液晶电视电源+逆变器组件电途道理与维修

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所属分类:电源板
Tag:  电源板液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修_电子/电路_工程科技_专业资料。液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修 液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修 松下 L32C8C、L32C20C 都是松
液晶电视电源+逆变器组件电途道理与维修

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  液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修_电子/电路_工程科技_专业资料。液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修

  液晶电视电源+逆变器组件电路原理与维修 松下 L32C8C、L32C20C 都是松下市场上占有量大的液晶电视型号,L32C8C 的电源板为独立电源, , L32C20C 的电源板为组合电源。与 L32C8C 对比,L32C20C 的电源板故障率要低得多。 该电源+逆变器组件电路由抗干扰和交流 220V 整流滤波电路、待机电源、PFC 电路、主电源和逆变 器五部分组成。 一、抗干扰和交流 220V 整流滤波电路 该机型抗干扰电路与常见的抗干扰 电路结构相同, 而交流 220V 整流滤波则 存在较大差异,见图 1。 从图 1 可以看出,开关电源中有两 个继电器,两个桥式整流电路。220V 电 源进入 P 板(即电源板)后分成两路:一 路经过两个电源继电器 RL7101、 RL7102 触点开/关后,加到大电流桥堆 D7102 上,然后整流输出 100Hz 脉动电压加到 PFC 电路上。继电器 RL7101、RL7102 的 工作状态受 A 板输出的“TV SUB ON控 制信号的控制,只有 A 板有TV SUB ON 控制信号(高电平约 2.9V)加到 P 板上,使图中的 Q7703 导通时,继电器 KL7101、RI_7102 的触点才会接 通,交流 220V 电压才能通过继电器到达大电流桥堆 D7102 上。 另一路直接加到小电流桥堆 D7407 上,整流后输出的脉动电压经 12.7401 限流、C7401 滤波成 300V 电 C7401 正常工作时各脚电压:①脚:开关管 S 极、开关管过流检测,电压 为 OV;②脚:电网电压高低检测输入端,同时也是开关电源前债电压输 入端,电压为 5.8V、③脚:地,电压为 OV;④脚:稳压反馈输入端,电 压为 1V;⑤脚:供电脚,电压为 20V;⑥脚:空脚;⑦脚:IC 内置开关 管的 D 极,同时内部有开关电源启动电路;⑧脚:IC 内置开关管的 D 极, 同时内部有开关电源启动电路。 压送 往待机电源,见图 2。 二、待机电源 待机电源电路主要由 IC7401、T7401、IC7601、PC7401 构成。T7401 共有 3 个绕组:⑥—④脚为初级 绕组,②—①脚为辅助绕组,⑦—⑩脚次级负载绕组。IC7401 内部含有振荡电路及大功率开关管,振荡 电路驱动大功率开关管周期性地导通和截止。 待机电源工作过程:IC7401 的⑦、⑧脚内部含有启动电路,D7401 整流、C7401 滤波后的+300V 电压 经 T7401 的初级绕组加到 IC7401 的⑦、⑧脚,然后通过内部的恒流源向⑤脚外的电容 C7404、C7406 充 电,电压随之慢慢上升。当⑤脚电压上升到 20V 时,Ic 内部的振荡电路开始工作,驱动 IC 内部的开关 管周期性地导通和截止,在 T7401 的初级形成变化的磁场,然后通过 T7401 的互感作用将能量传送到次 级绕组。 次级辅助绕组②脚产生的脉冲电压分两路:一路经 D7403 整流、C7406 滤波,得到的 20V 电压加到 汇的⑤脚上, 作为 Ic 稳定工作时的电源电压。 如果辅助绕组不能产生正的脉; 中电压为 VCC 端补充供电, 或是 D7403 开路,⑤脚电压就会不断地升→降→升→降,变压器 T7401 也会发出“吱吱”的间歇响声; 另一路经 D7404 整流、 C7407 滤波, 产生的 20V 电压送往 Q770l 的源极, 然后通过 Q7701 加在 IC7301 上, 作为 IC7301 的供电电压。次级负载绕组⑦、⑧脚的脉冲电压,经 D7603 整流、C7601 滤波得到 6V 电压, 作为 A 板的待机工作电 压。 待机电源的稳压电路主要由 R7603、R7604、R7605、lC7601、PC7401 和 IC7401 的④脚内部相关电路 组成。该稳压电路的结构和工作过程与常见的稳压电路相同,不再分析。 