近几年，不少液晶彩电生产厂家为了简化液晶彩电的内部结构、降低生产成本，采用了三合一主板，这种主板是将机芯、电源、背光驱动电路三大部分整合在同一块电路板上。虽然简化了电路结构，但却增加了维修难度。长虹LED32560型液晶彩电的主板就是这类三合一主板，该主板型号为JUC6.690.00088589。本文介绍该主板的电源、背光驱动电路原理和故障维修要点。该主板实物图解见图1。
一、电路原理
JUC6.690.00088589三合一主板的开关电源集成电路采用5AARZJ方案，输出+5V、+12V和+36V电压;LED背光驱动控制集成电路采用OB3350CP，配合升压电路，将开关电源输出的+36V提升到75V左右，驱动LED背光灯条发光。图2是开关电源、背光驱动电路组成框图。
1.市电滤波、300V供电电路
见图3，接通市电后，AC220V市电经FP101、RN101输入到由CXP101、FLP101、CXP102、FLP102、XYP103组成的滤波电路滤波后，分为两路:一路经由DP101~DP104整流、CP105滤波产生300V直流电压;另一路经RP101~RP105分压后形成一个正比于市电交流电压的VA，再经整流滤波后为电源控制芯片UP101提供启动电压。RV101是压敏电阻，用于市电过压和防雷电保护。RN101是负温度系统热敏电阻，作用是冷机开机时防止瞬间浪涌电流损坏其他元器件，热机后电阻接近0Ω，可视为短路。
2.主电源
该机的主电源由电源控制芯片UP101(5AARZJ，引脚及维修参数见表1)、开关管QP201、开关变压器TP201为核心构成，见图3。该电源输入市电电压后就会工作，不仅为主板的信号处理部分供电，而且为5V电源、LED背光驱动电路供电。
(1)功率变换
市电整流滤波后产生的+300V左右直流电压经开关变压器TP201的⑥-④绕组送到开关管QP201的D极。AC220V 交流电压经RP101~RP105分压后得到的VA交流电压通过DP105半波整流，经RP107对UP101⑤脚外接电容CP201充电，在CP201两端建立启动电压。当启动电压达到设置值后，UP101启动工作，从⑥脚输出脉宽可控的矩形脉冲，控制开关管QP201工作在开关状态。QP201工作后，在开关变压器TP201的反馈绕组(③-④绕组上感应的脉冲电压经RP204和RP205限流，DP202整流CP205滤波，产生18V左右直流电压。该电压再经DP206隔离，RP206限流后，得到17V左右直流电压，将取代启动电源，为UP101的⑤脚供电。
TP201次侧⑦-⑨绕组上感应电压经DP301、DP303整流，再经CP342、CP343滤波产生约+36V的直流电压，为LED背光电路中的升压电路供电。
TP201次级12-10绕组上感应电压经DP302、DP305整流，再经CP332、CP333滤波产生约+12V的直流电压，不仅为信号处理电路供电，同时还为LED背光控制芯片供电，以及为12V转5V变换器u8（54328)供电。
(2)稳压控制
稳压控制电路由取样电路RP307、RP308//RP310，误差放大器UP808，光电耦合器NP202和UP101的②脚内部电路组成。
当电网电压升高或负载变轻时，+12V输出端电压升高，一路经RP335为光电耦合器①脚提供的电压升高;另一路经RP307、RP308// RP310分压取样后，加到误差放大电路UP808R端的电压升高，经UP808比较放大后，使光电耦合器NP202②脚电压下降，其内部的发光二极管因导通电压增大而发光加强，内部光敏管受光增强而导通电流增强，将UP101的②脚电压拉低，经UP101内部电路比较控制后，控制UP101的⑥脚输出脉冲宽度变窄，开关管QP201导通时间缩短，输出电压下降到正常值，达到稳压的目的。若开关电源输出电压下降，则稳压过程相反。
(3)保护电路
尖峰脉冲吸收电路:由DP205、RP219、CP209组成，用于防止开关管QP201在截止瞬间被过高的反峰电压击穿。
过电流保护电路:由过电流取样电阻RP208和UP101的④脚内部电路组成。开关管QP201源极(S)的电阻RP208作为过电流取样电阻。当负载短路等原因引起QP201源极的电流增大时，RP208两端的电压增大，UP101的④脚电压升高，当④脚电压上升到保护启动阈值时，UP101关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过电流保护。
