MPS25D-1MF 120 型电源板由麦格米特公司生产,主要用于长虹24英寸~29英寸LED液晶电视中,具体机型有LED24A4060 (G)、LED29B3100C、LED24B1000C、LED24B3060、LED24B3100C等。该型电源板主电源振荡IC采用LD7577JA (IC5),LED 驱动电压形成IC采用OB3350CP(IC1),如图1、图2所示。
该板开关电源输出+12VB和22V两组电压,+12VB(实为12.3V .2.5A(Max)电压通过插座CN2①~③脚送给主板电路和LED驱动IC,22V电压供给LED驱动电路,产生约56V/0.12A (Max)的LED背光灯串供电电压,从插座CN3①脚(LED+ )输出,如图3所示。
一、开关电源电路原理分析
1.电压过高限制与防雷击电路
该板开关电源电路如图4所示。当从插座CON1输入的电压过高或有雷电进入时,压敏电阻RV1 (金属氧化物压敏电阻,内芯直径为14mm,压敏电压为680V,最大峰值电流为6000A(8us~20us),额定功率为0.6W)的两端电压升高,当电压超过RVI的保护电压值时,漏电流增大,接近短路,F1过流熔断,从而避免后级电路过压损坏。
2.进线滤波电路
L1、L2A是共模线圈,组成两级共模滤波网络,滤除电网或电源产生的对称干扰信号;电容CX1、CY1、CY2与泄放电阻R2、R3、R5、R12等器件组成进线防护电路,有效地消除通过电网窜入的高频脉冲,同时也减小开关电源对电网的干扰,使后续电路稳定工作。
3.电源启动电路和欠压锁定(UVLO)电路
整流滤波所得的300V直流电压通过R13.R115降压后加在IC5⑧脚,通过IC内部电路对⑥脚外接的C30B充电。当IC5⑥脚电压高于10V时,芯片内部初始化并启动,IC5⑤脚发出栅极驱动信号,Q31进入开关状态。IC5内置一个UVLO比较器,检测⑥脚电压。内置比较器的导通和关断阈值分别为16V 和10.0V,如图5所示。
4.过流检测电路
过流检测电阻为R144、R146、R147,连接在Q31源极与地之间。这些电阻两端的电压通过R143加到IC5③脚,这是典型的电流模式PWM控制器反馈,对开关管的峰值电流进行控制。IC5③脚内接250ns的前沿消隐器,以防止尖峰脉冲误触发。R143与C29组成RC滤波器,主要是在低功耗时,即导通时的尖峰脉冲总宽度小于250ns时,避免③脚被负导通尖峰脉冲损坏。
5.PWM脉冲输出电路
此电路由R110、R111、R142和Q32等元件组成。IC5⑤脚输出的驱动脉冲通过R110送到Q31栅极,驱动Q31进入开关模式;Q32与R111、R142组成快速关断电路,当驱动脉冲为低电平时,Q32导通,加速Q31截止。6.取样稳压和过负载保护(OLP)电路本电路由P1、U2.QF3等器件组成,连接+12.3V与IC5②脚之间;检测负载端的电压变化,将变化情况反馈到IC5②脚,通过IC5内部电路调节PWM脉冲的占空比。IC5内置OLP电路,如果输出电压下降,②脚电压升高,当该脚电压达到OLP阈值5.0V并持续30ms后,IC5停止输出。
7.OVP(过压保护)电路过压保护
主要是通过IC5内部电路检测⑥脚电压变化来实现的,只要VCC电压超过过压保护阈值(30V),IC5就关闭栅极驱动输出,开关电源停止工作。
8.掉电保护及线电压OVP(过电压保护)电路
此电路由R8A、R8B、C2、R8E、R8F、R81、R14A、R14B等器件组成,输出VBNO电压,送给IC5①脚。IC5内置欠压比较器,当VBNO电压低于0.95V或高于1.05V时,IC5关闭驱动脉冲输出。
9.VCC电压形成电路
T1辅助绕组产生的感应电势通过R139、R4限流及D18.EC41整流滤波稳压后,形成约14.6V的直流电压,通过R6加到IC5⑥脚,使IC5进入正常工作状态。
10.次级输出电路
T1的⑨-10绕组产生的感应电势通过D16、EC24、EC26整流滤波后形成+12.3VA电压,再通过L15A、EC36滤波后形成+12.3VB供电,供给主板电路和LED驱动IC。
T1的⑦-⑧绕组的感应电势通过D15.EC22整流滤波后,形成+22V供电,供给LED升压电路,形成LED灯条供电。
提示:在单独检修开关电源电路时,需在12V电压输出端(CN2①-③脚)与地(CN2④-⑥脚)之间接一只5092/10W电阻作为假负载,以判断电源的带负载能力是否正常。
二、LED背光驱动电路