开关管的过流保护: 流过开关管的电流过大时, 会烧坏 Ic 内部的开关管, 为此设置了过流保护电路。 IC7401 的①脚既是开关管的源极,又是过流保护取样电压输入脚,内接过流保护电路。 R7403、R7404 为过流取样电阻。当开关管电流过大时,在 R7403、R7404 上产生的电压升高,就会触发①脚内部的过流 保护电路进入工作状态,输出控制信号关闭开关管,防止烧坏 IC。 图 2 中的 R7413、D7408、D7402、R7402、C7402 组成了尖峰脉;中吸收电路。在开关管突然截止时, , T 7401 初级产生的尖峰脉:中是④脚为正、⑥脚为负,该尖峰脉冲使 D7408、D7402 导通,向 C7402 充电,同时 R7402 流过电流,把尖峰电压吸收。 R7408、R7409、R7406、R7411 和 IC74(}1 的②脚内电路组成市电稳压的前馈电路。220V 电源经过桥 式整 流,但不经大电解电容滤波,以全波脉动的电压加到 R7408 上端,经 R7409、R7406、R7411 分压后,加 到 IC7401 的前馈输入端②脚。当市电升高时,②脚的市电取样电压也升高,②脚内的前馈控制电路就会 使大功率开关管的导通宽度变窄, 使开关电源输出的电压不会随市电电压的升高而升高, 而是保持不变, 这样做可以使开关电源对市电电压稳压范围变宽。另外,电路中还将开关电源辅助绕组产生的 20V 电压 经 R7410 后加到 IC 的②脚,因为变压器辅助绕组产生的 20V 电压也与开关变压器负载绕组输出的 6V 主 电源成正比,因此,把辅助绕组产生的 20V 电压经 R7410 加到 IC 的②脚,也能够起到稳定开关电源输出 电压的目的。 三、IC7201、IC7301 的供电电路 该部分电路的工作状态受 A 板(即 通常所说的信号处理板或数字板)控制。 只有 A 板有约 2.9V 的TV SUB ON控 制电压通过插座 P2 的⑨脚进入电源+逆 变器组件板后,Q7702、PC7701、Q7701 才会导通。 Q7701 导通,来自待机电源的 20V 电压 才能经 Q7701 的 S、 D 极后分为两路: 一 路直接加在 IC7201 的⑧脚, 启动 IC7201 进入工作状态;另一路经 D7312 加到 IC7301 的②脚,启动 IC7301 进入工作 状态。 从图 3 可以看出, 若 A 板无 2. 9V 的“TV SUB ON控制电压输出,开关 电源中的主电源和 PFC 电路均不会启动 进入工作状态。 图中 Q7754 的集电极输出的控制电 压送往 Q7703 的基极,通过 Q7703 对电源的两个继电器进行控制,见图 1。 四、PFC 电路 PFC 电路主要由 IC7201(STR-A5501A)、T7201、Q7201 等元件组成,见图 4。 IC7201 的引脚功能如下:①脚(FB),PFC 稳压反馈输入端,电压为 2.3V。PFC 电路的输出电压经过电阻分压取样和误差 放大后加到该脚输入;②脚;①脚输入的误差电压经 IC 内的放大器放大后从该脚输出,在该脚到地间外接补偿电容,以 提高稳压环路的稳定性,电压为 2V;③脚乘法器输入端,市电经桥式整流后的全波脉动电压由此脚输入,控制开关管的 导通宽度,以稳定 PFC 的输出电压,该脚输入的是脉动电压,波峰是 2.2VP,波底是 1.2VP,周期是 lOms;④脚:开关 管电流检测输入端,当开关管过流时,该脚的输入电压升高,内部的过流保护电路动作,限制开关管的导通宽度,达到防 止过流损坏开关管。该脚输入的是一个峰值为 O.3VP 的脉冲,周期 2ms;⑤脚变压器过零点检测端。当变压器的电流下 降到零时,反馈到该脚的电压最低,由此过零电压开启开关管的再次导通。该脚输入的波形是方波,波峰是 7VP,波谷是 OV;⑥脚为接地脚;⑦脚开关管驱动脉冲输出端:输出正的驱动脉冲,波峰 20VP,波谷是 OV,周期是 2μ S; ⑧脚为 IC 的供电脚,来自待机电源提供的 18V 供电。 IC720l 是 PFC 电路的驱动控制 IC,T7201 是 PFC 电路中的储能变压器,Q7201 是 PFC 电路中的开关 管。 PFC 电路的工作过程: IC7201、 IC7301 的供电电路工作, 待机电源输出的 20V 电压经 Q7701 加到 IC7201 的⑧脚后,集成块内部电路开始工作,产生的振荡脉冲信号经内部电路处理和放大后,从⑦脚输出驱动 脉冲加 到 Q7201 的 G 极。使 Q7201 工作在开关状态。Q7201 导通时,市电整流桥流出的电流经 T7201 的③脚→ ①脚,Q7201 的 D 极→5 极→R216、R217→地→市电整流桥的负极,在 T7201 初级绕组产生磁能并储存在 内部。Q7201 截止时,T7201 初级绕组①脚产生的感应电压为正,③脚为负,①脚的正电压通过 D7204 向 C7214 充电,使 C7214 上的电压达到稳定的 390V 以上。 