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创维5Y21/30系列彩电开关电源原理与故障检修  

2012-03-05 20:17:02|  分类: 个人日记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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创维5Y21130机芯彩电是创维公司2002年推出的平面数码彩电,其代表机型有29SF9000,29SH8000、8000-2982A、25NX9000等。电的开关稳压电源设计小巧、功能完备,现已进人维修期。数十起开关稳压电源故障,以其综合性强、特殊性和疑难性共存给笔者留下深刻印象,现笔录如下。



一、开关稳压电源原理概述_/如附图所示,这是一个典型的自i琴布翌器藕合并联型、调频一调宽控制的乡矢稳压源,包括了启动、振荡?稳压、保主尹输出等几分。/


一,开关振荡电路的启动过程


AC220V经整流、波后的DC300V电压经过T901的初级绕组⑦-(5)加到开关振荡管Q901 c极;同时,启动公阻8904、8905、8906给Q901b极提供较小电流,触发Q901导通。在反馈绕组②一①R908。C910的正反馈作用下,使Q901快速,其b极电压增大已不能再控制。极电,正反馈电压减小。由于R904,R905、较大,所以Q901饱和导通状态主要靠C910放电电流来维持,随着C910放电电流的减/J, , C911,C916的充电电压增高,Q901饱和深度下降,其c极电流减少,并在T901②一①绕组上产生与启动时相反的电动攀,反向的感应电压加到Q901 e,b极间使其很快截止。随着C911,C916的放电Q901 b极电流逐渐上升,使Q901再次导通—截止—导通,形成持续开关振荡,由T901进行磁能电能转换。


2、稳压调控过程


稳压调控电路主要由误差取样电路8934,8935、8937、基准电流产生电路8938、ZD933、误差放大器Q931,光电祸合器IC902,控制放大电路Q904,Q905等元器件构成。当输出的+135V电压上升或降低时,通过对其进行误差取样,经Q931进行误差比较放大。以+135V上升为例,经R934,R835,R936分压后Q931 b极电压上升,e极电流增大,IC902内发光二极管电流增大,光敏三极管内阻下降,使Q904导通程度增大,Q905导通程度增大,对Q901 b极电流的分流增大,使Q901的电流降低,通过磁能电能的转换使输出电压下降。+135V下降时与此过程相反。


3、待机控制过程


待机控制亦即遥控开/关机控制。当遥控关机时,CPU IC001⑦脚输出低电平,使Q932截止,因8937串在取样电路中,使得取样电压即Q901b极电压上升Q931 b极电流和c极电流增大,因而流过IC902内的发光二极管电流增大,光敏三下降,误差电流的增大控制Q904和Q905导通状态,由于Q905的c,e极小电阻分流作用,得Q901导通时间缩短,开关脉冲占空比下降,开关变压器感应电压下降,开关电源处于间歇振荡状态,输出能量下降使各组输出电压下降幅度增大,为正常输出值的一半弱,但+24V端的可输出+12V左右的电压,以保证IC931稳压输出为+5V以供CPU之用。当遥控开机时,CPU⑦脚输出高电平,Q935,Q932导通,重复与待机相反的过程,使得开关脉冲占空比上升,开关电源恢复正常振荡过程。


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4、开关管的过流保护过程


开关管过流保护电路由ZD904,Q903:Q904,Q905,R912,R913,R919等元件组成。正常工作时,R912,ZD904,R913组成的分压电路使得ZD904两端电压低于6.2V, Q930截止,而Q904,Q905处于正常工作状态。当由于某种原因使Q901过流时,T901上电流过大,T901②一①绕组电压上升,当超过ZD904的门限值时击穿而导通,使Q903获得正向偏置而导通,其。极输出低电压使Q904导通Q904导通后使8919两端电压上升Q905导通程度加深,极限情况下可视为c,e极电阻接近On,因此将Q901的绝大部分电流分流到地,使得Q901的激励电流近乎为零,开关电源停止工作。


二、故障特点及检修思路


本系列彩电的开关稳压电源电路的故障特点是输出电压为OV或输出电压偏离正常值,故障原因种类繁多,涉及到稳压调控电路异常和保护电路异常。


1.本机最为常见的故障是开关管损坏且以击穿为典型,造成开关管损坏的原因有:(1)市电供电电压突然升高,导致开关管过压而击穿;(2)Q901 c极尖峰脉冲吸收电路开路而使其击穿;(3)取样、基准电压、比较、误差放大电路等出现故障,使脉宽控制管Q904截止或趋于截止,Q901因失控而损坏;(4)正反馈电路开路,这是由于启动电路要向Q901 b极提供导通电流,而+300V通过变压器一次绕组加到Q901。极,通电时间稍长,Q901便会出现热击穿;(5)本机启动电阻总值为90M,可向Q901 b极提供约2mA的静态电流,电源长时间工作于临界过载状态,Q901出现热击穿,若开关管本身质量差,工作时间稍长也会击穿。