功率限制和过电压保护电路:由RP203、RP215、ZDP203及UP101③脚内部电路构成。反馈绕组上感应的脉冲电压经DP202、CP205整流滤波产生的vCC电压通过电阻RP203.RP215分压加到该脚，对开关变压器进行监测，限制开关变压器输出功率。同时此脚作为过电压保护脚，当该脚电压升到3V以上时，内部保护电路启动，关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过电压保护。
3.低压电源电路和待机控制电路
该机的低压电源种类较多，下面仅介绍与微控制器电路有关的不受控5V、3.3V低压电源电路。
(1)不受控5V(+5VS)、+3.3V电源
不受控+5VS、+3.3V电源电路见图4。该机中，不受控5V(即+5V待机电压，标为+5VS )电源由U8( 54328 )及外围电路组成+12V转+5V直流电压变换电路。54328是同步降压转换器，具有省电模式，宽输入电压范围(VIN为4.5V~18V)，输出电压范围为0.76V~7.0V。54328 引脚功能和维修数据见表2。
54328的使能控制①脚必须加高电平才有电压输出。该板中，U8的①脚通过分压电阻R26.R27接到12V高电平上，故以U8为主组成的电路始终有+5V电压输出，即在待机和二次开机状态都有+5V输出。U的②脚和接在输出端的取样电阻R29、R28构成稳压电路，当负载变化引起输出电压升高(或降低)时，+5VS输出电压经分压后反馈到U8②脚的电压也会随之升高(或降低)，被U8内的误差放大器等电路处理后，使U8⑥脚输出的电压下降(或升高)到正常值，实现稳压控制。
经U8进行DC-DC变换后输出的+5VS待机电压，一路送3.3V稳压器U32(EH16A)，经其稳压得到+3.3V电压，为微控制器电路供电;另一路送开/待机控制电路。
(2)开/待机控制电路-受控+5V、+3.3V、+1.8V电源
该机中，开/待机控制是由微处理器对主5V (即5VM )输出电压进行控制来实现的。开/待机控制电路见图5，主要由P沟道场效应管Q809、三极管Q812以及微处理器等组成。二次开机时，来自微处理器电路的开/待机控制(PS ON)信号为高电平 ，经R880使Q812导通，拉低Q809的G极电压，从而使P沟道场效应管Q809导通。此时，从Q809的D极输电压(M5V)。M5V除供给信号处理电路外，还送后级稳压器U25、U41，以便产生3.3V和1.8V电压，供给各单元电路。这样，整机进入工作状态。
当控制信号PS-ON转为低电平时，Q812、Q809截止，无+5VM以及+3.3V、+1.8V受控电压输出，整机负载停止工作，进入待机状态。
提示: 该三合一主板待机采用切断受控+5V、+3.3V、+1.8V输出方式。待机期间，因负载电流极低，主电源芯片UP101自动进入低功耗模式，进一步降低了待机期间的功耗。因此，该机不需要单独设置待机电源。
4. LED背光驱动电路
LED背光驱动电路主要由两大部分组成: -是以背光灯驱动控制芯片UP401( OB3350CP，引脚功能和维修参考数据见表3)为核心构成的背光驱动控制电路，二是由MOSFET开关管QP412、储能电感LP402、续流二极管DP401、输出储能电容CP401组成的Boost升压电路。LED背光驱动电路见图6。
(1)驱动脉冲形成和升压电路
背光驱动控制电路由OB3350CP为核心构成。当主芯片发出打开背光指令时(BL-ON/OFF由高电平跳变为低电平)，使Q3截止，QP402导通，将QP411基极电位拉低，QP411导通，QP411集电极有+12V电压输出，并加到背光控制芯片UP401的①脚(电源端)，背光控制芯片开始正常工作，从②脚(GATE脚)输出一定占空比的方波，驱动开关管QP412的通断。
储能电感LP402、开关管QP412、续流二极管DP401、输出储能电容CP401共同组成升压电路(Boost电路)，使36V左右的VIN电压提升到75V左右。激励脉冲为高电平时，QP412导通，DP401反偏，主电源输出的36V电压经储能电感LP402、QP412的D-S极、RP436到地，储能电感LP402上的电流逐渐增大，将能量储存在电感LP402中，此时LED+输出电流完全由CP401提供;当激励脉冲为低电平时，QP412关断，由于IP402中的电流逐渐减小，LP402两端的感应电动势反向，变为左负右正，且LP402通过DP401向CP401充电，使CP401的电压(泵升电压)高于输入的36V直流电压，此时电感储能向负载提供电流并补充CP401单独向负载供电时损失的电荷。