R7220、R7223、R7230、R7233、R7224、R7225 组成 PFC 电路输出电压的取样电路,分得的取样电压, 加到 IC7201 的①脚,通过集成块内部电路的作用稳定 PFC 电路的输出电压。由于 PFC 取样电路中的电阻阻值 很大,又是贴片电阻,体积很小,电阻体下表面与电路板之间的粘胶很容易出现漏电,导致电路工作不 正常,遇到 这种情况时,要把电阻从电路板上拆下来,清除粘胶,再把电阻装回原位即可。 开关管过流保护由 R7216、R7217 和集成块内部电路构成。开关管 Q7201 的电流流过 R7216、R7217 这两个电阻时,会在这两个并联电阻上产生压降,其上的压降与开关管的电流成正比,开关管电流增大 时,该电压 升高。该电压经 R7213 加到 IC 的④脚电流检测输入端,当开关管的电流过大时,汇的④脚电压升高,④ 脚内部的过流保护电路动作,关断 IC,⑦脚无驱动脉;中输出,防止损坏开关管。 五、主开关电源电路 主开关电源电路主要由 IC7301、T731)l、Q7301、Q7302 构成,见图 5。 主开关电源工作过程:和 PFC 电路一样,当待机电源输出的 20V 电压经 Q7701、D7312 加到 IC7301 的②脚后,集成块内部的振荡电路开始振荡,产生的振荡脉冲信号经内部电路处理后,分别从 11、15 脚输出驱动脉冲信号送往开关管 Q7301、Q7302 的 G 极,控制开关管的工作状态。开关管工作后,将能量 以磁能的方式储存在变压器 T7301 的初级,然后通过互感作用传送到 T7301 的次级。 Q730l 位于上端称为上管,Q7302 位于下端称为下管,上管的 s 极接下管的 D 极。此种电路结构,上 管与 下管是轮流交替导通的,因为如果上管、下管同时导通,会把 PFC 电源到地短路,瞬间烧坏上管和下管。 因此, IC7301 的 11 脚与 15 脚输出的两路驱动脉冲是反相的。 开关管 Q730l、Q7302 的串联中点接有 LC 串联谐振电路,谐振电路中的 L 就是变压器 T7301 的初级 线V), ,开关管工作后,从串联中点输出的脉冲电压加到 LC 串联 谐振电路的 输入端。 LC 串联谐振电路的特点是: 当加在 LC 串联电路上的信号电压与 LC 串联谐振电路自身的谐振频率相 同时,就会产生串联谐振。串联电路的优点是输入阻抗最小,电流最大(即 L 和 c 中流过的电流相等且同 为最大),L 和 C 上的电压最高(比串联电路两端的总电压还高很多倍)。本机就是利用 LC 串联谐振电路 的特点实现电源输出电压稳定的。 在本机的开关电源中,当变压器 T7301 的初级电感与 C7312 发生串联谐振时,变压器初级流过的电 流最大, 变压器初级线圈两端的电压最高, 此时能在变压器次级获得最高的输出电压和最大的输出电流。 稍微改变 IC7301 输出的驱动脉冲频率,使加在 LC 串联谐振电路两端的交流电压频率随之同步改变,LC 串联电路就会稍偏离谐振频率, 变压器次级输出的电压和电流就会随之同步变化。 因此, 连续改变 IC7301 输出的驱动脉冲频率。 就会连续改变 LC 串联谐振电路偏离串联谐振点的频率, 使变压器次级输出的电压 和电流得到调节,达到调节开关电源输出电压高低的目的。 图 5 中的 R7506、R7507、R7508、IC7501、PC7301 和 IC731)l 的③脚内部电路组成主电源的稳压电 路,该 稳压电路通过对主电源输出的 12V 电压的取样、 放大等处理后, 从 IC730l 的②脚输入反映输出电压变化 的误差信号,该误差信号经集成块内部电路处理后去控 制振荡器的振荡频率,使 IC7301 的 11、16 脚输出驱动 脉冲 信号频率随输出电压变化,最终实现输出电压稳定。 主电源工作后,T7301 次级 15、16 脚输出的脉冲信 号经 D7504 整流、C7508 滤波后,得到 12V 电压;⑨脚 输出的脉冲信号经 D7501 整流、C7502、C7517 滤波后, 得到 17V 电压;11、12 脚输出的脉冲信号经 D7503 整 流、C7503 滤波后,得到 32V 电压。 主电源中,IC7301 的①脚外接元件组成主电源中开关管供电输入电压的检测电路。来自 PFC 电路的 390V 电压经 R7303、 R7305 后分为两路: 一路经 R7306; R7307 分压后得到约 2V 电压加到 IC7301 的①脚; 另一路经四只稳压管 D7308、D7309、D7310、D7311 和电阻 R73㈠加到 Q7303 的基极。正常情况下,由于 Q7303 基极上的电压低于导通电压,故 Q7303 截止,当 PFC 电压异常升高时,Q7303 就会因基极电压上升 而饱和导通, 使 1C7301 的①脚电压下降到 0V, 然后通过其内部电路使 IC7301 进入保护状态, 以防止 PFC 电压过高损坏主电源。 Q7752、Q7753、Q7751、Q7750 等元件组成 32V 过压保护电路,见图 6。 主电源输出的 32V 电源电压,为灯管的逆变电路供电。