长虹液晶电视上的HSM45D-1M型(电源+LED驱动)二合一板是长虹公司近年推出的一款性能优异的大屏幕液晶彩电电源板。其内部方框图如下图所示，它是由及整流滤波电路、PFC电路等电路组成。


一、电路原理

1、电路结构方框图

         该电源板主要由市电输入抗干扰及整流滤波电路、PFC电路(控制芯片U201 FA5591)、PWM控制电路(控制芯片U101 NCP1251A）、背光LED控制、驱动电路（控制芯片U203 UCC25710）、反馈、保护及开/待机控制等电路组成，省去了常用的独立待机电源电路(待机电源仍由PWM电源输出电压经主板上DC/DC控制芯片降压获得)和常规独立的LED升压电路。电源板输出电压为12.3V。该二合一电源板具有性价比高、性能稳定、保护功能完善等优点。

2、电源工作过程图

3、LED驱动电路原理


二、常见故障检修及思路
1、无12.3V电压输出
        这种故障应检查U101⑤脚是否有约16V启动电压。若没有，再查市电整流后的300V电压是否正常。若也为零，说明有可能是市电输入电路有问题，若300V电压正常，极可能是启动电源电路有故障，应予以检查排除。假若查得上述电压均正常，可重新开机，用示波器查看U101⑥脚是否有激励脉冲输出。如果查得没有，表明U101可能已损坏或外围元件有问题。如果只有开机瞬时有激励脉冲输出，说明存在过压或过流故障，应对开关激励和12.3V电压形成及稳压电路、过压、过流保护等电路进行认真检查。比如，试机瞬时查出U101③脚电压≥3V，说明故障是输出过压所致。如果查得开机瞬间U101④脚电压≥0.2V，表明是过流保护电路动作，应对12.3V负载或保护电路本身进行检查。为了方便读者检修，表1列出了U101引脚功能及在路电压，供参考。 
表1   U101(NCP1251A)引脚功能与在路对热地实测电压

脚号 符号 功     能 电压 (V) 脚号 符号 功     能 电 压  (V)
1 GND 接地 0 4 CS 过流保护检测、锯齿波补偿 0.03
2 FB 输出电压控制 1.47 5 VCC 芯片电源端 17.7
3 OPP/Latch 过功率保护/锁存 1.43 6 DRV 驱动开关脉冲输出 1.9
2、电源带负载能力下降
       电源负载能力差故障表现在彩电声音变大或亮度变大时，电源输出的12.3V电压明显下降并波动，从而引起过流保护电路动作，导致黑屏。检修时应先查PFC电路输出的PFC电压(390V)是否正常。若过低，应再对市电整流滤波电路输出的300V电压进行检查。如果明显偏低，在市电输入正常的情况下，很可能是市电整流或市电滤波电路存在故障。若300V电压正常，PFC电压却偏低，则表明PFC电路有问题。比如，PFC电路本身未工作或电感L202局部有短路或功率开关管Q201本身质量差或续流管D203正向电阻过大或PFC滤波电容C208失容(含漏电)。如果上述检查PFC电压正常，则可能是PWM电源开关管Q106、Q101内阻过大(或激励不足)或12.3V电源的整流或滤波电路有故障，需用排除法判断故障点。为帮助大家检修，表2给出了U201引脚功能及在路电压，供参考。
表2   U201(FA5591)引脚功能与在路对热地实测电压

脚号 符号 功     能 电压 (V) 脚号 符号 功     能 电 压  (V)
1 FB 输入电压反馈 1.21 5 IS 感应电流输入 0.01
2 CONP 锯齿波补偿/误差电压输出 2.32 6 GND 接地 0
3 RT 开关管导通时间设置 1.43 7 OUT 驱动开关脉冲输出 1.79
4 RTZC 过零点导通延迟时间设置  0.02 8 VCC 芯片电源 16.0
3、背光灯不亮
        背光灯不亮，说明LED灯串的供电或控制电路存在故障。首先查U203①脚的电源电压是否正常。若正常，再查U203亮度控制端⑨脚、背光控制端⑩脚是否均有大于2V的直流控制电平加至。如果没有或电压偏低，应对信号的发出和传递电路进行检查。如果查得U203上述相关脚电压无异常，可试机，看开机瞬间能否在LED+端检测到电压(因空载时LED+电压升高很多，会迅速引起过压保护电路动作)，如果有，可将LED-端，即插座CON301③脚直接接地，观察背光能否点亮(含部分点亮)。若不能点亮，则是屏后的灯串板上LED灯串总回路有开路故障。若能点亮，则是LED灯串有短路故障或电流取样电阻R447～R451变值(含它们的焊点有裂纹)，从而引起U203过功率(过流)保护电路动作。若发现LED+电压始终为零，应试机再查控制芯片U203②、③脚是否有激励脉冲波形输出，如果有输出，说明是LED+电压形成的开关或整流滤波电路有问题。如果没有激励脉冲波形输出，则可能是U203本身已损坏或它的外围元件有问题，比如19、20脚外接的频率设置电阻是否变值或开路，可考虑用替换法确诊。为了帮助大家检修，表3给出了U203(UCC25710)引脚功能与在路实测电压，供参考。
表3   203(UCC25710)引脚功能与在路实测电压

