海信TLM32E29X液晶彩电电源板,集成电路采用FAN7530+FAN7602B组合方案,该电源板还将背光灯逆变器组合在一起。输入电压范围为交流90~264V,最大输出功率为110W,电源额定输出功率为80W,为主板输出所需要的5V-S/2.5A.5V-M/5A、12V/2.5A电压。海信TLM26P69DX、TLM22V08、TLM22V68、TLM22V68X、TLM26E29、TLM26E29X、TLM26E58、TLM26E58X、TLM26V68、TLM26V68X、TLM3207AX等MST9机芯液晶彩电,均采用该电源板。
一、电源板工作原理

       海信TLM32E29X液晶彩电电源板电路方框图如图1所示,该电源板由两部分组成: 一是由驱动控制电路N802(FAN7530)和大功率MOS开关管V801为核心组成的PFC功率因数校正电路;二是由驱动控制电路N801(FAN7602B)和大功率MOS开关管V802为核心组成的DC/DC转换电路。待机电路采用控制PFC驱动电路VCC电压和整流输出电压的方式。

       通电后,市电经抗干扰电路滤除干扰后,经整流滤波电路产生+300V电压为DC/DC转换电路供电,DC/DC转换电路启动工作,为主板控制系统和开关机控制电路提供+5VS电压,控制系统工作后为电源板送入开机ON控制电压,开关机控制电路分为两路: 一是将DC/DC转换电路产生的vCC电压送到PFC校正驱动控制电路N802, PFC校正电路启动工作,校正后将市电整流滤波后的300V电压提升到380V,DC/DC转换电路带负载能力增强;二是控制整流后的+12V、+5V输出电路,为主电路板和逆变器提供+12V和+5V受控电源,整机进入工作状态。
        该电源板除了在PFC功率因数校正电路和DC/DC转换电路设有开关管过流保护电路外,在DC/DC转换输出电路设有过压保护电路;当开关电源发生过压、过流故障时,保护电路启动。
1.PFC校正电路

        海信TLM32E29X液晶彩电电源板的PFC功率因数校正电路如图2所示,由N802 (FAN7530)、V801 L803、整流滤波电路VD810、VD811、C810组成,将AC220V市电整流滤波后的300V脉动电压提升为+380V的PFC直流电,为DC/DC转换电路供电。

(1)FAN7530简介

        FAN7530是PFC功率因数校正电路专用集成电路,该芯片的工作频率可根据需要设定调整,本电源设定的最低工作频率是27kHzoFAN7530的引脚功能和对地电压见表1所示。

(2)启动校正过程
       AC220V市电经延迟保险管F801和电阻RT801限流,压敏电阻RV801过压保护后,再由C801、L801、C802、C803、C804、L802等组成的交流抗干扰电路滤除干扰信号。经VD801~VD804桥式整流、C08滤波,由于c808容量小,产生脉动直流电压,该待机状态约为300V左右,开机状态在230V左右。该电压经电感L803送到PFC功率因数校正电路V801的D极;遥控开机DC/DC转换电路工作后,DC/DC转换电路热地端产生的VCC电压经待机控制电路向N802⑧脚提供工作电压, N802启动工作,内部振荡电路和处理电路产生锯齿波脉冲电压,从⑦脚输出脉冲,激励开关管V801工作于开关状态。
       当V801饱和导通时,市电电压由整流后的300V电压经电感L803、V801的D-S极到地,形成回路;反之VD811对C808充电,流过L803的电流呈减小趋势,电感两端产生左负、右正的感应电压,与市电整流滤波后的300V电压的直流分量叠加,在滤波电容C808正端形成380V左右的PFC直流电压,为DC/DC转换电路供电。
(3)稳压过程
        PFC电路输出电压经R813、R814、R815、R816、R818与R817、R860分压,将取样电压市电N802①脚,作为输出直流电压误差信号;储能电感变压器L803的次级的感应电压,作为交流过零检测信号,经R804送到N802②脚,经R805送到N802⑤脚。上述直流取样和交流检测电压经N802内部比较放大、对比与运算,产生误差调整电压,对⑦脚的脉冲占空比进行调整,控制V801的导通时间,维持输出电压的稳定。
       当PFC输出电压降低时,N802⑦脚输出的脉冲占空比变大,V801的导通时间延长,输出电压升高到正常值;反之N802⑦脚输出的脉冲占空比变小,v801的导通时间缩短,输出电压降低到正常值。
(4)过压、欠压保护电路
       FAN7530⑧脚vCC供电送入端,内部设有UVLO电压检测电路,当⑧脚输入的vCC电压过低或过高时,⑧脚内部保护电路启动,切断IC内部供电,达到保护目的。
       FAN7530①脚PFC输出电压取样输入端,内设误差放大器和电压比较保护oVP电路,该点正常电压在2.5V左右。当输入到①脚的取样电压低于0.45V或者高于2.675V时,①脚内部保护电路启动,PFC校正电路停止工作。
(5)过流保护电路
        FAN7530④脚为电流检测输入端,MOS开关管V801的漏极电阻R812为过流取样电阻,R812两端的电压降反映了PFC电路电流的大小。当MOS开关管V801电流过大时,R812两端的电压降随之增大,经R810使FAN7530④脚电压升高,当④脚电压超过0.8V时,④脚内部保护电路启动,PFC就会停止工作。