如果 32V 电源过高,就会损坏逆变电路和灯 管,因此设计了如图‘所示的 32V 电源过压保护电路。 该电路以待机 6V 为电源供电。32V 电源电压经稳压二极管 D7752、D7751 和电阻 R7758 加到 Q7753 的基极。32V 电源电压正常时,Q7753、Q7751、Q7750 截止,对主板来的电源开TV-SUB-ON”高电平指令 控制电路 Q7702 的工作状态没有影口向,电路正常工作;当 32V 电源电压过高时,D7752、D7751 击穿导 通→Q7753、Q7752 导通,Q7753 进一步导通,Q7751、Q7750 导通,Q7750 导通后将把来自主板的开机高 电平下拉到低电平,BWT 主电源和 PFC 电路的驱动集成块 IC7301、1C7201 的供电被切断停止工作外,电 源中的两个继电器的触点也自动断开,从而使 PFC 电路和主电源停止工作,有效防止了逆变电路过压损 坏。 IC7301(SSC-9512)为驱动脉冲形成电路,各脚功能如下:①脚为电压检测输入端,用于检测开关电源的输入电压是否正常 当该脚电压低于 1.16V 时 IC 停止工作,高于 1.42V 时 IC 正常工作;②脚为 IC 的 VCC 供电端,内部有启动电路、稳压电 路、偏压电路、过压保护电路、当 VCC 超过 28V 时,IC 内部的电路就会进入过压保护,IC 停止工作,大于 11V 时 IC 正常 工作,小于 9.8V 时 IC 停止工作,正常供电是 18V;③脚为稳压反馈输入端,正常稳压时在 3V 左右、当开关电源过流或 过载时,经过稳压反馈③脚的电压会升高,当升到高于 7V 时,就会引发 IC 内部过载保护;④脚为地;⑤脚为软启动电容 引脚、 在 IC 刚开始工作时让开关电源输出电压从低慢慢升高, 防止突然升高对电路冲击大大; ⑥脚为过流检测输入端 ⑥脚电压上升超过 1.52V 时,开关电源的工作频率上升,使输出电压下降,消除过流 当 正常工作时⑥脚电压为 0.5V;⑦ 脚为谐振电流检测输入端,用于确保开关电源工作在谐振状态只有工作在谐振状态,才能保证开关管在零电压时开启,在 零电流时关断,此时开关电源的效率才最高,开关管的耗损才最低;⑧脚为谐振电压检测输入端,把 LC 串联振荡电路输 入端的电压,即 Q7301、Q7302 的中点电压经过 c7315、c7316 加到 IC 的⑧脚,用于自动调整上管和下管的死区时间,以 使上管和下管在 VDS 电压为零时开启,负载电流为零时关断,这样做到损耗最小。 当⑧脚电压大于 4.9V 时开启上管, 小于 1.7V 时开启下管;⑨脚为 IC 内部稳压电路输出端,输出稳定的 loV 电压;⑩脚为地;11 脚为低端驱动脉冲输出; 12 脚:空;⑩脚为上管 Q73111 偏置自举升压电路, 当下管 Q7302 导通时, IC7301⑨脚的 10V 电源电压经过 D7302、 R7301、 C7308、Q73112 的 D 极→S 极→地,上述电路给 C7308 充得 10V 电压.当 07301 导通,Q7302 截止时,两管的中点电压上 升,但 IC 的 13 脚电压始终比 14 脚高 10V,13 脚得到的自举偏压作为 IC 内部上管驱动脉冲产生电路的电源电压,这使 15 脚输出的上管驱动脉冲可以比 14 脚高 10V,也就是 Q7301R 的 G 极的脉冲幅度比 Q7301 的 S 极高 10V,这就足可以保证 上管 Q7301 进入饱和导通状态;14 脚为上下两管的连接中点;15 脚为上管驱动脉冲输出端。 六、逆变电路 逆变电路主要由两块 IC 组成:以 IC7800(STR-H3475)为主组成的电路为逆变脉;中形成电路,以 1C7801(STR-H7214)为主组成的电路为逆变驱动电路。这两块 IC 的 VCC 供电是 12V,逆变高压变压器共 四只(并联),驱动逆变高压变压器是由四个大功率管 Q7801-Q7804 组成的全桥驱动电路,四大功率管的 供电是来自电源板的 32V 电源。 1.逆变脉冲形成电路 电路结构见图 7。图中的 IC7800 为逆变脉冲形成专用集成块,内置振荡、过压、过流保护等电路, 工作频 率为 50kHz。 工作过程:电源板送来的 12V 电源,加到 IC7800 的③脚 VCC 端,A 板来的高电平指令加到①脚,A 板送来的灯管亮度调节 PWM 波加到 13 脚,这三个条件满足后 IC 开始工作,从④脚和⑤脚输出一对互为 反相的 12VP 的驱动脉冲,去驱动后面的功率电路。IC 内部有 5V 稳压电路,从⑦脚输出稳定的 5V 电压, 经 R7902 设定逆变电路启动时的工作频率。灯管启动时需要逆变电路输出比正常工作时高得多的逆变高 压加到灯管上,否则灯管不能启辉。 2.逆变驱动电路 电路结构见图 8。该部分电路的作用主要是对逆变脉冲形成电路输出的脉冲信号进行放大,以满足 后面 IC7800(STR-H3475):①脚:IC 工作与停止的控制端,正常工作时电压为 2。6V。只要该脚电压大于 2V,IC 就能进入工作 状态;②脚:报警(故障报警)输出端,送往 A 板的 CPU,进行保护关机。