液晶彩电开关电源工作原理及检修技术

1、液晶彩电开关电源工作原理及检修技术 摘要文章分析了液晶彩电开关电源的工作原理及检修技术，并通过以tcl lcd3726液晶彩电的开关电源为例进行剖析，同时，根据本人在教学过程中所积累的一些理论与维修实践经验，说明液晶彩电开关电源部分的一些具体故障分析思路以及故障的处理方法。 关键词液晶彩电；开关电源；工作原理；检修技术 中图分类号：tm30 文献标识码：a 文章编号：1006-0278（2013）03-132-03 电源电路是液晶彩电重要的电路组成部分，其主要作用是为液晶彩电提供各种稳定的直流电压。开关电源分为串联型开关电源和并联型开关电源，液晶彩电的开关电源电路采用的均是并联型开关电源。 一

2、、液晶彩电开关电源的工作原理 （一）液晶彩电的开关电源组成 液晶彩电的开关电源主要由过流过压保护电路、抗干扰电路、整流滤波电路、pfc（功率因数校正）电路、主开关电源电路、副开关电源电路及其它一些辅助电路等组成。液晶彩电开关电源组成框图如图1。 接通220v电源后副电源先工作，输出+5v电压给数字板上的微处理器（cpu），整机进入待机状态。当操作本机面板或遥控器上的开机键后，微处理器（cpu）输出开机电平，功率因数校正（pfc）电路与主开关电源电路工作，整机进入正常工作状态。值得一提的是，在部分液晶彩电中，cpu输出开机电平后，电源板上的pfc电路先工作，将+300v脉动直流电压转换成正常的直

3、流电压（+380v左右）后，这时主开关电源的脉宽振荡器才开始工作，主开关变压器次级输出+12v、+24v电压。也就是说，在这类开关电源中，若pfc电路不工作，则主开关电源无输出。下面对各部分电路的作用及特点作一介绍。 1.过流过压保护电路 当电路有过流或过压时，保险管烧断，断开电源，保护电路元件。 2.交流抗干扰电路 交流抗干扰电路的作用有以下两个：一是滤除交流220v市电网中的高频干扰，以防影响液晶彩电的正常工作；二是滤除开关电源自身工作时产生的干扰信号，以防污染市电网，从而干扰其他电路和电器。该电路位于市电的输入处，其特征元件是电感与电容。 3.+300v整流电路 在液晶彩电中，+300v

4、整流电路的作用是将交流市电变换成脉动直流电，其整流方式通常采用全桥整流。由于该电路后接功率因数校正（pfc）电路，故+300v整流后的滤波电容容量较小，通常采用0.1uf-0.47uf/450v的绦纶电容。 4.主开关电源电路 主开关电源的作用是输出+12v、+24v等电压，供给信号处理板及背光灯驱动板。这部分电路通常以一块pwm调控芯片为中心组成，其特征元件是开关变压器与输出电压整流滤波元件。值得一提的是：由于+24v或+12v的输出电流较大，故对整流二极管要求较高，一般采用低压差的大功率肖特基二极管，不能换用普通的整流二极管。 5.副开关电源电路 副开关电源的作用是输出+5v电压供给cpu

5、。由于该电路的输出功率较小，只要接通电源，该部分电路即进入工作状态。 6.功率因数校正（pfc）电路 功率因数校正（pfc）电路的作用是将供电电压和电流的相位校正为同相位，提高功率因数，并将市电整流后的电压提升到约380v。 （二）液晶彩电开关电源工作原理分析 下面以tcllcd3726液晶彩电的开关电源工作原理为例进行分析。该电源主要由抗干扰电路、桥式整流电路、滤波电路、pfc（功率因数校正）电路和开关稳压电路等电路组成。电路框图如图2。该开关电源的优点是工作范围宽、功耗低。效率达到98%以上，并且具有过流、过热、过压等完善的保护功能。 tcl lcd3726液晶彩电的开关电源电路原理图如附

6、录所示。 从原理图看电路主要由三部分组成：一是以驱动控制电路ic6（ncp1377）和大功率mosfet开关管q5为核心的副电源，为主板提供+12v电压，降压后向微处理器控制系统提供+5v电源，同时为开关电路提供vcc（+15v）电压；二是该机主开关电源主要由开关电源控制芯片ic2（ncp1217）、mosfet场效应开关管q2、开关变压器t1、光耦ic3、精密基准电源ic4、待机、开机控制管q4、q12、ic5等组成，为主板提供+24v电压；三是以ic1（ncpl650）、mosfet场效应管01等组成的功率因数校正（pfc）电路，将+300v电压提升到约+400v。 开机后，交流220v电