2.DC/DC转换电路

        海信TLM32E29X液晶彩电电源板如图3所示。驱动控制电路N801采用FAN7602B,配合大功率MOSFET开关管V802,开关变压器T801 ,稳压控制环路N805.N808等元件组成DC/DC转换电路。其输出电压受待机电路的控制,待机时只输出5VS电压,为主板控制系统供电;开机时再输出+5V、+12V电压,为主电路板信号处理电路和逆变器板供电。
(1)FAN7602B简介

        FAN7602B是一款绿色电流模式脉宽调制控制器,其引脚功能和对地电压见表2所示。

(2)启动工作过程

        PFC功率因数校正电路输出的PFC电压,待机时PFC电路停止工作为300V左右,开机PFC电路校正后上升到380V,该PFC电压分为两路,一路经开关变压器T801的初级绕组加到MOS开关管V802的D极,另-路经R917.R826.R827送到N801⑧脚,为其提供启动电压,通过内部电路向⑥脚vCC供电电容器C823充电,N801启动工作,产生激励脉冲,经内部电路处理后,从⑤脚输出脉冲电压,激励MOS开关管V802工作于开关状态,在开关变压器T801的各个绕组产生感应电压。

       T801的热地端有两个感应电压绕组,一个绕组感应电压经R829限流VD806整流、C822、C823滤波、VZ801稳压后,送到N801⑥脚,替换下内部启动电路,为N801供电。另一个热地端低压绕组感应电压经R838限流、VD808整流C828滤波产生的VCC电压,经待机控制电路v805控制后,为PFC驱动控制电路N802供电。

(3)整流滤波输出电路
        开关变压器T801的次级冷地端有三个感应绕组:下面绕组感应电压经VD822整流、C849、L805、C850滤波后,产生5VS电压,再经待机控制电路输出+5V电压;中间绕组的感应电压经VD821整流、C843、L804、C844滤波后,产生14V电压,再经待机控制电路和稳压电路,输出+12V电压;上面绕组感应电压经VD820整流C841滤波后,为待机控制电路V817供
(4)稳压控制
        稳压电路由误差取样放大器N808(TL431LZ)、光耦合器N805、驱动控制电路N801③脚内部电路组成。取样电路R862.R863对5VS电压取样,当开关电源输出的5VS电压升高时,取样后输入到N808的R极电压升高,经N808比较放大后的K端电压下降,使得光电耦合器N805内部发光二极管发光增强,N805中的光敏三极管导通增强,N801③脚电压升高,经内部电路处理后,从⑤脚输出的驱动脉冲宽度变窄,开关管V802导通时间缩短,输出5VS电压下降到正常值;当开关电源输出的5VS电压降低时,上述稳压控制电路向相反方向变化,输出5VS电压上升到正常值。
(5)过压保护电路

         过压保护电路由三极管V815和其基极的稳压管VZ806、VD823组成,对DC/DC转换电路输出的5VS和+12V电压进行检测,保护电压对稳压控制电路光电耦合器N805的②脚电压进行控制。当5VS过压超过5.6V时,将5.6V稳压管VZ806击穿,通过隔离二极管VD823向V815的基极送入高电平;当+12V 过压超过15V时,将15V稳压管VZ807击穿,通过隔离二极管VD824向V815的基极送入高电平。V815导通,将N805②脚电压拉低,N805饱和导通,向驱动控制电路N801③脚注入高电平,N801内部保护电路启动,DC/DC转换电路停止工作。