正常工作时电压为 0V,保护时电压为 5V;③脚: 供电脚,12V。大于 9V 时 IC 开始工作,低于 8.4V 时停止工作;④脚:N 沟道 MOS 管驱动输出 1,输出的驱动脉冲幅度 12VP,,周期 8ms,正方波的最大占空比 45%;⑤脚:N 沟道 MOS 管驱动输出 2,输出的驱动脉冲幅度 12Vp,周期 8ms,正 方波的最大占空比 45%;⑥脚:接地;⑦脚:IC 内部稳压输出脚,标准值 5V;⑧脚:逆变工作频率设置外接电阻引脚, 标准值 3V;⑨脚:逆变工作频率设置外接电容引脚,该脚到地是一个 3.3Vp-p 的三角波,波峰是 3.8V,波谷是 o.8V; ⑩脚:逆变启动时振荡频率设置外接电阻引脚,5V;11 脚:软启动外接电容端子,到地接有软启动电容 C7819,在通电启 动时让逆变电路输出的高压从低到高逐渐升高,防止逆变高压突然升高造成高压冲击,损坏零件,5V;12 脚:调制脉冲 频率设置外接电容引脚,2Vp-p,三角波,波峰是 2.7V,波谷是 o.7V,到地接有 C7817,用于设置逆变输出高压脉冲的 占空比;13 脚:灯管亮度调节 PWM 波输入端,4Vp 脉冲;14 脚:IC 内 FB 稳压误差放大器基准电压引脚,外接 5V 固定电 压;15 脚:灯管电流检测输入端,正常工作时 0.55V。当该脚电压升高到 2.1V 时,进入钳位保护状态;16 脚:IC 内部 FB 稳压反债放大器输出端,在此脚外接补偿电容,1.8Vp 脉冲。该脚的钳位电压是 O.5V;17 脚:灯管过压检测输入端, 0.6V。当该脚电压大于 2V 时,IC 内部进入保护状态;18 脚:保护锁定定时电容引脚,OV。当该脚电压大于 3V 时,进入 保护锁存状态。到地接有 C7815,用于设定保护启动后的闭锁时间长度;19 脚:差动保护高端输入,3.4VP 正锯齿波输入。 该脚应低于 3V,大于 IV;20 脚:差动保护低端输入,2.2Vp 脉冲。 功率放大电路的要求。 工作过程:来自逆变脉形成电路的脉冲信号从 IC7801 的②、⑥脚输入,放大后从①、⑦、13、⑨脚 输出,然后分别送往由 Q7801—Q7804 组成的全桥功率放大器进行功率放大。 需要说明的是,IC7801 在电路中只不过相当于普通 CRT 彩电中的行激励电路,其输入信号的频率是 不变的,变化的是信号的幅度。正常情况下,只要其供电电压正常,有正常的脉冲信号输入,就应当有 正常的 脉:中信号输出。 3. 变压器的全桥驱动电路(功率放大器) 电路结构见图 9 。 1C7801 的①脚输出 LDRV1,驱动全桥管的 Q7804; ⑦脚输出 LDRV2 , 驱 动 全 桥 管 的 Q7803 ; ⑩ 脚 输 出 HDlkVl, 驱动全桥的 Q7802, ⑨脚输出 HDRV2, 驱动全桥的 Q7801。 图 10 给出了全桥 4 个大 功率管的驱动信号时序图。 4 个大功率管组成的全桥输出电路,在 对角方向的两个管子是同时导通的,以构成 电流通路。 比如开关管 Q7801、 Q7804 同时导 通时,Q7802 与 Q7803 截止;而当 Q7802 与 Q7803 导通时,Q7801 与 Q7804 截止。如果 Q780l 与 Q7803 同时导通,就会把 Q780l 的 D 极 32V 电源短路到地,将瞬间过流烧坏 Q780l 与 Q7803。如 果 Q7802 与 Q7804 同时导通,也是一样的道理。仔细分析下面的 4 路驱动波形,可以发现该驱动波形的 时序可以确保全桥的 4 个大功率管,只有对角线方面的两个大功率管同时导通。只有这样,才可以把全 桥 4 个管子输出的电压加到高压变压器的初级两端。 IC7801(STR-H7214)是一块专用高压驱动 IC:①脚:低边 N 沟道大功率管驱动输出,12Vv 脉冲;②脚:驱动输入端,来自 IC7800,正常工作时 4Vl,脉冲,需要大于 3Vp,才能工作;③脚:电源输入脚,正常供电是 12V,最高不能超过 16V、大 于 7V 时 IC 开始工作,小于 6.5V 时 IC 停止工作,IC 工作时电源电流是 5mA;④脚:接地;⑤脚:空脚;⑥脚:驱动输 入脚,来自 IC7800:正常工作时 4V”脉;中,需要大于 3V, ,才能工作;⑦脚:低边 N。沟道大功率管驱动输出,12Vi,; ⑧脚:由 4 个大功率管组成的全桥输出左端,30Vp 脉冲;⑨脚:高边大功率管驱动输出 2.40Vp 脉冲;⑩脚:高边大功率 管的自举升压偏置电源,42Vp 脉冲;11 脚:死区时间设定端。上管和下管同时截止时称为“死区” ,死区能够避免上、下 管同时导通,能够降低大功率全桥中 4 个大功率管的损耗,0V;12 脚:高边大功率管自举升高偏置电路,42Vp 脉冲;13 脚:高边大功率管驱动输出,42Vp 脉冲;14 脚:由 4 个大功率组成的全桥电路的输出端,1.30Vp 脉冲。 