1.OB3350简介
OB3350是昂宝公司针对小屏幕液晶电视设计的LED背光驱动控制IC。OB3350 内置PWM驱动器和过压/过流保护及欠压锁定(UVLO )等电路,使用电流模式控制LED电流,工作电压为8V~35V。OB3350⑧脚为使能脚,当该脚的电压大于2.5V时,OB3350开始工作;当⑧脚为低电平且保持时间超过50ms(典型值)时,芯片进入休眠模式,此时芯片的工作电流低于400uA(典型值)。
一旦OB3350启动后,内部5V稳压器将给芯片提供一个不超过4mA的工作电流,让芯片持续工作,这时芯片内置的监控器会检测⑦脚的电压,如果该脚电压低于0.1V,芯片将停止工作。2.芯片供电电路分析二次开机后,PS-ON信号为高电平,一路经电阻R25、R26分压加到Q3基极,Q3导通,Q2也随之导通,如图6所示;
另一路PS-ON信号经电阻R101加到Q33基极,Q33导通,Q1随之导通,+12VB电压通过Q1送到IC1①脚,作为VCC供电,IC1启动。主板输出的亮度控制信号PWMDIM通过R1、R9A.C1分压滤波后送到IC1⑧脚,当⑧脚电压大于2.5V时,在各保护电路均未启动的前提下,芯片通过内置的软启动电路启动升压电路工作。
3.LED升压电路
IC1正常工作后,当②脚输出高电平驱动脉冲信号时,Q11导通,电感L402储能;当②脚输出低电平驱动脉冲时,Q11截止,反向的电感电压与22V电压叠加,通过二极管D2续流和电容EC2滤波后,为LED灯串供电。IC1⑦脚为过压检测输入脚,当升压输出电压超过66V时,电路停止升压。若因某种原因导致输出电压持续.上升,经过电阻R22.R23分压所得电压也将大幅升高,超过⑦脚内部过压比较器阈值,IC1关闭驱动脉冲输出。R11和C3组成芯片内部比较器输出回路的补偿网络。
4.恒流控制电路
开机后,主板输出调光控制信号(PWMDIM),一路加到IC1⑧脚,打开IC内部使能开关;另一路使Q7导通,Q4也随之导通,Q5也随之导通,形成灯条电流回路,灯串点亮。Q5、R19、R20、R21、D2A组成LED灯串电流控制电路,D2A正端电压经R18加到IC1⑤脚(反相输入端),与软启动电路产生的启动信号一同送入误差放大器,经过误差放大器放大后的输出电压送入PWM比较器,与振荡器产生的频率为1.5MHz的三角波比较后,输出驱动信号送给逻辑控制模块,调整门驱动电路输出的脉冲宽度,以达到恒流控制的目的。5.过流保护当负载短路时,流过Q11的电流增大,即流过检测电阻R15~R17电流增大,IC1④脚电压升高,当高于过流保护阈值时,IC内部门驱动电路关闭脉冲输出。
6.灯串短路保护
当灯串出现短路故障时,流过灯串的电流增大,Q5的D极电压升高,Q6导通,Q6集电极电位降低,即IC1⑧脚为低电平,IC1停止工作。
提示:在检修背光升压电路时,需要给PSON、BL_ ON、PWM DIM三端同时加上3.5V~4.1V的电压,以模拟二次开机。由于本板没有5V 电压,所以需采用电阻分压的方法来获得相关电压,具体方法是用一只5k电阻与一只1.5k电阻串联,5k2电阻上端与+12V电压输出端相连,1.5k电阻下端与地相连。同时,在LED+、LED-之间接上原机LED灯串,或接入相应电阻作为假负载。
三、常见故障检修
故障现象1:不开机,12V电压在9V~11V之间波动。
分析检修:为了区分故障部位,断开D15试机,故障不变,基本判定负载电路无问题。上电测得IC5①脚电压为2.6V (正常),⑥脚电压在11.2V~15V之间波动,怀疑VCC电路问题。对此电路中的元件逐一检测,发现稳压二极管D18变质(参见图4),将该管换新后试机,故障排除。此时测得VCC电压为24V,主电压123V正常。
故障现象2:上电后指示灯一直闪烁,不开机。
分析检修:上电测得12V供电在9V~11V之间波动,22V电压在11V~18V之间波动。断开该板与主板的连线试机,故障依旧。因22V电压大幅降低,所以怀疑LED背光驱动电路异常。断开L3后上电,12V电压恢复正常,由此确认故障在背光驱动电路中。用万用表测试D2、D2B两端对地阻值,正常,说明D2、D2B及后级电路正常。断开Q11,12V电压恢复正常,判断Q11损坏。换新Q11后试机,故障排除。为了便于检修时参考,特附上该板关键测试点的实测数据,见表1~表3。
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