(6)过流保护电路
       N801③脚外接稳压控制环路,且通过R836与V802的源极电阻R837相连接,用于检测初级电流。由于某种原因引起V802源极的电流增大时,过电流取样电阻R837上的电压将增大,经R836加到N801③脚,使其电压升高,当电压大于保护设定值时,N801停止输出脉冲,开关管V802截止。
(7)市电电压过低保护
      N801①脚内部为市电电压检测电路,通过R818、R819、R820 与R821分压电路对AC220V市电整流滤波后的300V电压进行检测。
       当市电电压过低时,整流滤波后的电压经分压电路送到N801①脚电压降低,当此脚电平低于2V时,N801停止输出激励脉冲,开关管V802截止,从而达到欠压保护的目的。
3.待机控制电路
       海信TLM32E29X液晶彩电电源板开关机控制电路如图3下部所示,由两部分组成:一是由V814、光电耦合器N806、v805组成的vcC控制电路,待机时切断PFC驱动控制电路的供电;二是由V810、V817、V812、N807V813组成的整流输出控制电路,待机时切断向负载电路的+12V和+5V供电。
二、电源板故障检修
       海信TLM32E29X液晶彩电电源板引发的故障主要有三种:一是指示灯不亮,多为电源部分故障;二是指示灯亮,无图无声,主要是电源+12V、+5V供电电路故障;三是自动关机,多为保护电路启动。图4是海信TLM32E29X液晶彩电电源板故障检修步骤流程图。