全桥电路的 4 个大功率管子,有两个下管 Q7803、Q7804,有两个上管 Q780l、Q7802,两个下管的 S 极接地,因此给两个下管的 G 极加到地为 12v 的驱动脉冲即可,但两个上管则不同,两个上管的 s 极 接在两个下管的 D 极上,在正常工作时两个下管的 D 极有 32V 的脉冲,要想让两个上管正常工作,加在 两个上管 C 极的驱动脉冲要比 32V 脉冲高出 12V 才行,这样一来需要加在两个上管 G 极的驱动脉:中幅 度是 44V,但 IC780l 的供电是 12V,因此设计了自举升压电路。图 8 中的 D7805、C7827 组成一套自举升 压电路为 Q7802 升压。 D7806、 C7828 组成另一套自举升压电路为 Q7801 升压。 12v 电源加在 D7805、 D7806 的正极,当下管 Q7804 导通时,12V 电源对 C7827 充电,充电通路是:12V 正极→D7805→C7827→Q7804 →地,给 C7827 充上 12V 电压。当 Q7804 截止、Q7802 导通时,Q7802 的 S 极电压为 32V,这个 32V 电压 与 C7827 上充有的 12V 电压串联相加为 44V, 加在 IC7801 的 12 脚(VB1 端), 为 IC 内高端驱动电路 l(HDRVl) 供电,确保 1C7801 的⑩脚输出的驱动脉冲可以高达 44Vp,这就确保了加在上管 Q7802G 极的驱动脉冲幅 度始终比 S 极高 12V,满足大功率 MOS 管对 G-S 极间驱动脉冲幅度 12V 的要求。同理,D7806、C7828 组 成的自举升压电路,升压得到的 44V 脉冲电压,加在 IC7801 的⑩脚(VB2 端),确保 IC7801 的⑨脚输出 的驱动脉冲到地幅度可以高达 44Vp。电路正常工作时,斗个大功率管两两串联,两 个串联的中点电压即是全桥驱动的输出端,两个中点到地的电压是变化的,有时是高电平 32Vp,有时是 低电平 0V。而自举升压电路得到的自举电压,是骑在中点电压之上的,与中点电压的关系是水涨船高的 关系,但始终比中点电压高 12V。因此,实际测量波形时,会发现 IC7801 的 VBI 和 VB2 脚电压波形与四 个大功率管的两个中点电压波形相同但电位高 12V。 4 个大功率管的两个中点电压在任何时候都是互为反 相的,当右边的中点输出高电平时,左边的中点肯定输出低电平;反之,左边的中点输出是高电平时, 右边的中点肯定输出低电平。在这两个中点电压之间,输出的是推挽电压,通过串联的电容加在高压变 压器的两端。 在图 10 中的左半部,只有 Q7802 和 Q7803 的 G 极加的是高电平,这两个管子同时导通,Q7802 导通 从 S 极输出 32V 电压加在高压变压器的上端,Q7803 导通,其 D 极把高压变压器的下端接地,因此这两 个管子输出的 32V 脉冲电压加在了高压变压器的两端, 上端为正, 下端为负。 在图中的右半部, 只有 Q7801 和 Q7804 的 G 极加的是高电平,这两个管子同时导通,Q7801 导通时 S 极输出 32V 电压加在高压变压器 的下端,Q7804 导通,把高压变压器的上端接地,这样一来,加在变压器初级的脉;中电压反相,上端 为负,下端为正,实现了加在变压器初级的电压是交流电压的目的。 4.高压输出电路 本机共用 4 个高压变压器,每个变压器的结构完全相同。各驱动一个灯管发光,LCD 屏内共有 4 个 灯管。 现以其中一个为例进行说明。相关电路结构见图 11。 从图中可以看出,每个高压变压器初级下端串联有 3 只并联的电容,由此构成变压器初级与电容的 串联谐振电路,组成LLC 谐振电路”(该电路具有功损最小的特点,开关管零电压时开启,零电流时关 断)。 4 个大功率管组成的全桥推挽输出加到 4 个并联的高压变压器上。为了提高变压器次级的耐高压强 度,次级绕组采用两个独立的绕组构成。图中变压器的①、②脚与③、④脚间是初级绕组,因为初级绕 组电压低,不需要分段绕制。两个次级绕组中,⑤和⑥脚间是第一个次级绕组称为上绕组,⑦和⑧脚间 是第二个次级绕组称为下绕组。把这两个次级绕组串联起来叠加形成很高的高压输出。⑤脚连接灯管的 上端,⑧脚连接灯管的下端。 图中的 T7802 变压器有两个次级绕组,全机 4 个变压器共有 8 个这样的次级绕组。每个次级绕组设 有一套过压取样电路,一个变压器的 2 个次级则有两套过压取样电路,全机共有 4 个变压器 8 个过压取 样电路。T7802 变压器⑤—⑥脚间的次级绕组外接有 C7872、C7882 分压取样电容。C7872 是一个耐压为 6.3kV、容量为 10pF 的高压电容(类似这样的电容本机逆变电路共有 8 个),两个电容中点分得的交流电 压经过 D7872 内右边的二极管作为过压保护取样电压 OVP 输出(类似这样的 OVP 取样电路在本机的逆变电 路中共有 8 个),8 路 OVP 输出电压并联。T7802 变压器⑦—⑧脚绕组输出的高压,外接有 C7873、C7883 分压电容,分得的 OVP 取样电压经 D7873 内右边的二极管输出与其他 7 路 OVP 合并成一路,加到 IC7800 的 OVP 输入端 17 脚。 