7、压通过电源线接到保险管f1及由cx1、lf1、cx2、lf2等组成的抗干扰电路把供电电路引入的各种电磁干扰抑制掉，消除电网电压中的高频干扰脉冲；再经bd1、c1、c2、c3等组成的桥式整流电路整流滤波输出约300v直流电压。 整流滤波后约300v的直流电压分四路：第一路通过开关变压器t1初级绕组加至场效应管q2漏极d上，为该管提供工作电源；第二路经过d3加在主开关电源控制器ic2（ncpl217）的脚，给ic2提供启动电压，经集成块内部电路到脚给电容c21充电，当充电到12.5v时，ic2开始启动，ic2进入正常的工作状态，连接脚和脚的内部电路断开，c2通过ic2内部电路进行放电，同时ic2脚

8、输出驱动信号，使q2导通；第三路通过开关变压器t2初级绕组加至场效应管q5漏极d上，为该管提供工作电源；第四路经过d11加在副开关电源控制器ic6（ncpl377）的脚，给ic6提供启动电压，经ic6内部的恒流源给c34充电，当c34电压达到12.5v左右时，ic6开始启动，连接脚和脚的内部电路断开，c34开始通过ic6内部电路进行放电，同时ic6脚输出驱动信号，经r40加到开关管q5的栅极g，控制q5的工作状态（导通或截止）。q5工作后漏极电流产生变化，t2辅助绕组上感应电压，经d3整流、c34滤波、zd5稳压后得vcc（15v）电压给ic6供电，ic6正常工作。t2次级产生的+12v电压，

9、在主板降压后得到+5v电压为控制系统供电。此时开关机电路将主电源ic2（ncp1217）的脚电压拉低而停止工作；二次开机后开关机控制电路解除对ic2脚的控制，主电源启动工作，为主板提供+24v电压，同时，还为pfc校正电路icl提供vcc供电，pfc校正电路启动工作，将+300v提升到+400v，整机进入开机状态。 主开关电源稳压电路由ic3、ic4等元件组成，当+24v电压上升时，ic3的导通电流变大，ic2脚电压降低，ic2脚输出激励脉冲电压宽度变窄，使主开关管q2导通时间变短，+24v电压下降；当+24v电压下降时，ic3的导通电流变小，ic2脚电压升高，ic2脚输出激励脉冲电压宽度变宽

10、，使主开关管q2导通时间变长，+24v电压上升。 主开关电源过流保护电路由开关管q2的源极（s极）电阻r20、取样电阻r17、滤波电容c22、ic2的脚电流检测端组成。当流过q2的电流增大时，r20上的电压随之增大，加到ic2脚的电压亦增大，当该脚电压增大到阀值电压时，ic2关断脚输出，q2截止，开关变压器t1停止输出24v电压。 主开关电源过压保护电路设在开关电源的二次侧，由取样电路的稳压管zd2、zd3和q3、ic3等元件组成，配合稳压控制电路，对一次侧驱动块在电路ic2进行控制。当电路有过压时，zd2、zd3被击穿导通，q3导通，ic3导通使ic2脚电压降低，ic2脚没有激励电压输出，主

11、开关管q2停止工作，从而达到过压保护的目的。 副开关电源稳压电路由ic7、ic8等元件组成，当+12v电压上升时，ic8的导通电流变大，ic6脚电压降低，ic6脚输出激励脉冲电压宽度变窄，使副开关管q5导通时间变短，+12v电压下降；当+12v电压下降时，ic8的导通电流变小，ic6脚电压升高，ic6脚输出激励脉冲电压宽度变宽，使副开关管q6导通时间变长，+12v电压上升。 副开关电源过流保护电路由开关管q5的源极（s极）电阻r39、取样电阻r42、滤波电容c32、ic6的脚电流检测端组成。当因某种原因使流过开关管q5的源极（s极）电阻r39的电流增大时，压降会升高，经r42使ic6的脚电压上

12、升，当该脚电压上升到阀值电压时，ic6将关断脚输出，q5截止，开关变压器t2停止输出12v电压。 副开关电源过压保护电路由开关变压器t2的一组二次绕组、限流电阻r35、滤波电容c31、ic6的脚过电压检测端等构成，当输入t2的电压过大时，t2绕组也感应出过大的电压，经r35送到ic6的脚，当检测电路检测到脚电压超过额定数值7.2v时，ic6脚停止输出驱动脉冲，使q5截止，t2停止输出电压，从而起到保护作用。 二、液晶彩电开关电源电路的检修技术 （一）液晶彩电开关电源电路的检修方法 为提高液晶彩电维修的速度，下面简单谈一谈维修时常用的方法： 1.直观检测法 直观检测法是指检修人员通过视觉、听觉、