提示:背光驱动电路工作时LED+电压可达75V左右，以便驱动LED背光灯条发光;LED驱动电路未工作时，LED+电压只有36V，流过LED灯串的电流不会使LED灯串发光，从而保护LED灯串。
(2)灯条电流设定电路和恒流控制电路
灯条的电流通过⑤脚( FB )接主芯片发出打开背光指令时(BL-ON/OFF由高电平跳变为低电平)，使Q3截止，QP402导通，将QP411基极电位拉低，QP411导通，QP411集电极有+12V电压输出，并加到背光控制芯片UP401的①脚(电源端)，背光控制芯片开始正常工作，从②脚(GATE脚)输出一定占空比的方波，驱动开关管QP412的通断。
储能电感LP402、开关管QP412、续流二极管DP401、输出储能电容CP401共同组成升压电路(Boost电路)，使36V左右的VIN电压提升到75V左右。激励脉冲为高电平时，QP412导通，DP401反偏，主电源输出的36V电压经储能电感LP402、QP412的D-S极、RP436到地，储能电感LP402上的电流逐渐增大，将能量储存在电感LP402中，此时LED+输出电流完全由CP401提供;当激励脉冲为低电平时，QP412关断，由于IP402中的电流逐渐减小，LP402两端的感应电动势反向，变为左负右正，且LP402通过DP401向CP401充电，使CP401的电压(泵升电压)高于输入的36V直流电压，此时电感储能向负载提供电流并补充CP401单独向负载供电时损失的电荷。
提示:背光驱动电路工作时LED+电压可达75V左右，以便驱动LED背光灯条发光;LED驱动电路未工作时，LED+电压只有36V，流过LED灯串的电流不会使LED灯串发光，从而保护LED灯串。
(2)灯条电流设定电路和恒流控制电路
灯条的电流通过⑤脚( FB )接的反馈电阻确定，本方案中LED VFB/RFB 300mV/ 12 300mA。
RP404、RP405和UP401⑤脚内部相关电路组成LED恒流控制电路。LED背光点亮后，LED驱动电压经过灯条、取样电阻、地形成工作电流。此电流在RP404//RP405，上形成反映灯条电流大小的取样电压，该取样电压经RP428加到UP401的⑤脚。⑤脚内接电流管理器，电流管理器的基准电压为0.3V，此电压就是UP401设定的灯条正常工作时的标准检测电压。0.3V电压送入内部的电流管理器，在电流管理器的电压比较器中与基准电压进行比较。当输入电压有误差时，电流管理器输出控制信号去调整②脚输出的驱动脉冲占空比，使QP412导通时间发生改变，从而调整升压电路输出的LED驱动电压的高低，保证LED灯条电流稳定。
(3)PWM调光控制电路
调光控制电路主要由Q4和UP401⑧脚内部电路组成。主芯片送来的调光控制脉冲信号DIM送到Q4基极，经其倒相后送入UP401⑧脚，通过调节DIM信号的占空比自动控制UP401②脚(GATE脚)输出信号的占空比，，调节LED+电压，从而改变背光灯条上的电流，控制灯条发光强度。
(4)保护电路
升压电路过电流保护(IS)。该电路主要由RP436和UP401④脚内部电路组成，R436为电流取样电阻。升压开关管QP412正常工作时，会在其源极形成几百毫安的工作电流，该电流经RP436后形成反映电流大小的取样电压送到UP401④脚。当QP412电流过大时，送到UP401④脚的过电流保护取样电压Cs升高到保护设定值时，UP401内部保护电路启动，关断②脚PWM驱动信号输出，防止QP412因过电流而损坏。
LED驱动电压过电压保护(0VP)。升压电路输出的LED驱动电压如果失控，将会烧坏Led灯条，所以电路中设计了相应的过电压保护电路。该电路由LED驱动电压输出端所接的分压电阻RP420、RP422和UP401⑦脚内部电路组成。分压电阻RP422两端分得的电压作为LED驱动输出电压的检测电压，送到UP401⑦脚过电压检测端。当输出的LED驱动电压超过设定值时，UP401⑦脚电压达到保护器设置的阈值，芯片内部的过电压保护电路启动，关断UP401②脚驱动脉冲的输出，使QP412截止，从而实现过电压保护。