当有灯管老化或开路不能点亮时, 变压器的次级相当于开路, 次级电压会很高, OVP 检测电路输出的电压会升高到大于 3V,加到 IC7800 的⑩脚,启动 IC 内的过压保护功能。 灯管电流取样 FD 电路:本机共有 4 个高压变压器,每个变压器有两个次级绕组,每个次级绕组有一 套 FB 取样电路,因此本机的逆变电路共有 8 套 FB 取样电路。以 T7802 为例,变压器次级绕组的电流就是流过 灯管的电流,在灯管没有点亮之前灯管的内阻很大,为了点亮灯管;要求逆变器输出很高的交流高压加 在灯管两端;在灯管点亮之后内阻变得小很多,此时要求逆变器输出较低的交流电压加在灯管两端。流 过灯管的电流有一个最佳值,称为灯管的“额定电流” 。在额定电流上,灯管发光强,效率最高。如果灯 管电流比额定值大,灯管的 寿命会缩短;如果灯管电流比额定值小,灯管的亮度就会偏低甚至不能启辉。但灯管的内阻受环境温度 影响很大,夏天温度高时内阻小,灯管电流易偏大缩短灯管寿命。在刚开机时机内温度低,灯管内阻大 灯管电流易偏 小,开机时间长后机内温度升高,灯管的内阻变小灯管电流易偏大。所有这些因素,都会造成灯管的电 流在工 作中会偏离额定值,对灯管不利,为此要求灯管的逆变器对灯管电流要有稳定功能,故有些文章也把灯 管的逆 变器称为“镇流器” 。也就是说,要求逆变电路的输出电流是稳定不变的,不受环镜温度、机内的温度影 响。所以说:逆变电路是一个恒流电源。为此,对逆变器输出电压的高低没有要求,但要求输出的电流 要稳定不变。这与我们大量接触的稳压电源电路是截然相反的,常见的稳压电源要求输出电压值是稳定 不变的,但电流是可变的。 灯管的电流就是流过变压器次级绕组的电流。图中以变压器 T7802 为例,变压器⑤—⑥脚间次级绕 组的电 流流过 D7882 内右边的二极管,经 R7882 到地,在 R7882 上产生压降,作为灯管电流的取样电压 FB,经 R7872 后与其他 7 路灯管电流取样电压合并成一路,加到 IC7800 的 FB 输入端 15 脚。当灯管的电流增大 时,次级绕组的电流也增大,FB 电压随之升高,加到 IC7800 的⑩脚,通过内部电路的控制使开关管的 导通时间变窄,从而防止灯管电流的增大。 输出电路中还设计有灯过流检测差动保护电路。 由于变压器有两个次级绕组,所以有两套差动保护检测电路。与上绕组⑤—⑥相连的 D7882 同时用 于灯管 电流检测和差动保护检测。D7882 的输出经过 D7902 加到 D7912 内两个串联二极管的中点,左端的二极 管正极经 D7811 接 5V 基准电压, 因此 D7912 内串联的两个二极管同时导通, 电流从右侧的二极管负极流 出,D7912 的串联中点可分得 L2V 电压。在 D7912 内左侧二极管的正极分得的 1.8V 电压将作为 PRO-H 高 端检测的保护电压;右侧二极管负极输出的 0.6V 电压将作为 PRO-L 低端检测保护电压。PRO-H 电压加 到 IC7800 的 19 脚。在输出电路中,PRO-L 电压加到 IC7800 的 20 脚。19 脚内有两个比较器,下面比较 器的正相输入端接的是 1V 的固定电压,正常工作时 19 脚电压大子 1.8V,因此比较器输出低电平,保 护电路不启动,电路正常工作。当灯管过流时,D7882 输出的 FB 电压升高,经 D7902 后加到 D7912 的中 点,D7912 内右侧二极管导通,使右侧二极管负极输出的 PRO-L 升高。如果灯管电流很大,PRO-L 端的电 压会超过 PRO-H 端电压,此时 20 脚内部的比较器输出端会跳变到高电平,触发 Ic 内的保护电路启动。 逆变电路有 4 个变压器,每个变压器有 2 个次级绕组,因此共有 8 个相同的差动保护检测电路。s 个差动检测电路的输出合并成一路加到 IC7800 的 19、和 20 脚。当变压器次级绕组有匝间短路时,次级 绕组的电流就会增大,D7882、D7883 检出的 FB 电压会升高,经过 D7902 和 D7903 输出的电压升高,该 电压分别加到差动检测 D7912 内两个二极管、D7913 内两个二极管的串联点,使 PRO-L 电压升高,通过 IC7800 的 19、20 脚内部电路,引起 IC 内部的差动保护电路启动。 逆变电路中故障率最高的是 4 个变压器,因为次级绕组的电压太高容易出现绕组局部匝间短路。我 们可以 通过对比测量每个变压器次级绕组的阻值,来发现损坏的变压器。测量时要用数字表测量,读数精确度 高。当 然,也可以通过观察变压器次级绕组线包的外包装层颜色来判断。正常的颜色是纯白色的,如果发黄或 发黑,则已经损坏。 七、维修实例 【故障一】TH-L32X20C 型液晶彩电,开机约 5 分钟,自动保护,红灯闪 10 次!关机开机又重复以 上过程。 原因分析:按红灯闪动次数判定为 SUB3.3V 保护重点检查 A 板 3.3V。 