13、嗅觉、触觉和经验找出故障的一种方法。首先了解电视机引起故障的原因和故障现象，初步判断故障部位；然后开机壳采取针对性的检查，如看电源线有无断线，印制板有无裂纹，铜箔有无断裂，元器件有无烧坏的痕迹。通电后看机内有无异常，若有应立即切断电源进行检查。 2.测电压法 电压检测法是通过测量电路或元器件的工作电压，并与正常值进行比较分析，判断故障的一种方法。主要测试电路的关键点电压、晶体管的各极工作电压以及集成电路各脚电压。因为这些电压是判断电路、晶体管或集成电路工作状态是否正常的重要依据。将测得的电压数据与正常工作电压进行比较，判断故障电路或故障元件。一般来说，电压变化大的地方，就是故障所在的部位。 3

14、.测电阻法 指用万用表电阻挡测量集成电路、晶体管各脚或电路中某点对地电阻值，以及各元器件自身电阻值来判断部位的一种方法。它是检修电视机最基本的方法之一，对检测开路或短路性故障和驱动故障元件最有效。实际使用测电阻法时，由两种方法，即“在路”电阻检测法和“开路”电阻检测法。使用测电阻法时应注意以下两点： （1）在路测量晶体管或集成电路对地电阻值时，因为晶体管或集成电路内部的pn结正向和反向电阻值的不同造成万用表红、黑表笔交替接地时所测量的电阻值不同。指针万用表测量时红表笔接地时测得的电阻值为正向电阻，黑表笔接地时测得的电阻值为反向电阻；数字万用表测量时黑表笔接地时测得的电阻值为正向电阻，红表笔接地

15、时测得的电阻值为反向电阻。 （2）在路测量某一元件两端的阻值时，应认真分析和充分考虑电路其他元器件与被测元器件的串、并联的影响。 4.元件代替法 指用规格相同性能良好的元件，代替故障机上某个被怀疑而又不便测量的元器件来检查故障的一种方法。如果将某个元器件替换后，故障消除了，则证明原怀疑的元件确实坏了；否则，说明怀疑有误，此法应用比较普遍。 5.假负载法 在维修开关电源时，为区分故障是出在负载电路还是电源本身，经常需要断开负载，并在电源主输出端（一般为12v；24v）加上假负载进行试机。假负载一般选取（3060w）/12v的灯泡，根据灯泡是否发光和发光的亮度，可知电源是否有电压输出及输出电压的高

16、低，优点是直观方便。 （二）故障检修实例 检修实例1： 故障现象：开机三无（无光栅、无图像、无伴音）、电源指示灯不亮 故障分析：开机三无（无光栅、无图像、无伴音）、电源指示灯不亮，首先观察保险是否烧断，如果烧断（严重变黑），说明电路由严重短路故障，应重点检查压敏电阻zv1、抗干扰电容cx1、cx2、整流桥bdl、滤波电容c1、c2、c3、c16、c17、功率因数校正场效应管q1有无击穿短路，若上述元件都正常，则检查场效应管q2、q5是否击穿，如果q2击穿还应检查变压器反峰吸收电路d4、c19等元件。如果保险管未烧断，应检查副开关电源电路。 故障检修：打开机壳，观察保险已烧断（严重变黑），用万用

17、表的电压档测量pfc输出端已无电压，关机后用电阻挡测其对地正反向电阻值约为0，说明有元件击穿短路。把滤波电容c16、c17焊出测量均正常，把场效应管q2焊出测量s、d极之间的正反向电阻值均为oq，说明q2已击穿。把c19、r16、d4焊出检测均正常。 处理方法：更换同型号的场效应管q2、保险管，开机工作正常。 检修实例2： 故障现象：开机三无（无光栅、无图像、无伴音）、电源指示灯亮 故障分析：开机三无（无光栅、无图像、无伴音）、电源指示灯亮，说明副开关电源已工作，故障在主电源、主电路板或逆变器电路。测量+24v电压是否正常，若+24v无输出，先测量ic2（ncpl217）的脚是否有启动电压，测量开关机控制电路012的集电极电压是否为5v，是则查ic2（ncpl217）及其外部元件是否正常，否则检查开关机控制电路的q4、q12。+24v正常则检查主电路或逆变器电路。 故障检修：开机，用万用表的电压档测量+24v电压为0v，测量ic2（ncpl217）的脚电压约为+380v，测量