LED灯条断路保护(OLP)。当LED灯条内部出现断路(一般是某路灯条断路)，或是电路板LED驱动输出插座与灯条之间接触不良时，断路的LED灯条无电流流出，此时⑤脚输入电流下降。为了防止UP401⑤脚内部电流管理器误判为LED电流不足，避免驱动电压进一步升高，在⑤脚内部设计了一个断路保护(OLP)比较器。当⑤脚电压低于0.3V时，UP401内部保护电路启动，关断②脚PWM驱动信号输出，实现灯条断路保护。
二、故障维修
1、三合一主板维修技巧
对三合一主板进行摘板维修时， 一般不采用强制开机的方法，而是采用按键开机，故需要将三合一板、按键板拆下来带回维修部。
在背光灯供电滤波电容CP401两端接一只100W白炽灯，开机后灯丝微红，灯泡两端电压为35.8V。若电压低于正常值，并且CP401两端电压也低于35.8V，说明主电源带载能力差;若灯泡电压比CP343两端电压低-一个二极管的压降，说明主电源正常，背光灯电源未工作。空载时，二次开机后LED+点对地电压最大达到75V ，随后慢慢下降，直至36V左右停止，此时背光灯电源停止工作，进入空载保护状态。
2、故障检修方法及流程
(1)开关电源部分检修方法及维修流程(见图7)
(2)LED驱动部分检修方法及维修流程(见图8)
3、易损件及故障速查
JuC6.690.00088589型机芯电源驱动三合一主板开关电源和LED背光驱动部分易损件及故障速查见表4。
4、维修实例
例1:开机三无，指示灯不亮，FP101烧断。
分析检修:电源熔断器FP101烧断说明开关电源有严重短路的情况。测量300V滤波电容CP105两端电阻，近为0Ω。检查滤波电容CP105正常，为电源开关管QP201击穿。更换开关管和检查开关变压器一次侧电路元件，都需要将开关管连同散热板拆下后进行，拆下后看到的元件分布情况如图9所示。
开关管QP201击穿，需全面排查故障。测量QP201源极电阻RP208烧焦，检查QP201周边元件，又发现RP212烧焦。由于PWM芯片5AARZj(UP101 )⑥脚的外部元件烧焦，重点测量5AARZJ各脚对地(热地)电阻，发现5AARZJ⑥脚与地之间击穿，内部电路已损坏。检查其他元件未发现异常情况。更换5AARZJ、QP201、RP208、RP212和熔断器FP101后，故障排除。
例2：开机三无，指示灯不亮，熔断器F1完好。
分析检修:测量市电整流滤波电路输出电压为300V左右，正常。测量电源控制芯片5AARZJ的⑤脚(vcC )电压约7V，远远低于启动电压18V。对⑤脚外部电路进行检测，发现电容CP201容量减小，造成⑤脚电压降低，5AARZJ停止工作。替换CP201( 4.7uF/50V )后，故障排除。
例3:待机指示灯亮，但不能二次开机。分析检修:该机不能二次开机，可能原因有:一是主芯片内部的CPU未送出正常的开机控制电压;二是开/关机控制电路有问题;三是处于保护状态。操作二次开机，先检查主芯片U13的103脚( PS-ON )控制电压为高电平，正常。再测量开/关机控制电路中的+5VM控制管Q809的S极有+5VS电压输入，但D极无+5VM电压输出，说明故障发生在开/关机控制电路(参见3期图5)。仔细检查Q809、Q812及其偏置电路，发现Q812基极所接电阻R880与主芯片U13的103脚之间的印制不通。将R880一端飞线到U13的103脚后，故障排除。
例4:二次开机后有声音，但是黑屏。分析检修:仔细观察，二次开机时背光灯根本不亮。检查LED驱动电路的工作条件，测量LED驱动控制芯片UP401(OB3350CP)的①脚(VIN)无12V工作电压，该脚的供电来自主电源次级输出的干12V电压，但受控于点灯控制电路(参见图6)。测量+12V输出控制管QP411发射极有12V电压，但集电极无电压输出，说明故障在点灯控制电路。仔细检查点灯控制电路:测量主芯片U13的89脚(BL-ON/OFF)控制电压为低电平，正常;测量Q3基极电压为低电平，集电极电压为高电平，但QP402基极电压为低电平，正常应为高电平。经查，为Q3集电极与QP402基极之间的电阻RP411开路。更换RP411后，故障排除。
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