       如果发生指示灯不亮的故障,故障范围在电源部分,可首先确认器件没有掉件及连焊。如开机异常,开机测量输出端XP802 10脚、11脚5V-S是否有5V电压输出,判断故障范围。
1.有5VS电压输出
        如果测量输出 端XP802的10脚、11脚5V-S有5V电压,说明开关电源已经启动,故障在+12V和+5V输出的待机控制电路。
        将输出端子XP802 12脚STB接5V电压,模拟开机控制,测量+12V是否有12V电压。若没有,则测量三极管V817是否坏掉,栅极是否有电压;若有,则测量电解电容C841是否有电压(14V 以上)。若没有,测量VD820或R850是否损坏;若有,测量V817是否有问题。注意:此处有12V过压保护电路VZ807,若此处过压(一般是V812击穿),则输出电压波动不稳。
        若+12V 有12V电压,则测量+5V电压是否正常;若没有,则检查三极管v813是否损坏。注意:此处+12V控制+5V的输出,当12V 输出正常,+5V才能正常工作。
        测量450V大电解电容C808两端电压是否在380V左右,若为300V以下,说明PFC校正电路未工作,重点检查PFC校正电路。检查C830电压是否正常,正常在12V~18V; 如果无,则检查待机控制电路VZ802、v805是否正常,检查V814是否导通。
2.无5VS电压输出
如果测量输出端XP802的10脚、11脚5V-S无5V电压,说明开关电源没有工作,故障在电源电路。
        测量C810两端电压是否在300V左右(交流220V输入),若无,则测量前面是否有交流输入或保险丝是否损坏,如果保险丝烧断,说明电源电路有严重短路故障,一是检查市电送入抗干扰电路的电容器是否击穿,二是检查整流滤波电路的二极管和电容器是否击穿,三是检测PFC和DC/DC转换电路的MOS开关管是否击穿,排除短路漏电故障。
        如果测量C810两端有300V电压,则是开关电源未启动。测量集成电路N801①脚电压是否大于2V。若大于2V,说明正常;反之则说明输入交流电有问题。然后测量集成电路N801⑥脚电压,正常应该在12V~18V。若①脚、⑥脚电压都正常,测量光耦N805是否有反馈,R835之间是否有电压差。若有电压差,说明变压器次级有反馈,检查后面的5VS电压,是否过压保护,保护电路是稳压二极管VZ806;若没有电压差,则检查次级集成电路N808是否正常。
3.无5V-S.5V-M.12V输出
        首先测量有无元器件损坏,若没有,则测量集成电路N801①脚电压是否大于2V。若大于,说明正常;若小于,则说明输入交流电有问题或者是电容C820损坏。假如在以上均正常的情况下,还是没有输出。此时,可将次级的电感L804和L805去掉,直接测量电容C843(空载时,电压为14~17V )和电容C849(空载时,电压约为5.2V)的电压,正常则应该是小滤波电感L804和I805以后电路的问题。根据以往的经验,一般电容C853损坏的情况比较多。假如5V输出正常,而12V没有输出,一般是V812损坏。
4.自动关机故障
        该电源板设有完善的保护电路,当开关电源发生过压、过流故障时,多会引起保护电路启动,进入保护状态,开关电源停止工作。维修时,可采取测量关键的电压,判断是否保护和解除保护。
        如果开机的瞬间,开关电源启动,并在开关电源变压器的次级有电压输出,指示灯点亮,几秒钟后开关电源停止工作,输出电压降到0V,或指示灯熄灭,多为电源部分保护电路启动所致。
        电源部分过压保护电路主要由V815执行保护,在开机的瞬间,测量V815的基极电压该电压正常 时为低电平0V。由于V815的基极外接5VS和+ 12V两种过压保护检测电路,为了确定是哪路检测电路引起的保护可通过测量隔离二极管VD823、VD824的正极电压
确定。如果VD823的正极电压为高电平,则是5VS过压检测电路引起的保护,如果VD824的正极电压为高电平,则是+ 12V过压保护检测电路引起的保护。
        通过测量N802④脚和N801③脚电压判断过流保护是否启动。N802④脚电压正常时为1.5V 以下,N801③脚电压正常时在1V以下,如果在自动关机前N802④脚或N801③脚电压高于正常值,则是过流保护电路启动。
         确定保护之后,可采取解除保护的方法,开机测量开关电源输出电压和负载电流,确定故障部位。为防止开关电源输出电压过高,引起负载电路损坏,建议先接假负载测量开关电源输出电压,在输出电压正常时,再连接负载电路。
         全部解除保护:对于过压保护电路将V815的基极对地短路,也可将V815拆除,解除保护电路,可对N805②脚电压的影响;对于过流保护电路一是将MOS开关管的源极电阻短路,二是将N802④脚外部R810、或N801③脚外部R836拆除,开机观察故障现象。
         逐路解除保护:对于过压保护电路,可逐个断开过压保护检测电路的隔离二极管VD823、VD824的正极。每断开一路进行一次开机实验,如果断开哪路隔离二极管正极后,开机不再保护,则是与该二极管相关的保护检测电路引起的保护。
三、故障检修实例
        例1:待机指示灯亮,数秒钟后指示灯熄灭。分析检修:开机时指示灯亮,说明开关电源已经起振工作,几秒钟后指示灯熄灭,说明开关电源停止工作,很可能是保护电路启动。
        对保护电路进行检测,开机的瞬间测量过压保护电路V815的基极电压,发现有0.6V的高电平,判断过压保护电路启动。开机的瞬间测量过压保护隔离二极管VD823、VD824的正极电压,发现VD824的正极开机的瞬间呈高电平,判断+12V过压保护电路启动。采取解除保护的方法,断开VD824,开机不再保护,且声光图均正常,此时测量开关电源输出12V电压正常,判断过压检测电路稳压管VD824不良,更换VD824后,故障排除。
       例2:开机三无,指示灯亮几秒钟后熄灭。分析检修:遥控开机瞬间测量开关电源有受控的5V、12V电压输出,几秒后降为0V,判断保护电路启动。拆下电源板,将排插XP802的STB脚与5VS脚短路,将V815的基极对地短路解除保护,在电源板输出端接假负载,通电测量开关电源输出电压偏高,其中+12V电压高达16V,5V电压上升到6V。将稳压电路光耦N805的③脚、④脚短路,测量电源板输出电压大幅度降低,说明电源板初级的振荡、驱动电路正常,故障在次级的稳压取样电路,对取样误差放大电路元件进行在路测量,未见异常,怀疑误差放大电路N808或光耦N805不良,代换N808后,输出电压恢复正常。恢复电源板供电,故障排除。
       例3:开机三无,指示灯不亮。分析检修:测量保险丝F801烧断,说明开关电源存在严重短路故障。先测量PFC输出端滤波电容器C810两端电阻为0Ω。但拆下检查C810正常,判断故障在DC/DC转换电路。测量DC/DC转换电路的MOS开关管v802击穿,其源极电阻R837烧焦,更换V802和R837后开机,几秒钟后R837再次冒烟烧焦,测量新换的V802再次击穿,说明有隐患未排除,造成屡损开关管V802。对v802漏极外部的尖峰脉冲吸收电路进行检查,发现C824颜色变深,表面裂纹,拆下测量已经开路。更换C824和V802、R837后,故障彻底排除。