2.本系列彩电开关电源故障的检修思路是:(1)检查开关电源的输人、输出电路;(2)对开机三无,但Q901完好的电源,应主要检测Q901 b极的各支路,如启动电路、振荡回路、脉宽控制电路等;(3)对开机输出电压偏高的开关电源,应重点检查脉宽控制管Q905的导通是否足够,Q901 b极的分流是否足够,负偏压是否减小;(4)对保险已熔断烧黑,Q901已损坏的电源,检修时要重点检测整流滤波电路和负载电路有无短路。


三、常见故障分析与处理


故障现象:开关电源本身故障造成的三无及电源指示灯不亮。


本系列彩电开关电源出现此类故障较常见,现结合数十例故障予以综合分析。


电源指示灯不亮,说明T901次级无输出电压,开关电源未工作。拆下机壳观察,若保险管F901已熔断烧黑,说明有较大电流冲击,在此情况下切莫更换保险后即开机。一般是整流桥堆内二极管击穿或开关管Q901被过高电压瞬间击穿所致。保险管F901已熔断但未烧黑,说明短路性的故障不很严重,但往往也是Q901击穿所致。若保险管F901未烧断,经检查发现限流电阻8902烧断及Q901击穿,往往是由于Q901击穿后回路电流较大而使8902烧断而不是烧断F901;在另外的实例中,还出现过启动电路中电阻8905开路的情况,这属于元件材质不良的原因,更换8905后即可恢复正常。


当通过测试发现Q901击穿后,不可将AC220V直接接入,否则将会导致Q901的击穿并有可能损坏其他部件。现以一例综合性极强的故障实例来分析并提出处理办法。通过测试发现损坏以下元器件Q901(BUT 12AF)的b,c,e极均击穿, 8902 (4fZ/15 W)烧断ZD901(5.1 V)击穿、ZD902(9.1 V)击穿、R920(3.3SZ/2W)烧断。其他元器件在线测试良好,焊下有关非线性元件,测试良好。就损坏元件的范围看,这属于较大范围的损坏,疑似AC220V有瞬间升高的可能,分析ZD901 ft7ZD902的击穿可能与Q901出现c,b极击穿的现象有关。当将以上损坏的元件依原规格更换后,在没有完全把握的情况下,通电试验时一定要使输人交流电压由低向高变化进行。本人检修时在输人端接入一台小型0-250V/2kW调压器,输人起始电压为AC50V。本机初始状态为遥控开,即CPU⑦脚输出为高电平,将行输出级断开,在C933两端并接60W-100W/220V灯泡监测。


通电后测灯泡两端电压初始值为50V,3秒后IC9311作供给CPU+5V电压,C933两端电压为60V,可认为基本处于正常工作状态。当开关电源电路中的元件没有问题且工作状态正常时,缓慢调节调压器的输出电压,当调至AC 150V左右时,灯泡两端电压指示为+135V,说明开关电源已开始处于正常工作状态,继续将输人电毋向高调至AC240V,测试+135V输出电压不变,在这种状态下,可以认为开关电源处于正常工作状态。但本故障当输人电压升至AC80V时,通电3秒后灯泡两端电压为+250V,快速切断电源。由此看来,在没有正确的维修方法之前,盲目地更换Q901往往是一通电就击穿,在调节输人电压试验的过程中,监测时间超过5秒,Q901立即击穿,保险管F901同时也烧断,而其熔化程度是输人电压愈高烧毁得愈严重。往往会使维修工作陷人困境。


在输人AC50V的情况下,自CPU⑦脚测起,t IC902的光敏三极管间工作电压均正常,当输人AC80V时,瞬间测试Q904在突发+250V时导通情况良好并可给0905 b_e极间提供+0.7V的电压,由于Q904,Q905是过流保护兼脉宽调整的关键性元件,将其拆下测量,看不出异常,更换Q904后故障依旧。Q905型号为2SD682P,因无此件,El2SC2073代换试验,发现+135V输出达到+100V就不再亦积.将申J, d3 AC80V卜升草AC150V,+100V亦不变,调节取样电位器8935有较小变化而达不到+135V。由此分析2SC2073可能是日值小或开关速度过低(高频特性不好),造成控制功能不良。购进2SD682P,同原机管对比测量,各种数据基本一致,仅是发射结和集电结的正向电阻略大,用新品更换后试验,输出电压为+130V,故障排除。复测Q905的c,e极间电压为0.2V,比原机管在同等状态下(+250V输出)时测试f印.2V,能够表现出其正常的分流作用。


综上所述,作为过流保护及脉宽控制的Q905作用极其重要,正常工作时应工作在放大—饱和状态,5}1Q901 b极电流有效的分流,才能保证开关电源的正常工作。诸如此类的综合性故障,损坏的元件很多,有些可直接测出,但类似于Q905就不易判断。事后分析可以看出:ZD902击穿已表明了Q901的集电结先击穿,高电压通过8920加到Q905,势必会对其PN结造成影响乃至损坏。在未损坏的情况下,必会对其性能造成影响而使其参数发生变化,所以在分析确认后应果断地更换相关元件,避免过多损失。以上肤浅之见仅供同行参考。

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