检修过程:测量 A 板 3.3V 在保护前无明显变动,拆下 P 板独立启动,发现主变压器输出的 30V 和 12V 在 30 分钟后无输出。后跟踪电路,发现 D7310 两端电压为 7V,正常应约为 36.5V。此为 PFC 电路中的超 压保护电路 D7310 异常引起(与之串联的 D7309、D7308、D731 坏也会引起一样的故障)。 解决方法:更换 D7310(注:如遇到一些难测量软性故障且无法测量检修时,启动能独立启动的板件 以 排除故障点无疑是一个好的方法)。 【故障二】TH-L32X20C 型液晶彩电不开机,面板上红灯不亮,检测 P 板 220V 输入线有正常电压。 原因分析:面板上电源灯不亮,原因一是没有待机电源电压 6V,二是待机控制 CPU 没有工作。 检修过程:测量 P 板 P2 插座①、②脚没有待机 6V 电源输出。测量 P 板保险丝完好,测量待机电源 整流桥 D7407 正常,向后检查待机开关电源 IC7401,发现顶部已炸裂,其①脚外接的 R7403、R7404 过流检测电 阻也 烧断。 解决方法:更换上述元件后,开机恢复正常(提示:L32X20C 与 L32C20C 彩电的 P 板是一样的,可以 互 换。A 板也可以互换,能出正常图像。两个型号的差别仅是在 A 板的侧面,TH-L32X20C 有 AV 输入端口, 而 TH-L32C20C 没有)。 · 【故障三】TH-L32X20C 型液晶彩电,按下电源开关,面板上的绿灯正常闪烁仅 2s 就保护关机,红灯 闪 10 下。 原因分析:灯闪 10 下,表明 SUB3.3V 不正常。从实际检修该机型的情况看,发现如果 P 板内的主 开关电源不工作,主电源无输出,SUB3.3V 也就没有输出,就会灯闪 10 下。因为保护发生很快,因此 应从 P 板输出的各路电源是否正常入手进行检测。对于这样的故障现象,引起的原因有可能是 P 板,也 可能是 A 板。因此,应当像检修 PDP 电视机哪样,采用 P 板单独工作的方法,先检测 P 板是否正常,以 防 A 板造成的故障却在 P 板检修。这样会走弯路,会把故障机越修越坏。 检修过程:该机型 P 板单独工作的方法是:把 P 板内 P2 排插的①脚输出的 5V 待机电压,用一短路线 加到④脚电源继电器供电端,然后把 P2 的⑨脚接 1kΩ 的上拉电阻到 P2 的 11 脚。把 P 板接上 220V 电源 后, P 板内的电源继电器就会吸合, P 板内的开关电源就会正常工作, 输出各路电源电压。 在 P 板电路中, IC7201、T7201、Q7201 组成 PFC 电路,IC7301、Q730l、Q7302、T7301 组成主开关电源,IC7401、T7401 组成待机电源。P 板单独工作后,测量 PFC 电路输出正常,待机电源工作正常,但发现主开关电源没有 输出,32V、12V、17V 都没有输出。检查主开关电源芯片 IC7301 外围元件,发现 R7305 开路(这个电阻 在维修手册的图纸上是 1MΩ ,但实际上是 270kΩ ,维修时一定要安装 270kΩ 的电阻)。 解决方法:更换 R7305,开机,故障排除(提示:IC7301 的①脚是电压检测输入端,用来检测 PFC 电压。如果 PFC 电压正常,则该脚应当为高电平;如果 PFC 电压过高,则保护稳压管 D7308-D7311 会击 穿导通,Q7303 也会随之导通,把该脚拉到低电平,此时 IC7301 不工作,主开关电源无输出。当 R7305 开路后,IC7301 的①脚变为低电平,引起 IC7301 保护不工作)。 【故障四】TH-L32C20C 和 TH-L32X20C 型液晶彩电,通电后绿灯一直不停地闪烁,不开机,背光灯 不亮,无图无声, 原因分析:松下的平板电视接通电源开关后,在正常情况下绿灯会持续闪烁大约 27 次,然后等图像 和伴音正常后绿灯停止闪烁,改为绿灯常亮。绿灯持续闪烁时,是电视机微处理器从 FLASH 程序存储器 中读出开机程序,加载开机程序到中央处理器中(称之为“程序加载”),加载完成后电视机就可以正常 工作了,显示正常的图像和声音,此时绿灯停止闪烁变为绿灯常亮。要想成功地加载程序,前提是微处 理器和外挂的 FLASH 存储器之间的通讯要畅通。如果微处理器内部的接口电路损坏,这个程序加载过程 就不能完成,从而微处理器一直处于加载过程的状态,绿灯一直闪。在 TH-L32C20C 和 TH-L32X20C 机型 中,微处理器集成在 IC8001 内,因此如果 IC8001 不良,会造成开机时程序加载不成功,绿灯不停地闪 烁。当然如果 FLASH 不良、微处理器和 FLASH 间的时钟和数据线不良,也会造成开机时程序加载不成功。 但极少见,绝大多数是 IC8001 不良造成。 检修过程: 检测 P 板输出的各路电压正常, A 板内 DC-DC 变换电路输出的 1. 2V、 1. 8V、 2. 5V、 3. 3V、 5V 等电压也正常,怀疑 IC8001 不良,导致开机时加载程序不能在规定的时间内完成。 解决方法:更换 IC8001 后开机,机器恢复正常。