ， 再适当选择(R83+R90 /R89 的比例，就能使⑥脚电位略高于⑤脚的电位。一旦过流现象发生，则⑤脚电位高于⑥脚电位， U12 翻转，⑦脚输出高电位， D21 导通，触发自举双稳态电路翻转(全导通)， U5 中的发光二极管被短路，光敏三极管截止， Q5 截止， TDA16888 的⑨脚无电源，整机处于过流保护关机状态。
5. LC-TM2718 稳压电源(晶辰）板主要集成电路、器件测试数据(见表1.1 )

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主要集成电路简介
本电源采用PFC 和PWM 功能二合一集成电路TDA16888 为主电路，电源电路也与康佳LC-TM3211 液晶彩电的电源"斯比泰(盛泰)"同出一辙。
TDA16888 的功能和特点如下。
① PFC 和PWM 二合一的单片集成电路。
② PFC 采用平均电流和电压传感双环控制，前沿触发，调制脉冲最大占空比为94% 。
③ PWM 是后延触发，为防止脉冲变压器饱和，最大占空比限制在50% 内。
④ PFC 和PWM 在相同的频率上工作，在内部保持同步，其工作频率范围是15-200KHZ ，可由其⑩脚的外接电阻设定。
⑤保护功能分两部分:一部分是热地电路的保护，通过⑨脚的电压采样，输入端PFC电路过压保护，欠压监测，集成电路电源欠压闭锁( 11-14V) ，芯片内部电源控制电路实行，11脚的PWM 电路的过流保护采样，控制PWM 输出关闭的保护:另一部分是冷地电路的保护，即输出电路过压、过流的保护，电源设计厂家另设计有专门电路。开/待机控制通过⑨脚电压进行。
⑥ 24V 、12V 的电压调整通过PWMR 的14脚进行。
⑦一般PFC 采用升压的办法，是因为在相同输出功率的条件下，通过PFC 电路的电流可以成正比减小。
③ PFC 输入电路在交流电源电压90-270V 内可正常工作，使该开关电源在110V 工频电压时也能正常工作。
TDA16888 的内部功能框图见图1.2 ，各引脚功能见表1.2 。