脚号 符号 功         能 电压(V) 脚号 符号 功         能 电压(V) 脚号 符号 功         能 电压(V)
1 VCC 芯片电源11～18V 11.6 8 DADJ 锯齿波斜率设置 0.03 15 CREF 电流限制值设置 0.7
2 GD1 激励脉冲输出1 ±1.8 9 DIM 亮度调整 2.5 16 CS 过流保护检测输入 0.58
3 GD2 激励脉冲输出2 ±1.8 10 BLON 背光点亮控制 0/3.5 17 ICOMP 电流环路补偿 2.5
4 GND 地 0 11 UV 欠压保护检测输入 4.8 18 SS 软启动时间设置 5.1
5 VREF 5V参考电压输出  5 12 OV 过压保护检测输入 1.3 19 FMAX 最高频率设置 0.81
6 LEDSW LED开关信号 0.4/1 13 CL 过功率保护设置 0.53 20 FMIN 最低频率设置 1.65
7 DTY 锯齿波形成电容  0.15 14 DSR 调光转换率设置 3.3



4、开机后屏幕瞬间闪烁，随即黑屏。
        该故障现象表明有电压已经瞬时加在LED灯串上了，随后变为黑屏，显然电压又消失了。导致该故障现象一般是因为输出的点灯电压过高或保护电路本身有问题，引起过压保护电路动作所致。可在LED灯串闪亮瞬时检测U203过压保护检测端12脚的输入电压，若高于2.6V，在测得取样电阻R422、R429及R421正常的情况下，有可能是U20320脚外接的最低频率设置R404电阻变值或焊点出现隐性裂纹，应重点检查。在实际故障检修中曾发现过压保护电路的取样电阻R421因焊点出现虚焊，从而形成非过压的保护故障。至于过流保护为何显示屏不能瞬间点亮，是因为过流时，输出电压会下降许多，LED灯串还未来得及点亮，过流保护电路已经动作了，所以观察不到在开机瞬时显示屏能瞬间点亮的现象。


三、故障检修实例
例1、电源无输出
         按下电源开关后，待机指示灯不亮(正常应闪烁数秒后变为常亮)，12.3V电压无输出。首先查U101电源端⑤脚VCC电压，发现为零，再检查市电整流滤波后的300V电压正常，显然，故障很可能是U101启动电源有问题。经查，发现是启动电源中的整流二极管D208(BAV99、见图2)焊点出现裂纹，重新加焊后试机，故障排除。
例2、电源无输出
         查市电整流后的300V的电压正常，测控制芯片U101电源端⑤脚有16V启动电压，开关管Q101的D极也有300V电压。随后用示波器观察U101⑥脚激励脉冲输出波形，发现波形幅度极低。怀疑U101质量欠佳，但更换后故障现象不变。为了判断故障是否在U101⑥脚外的驱动电路，试断开R126的一端后试机，发现U101⑥脚输出的激励脉冲波形正常，说明U101⑥脚外的驱动电路的确有问题(见图2)。最后查出是控制管Q106(BT4403)已经击穿，更新后开机，故障消失。
例3、电源无输出
          经查，市电整流滤波后的300V电压、U101⑤脚的启动电源电压均正常。再次试机，发现U101激励脉冲输出端⑥脚，在开机瞬时有激励脉冲波形输出，但随后消失。显然，该故障有可能是 保护电路动作。于是，分别断开12.3V电压输出端，并在断开处串接一只电流表后试机，发现电流表读数并不大，故可排除过流问题。因此故障是过压保护所致的可能性较大。于是在U101③脚对热地接上万用表直流10V挡后开机，结果发现电压表读数超过3V，表明判断正确。显然故障在稳压系统。接下来对稳压系统元件进行检查，终于查出光耦器N101(PC817)的③－④脚内部已经开路。更换N101后开机，故障排除。
例4、黑屏
         经查，发现LED背光灯串不亮，LED+ 电压为零。查控制芯片U203电源端①脚有11.8V电压(相关电路见图3)。再测U203亮度控制端⑨脚、背光点亮控制端⑩脚电压，均未发现异常。接下来查U203②、③脚也有激励脉冲波形输出，据此基本可确定故障在LED+电压的形成电路。于是，对这部份电路进行检查，终于发现是开关变压器T502的①脚，因除氧化不够而产生虚焊，经重新除氧化，加焊后试机，故障排除。
例5、黑屏
         经观察，LED背光灯条未亮LED+电压为零。查U203的供电、亮度控制、背光点亮控制端的电压均无异常。再查U203的②、③脚，无激励脉冲波形输出。这有两种可能：一是保护电路动作；二是U203已损坏。注意到如果是过压保护，在开机瞬时显示屏会闪烁一下。因此，可排除故障系过压保护电路动作所致的可能，那么，有没有可能故障系过流保护电路动作所致呢？接下来，在LED+端与冷地之间并联一只电压表后试机，发现开机瞬时电压表竟有约50V的读数，但随后马上消失。显然，故障是过流保护电路动作所致。于是，拔下插座CON301上去显示屏LED背光灯条板的插头，在CON301①、③脚之间接上一只75Ω/50W的线绕电阻作为假负载。重新开机，测量LED+电压已经升至约150V。这表明LED背光灯条有严重的短路故障。更换短路的LED灯串后开机，显示屏点亮，故障排除。