内核电压对习惯了修CRT而刚接触液晶维修的师傅而言可能有点陌生,那什么是内核电压呢?液晶彩电的主板主芯片一般都是采用一块超大规模数字集成电路组成,即把主控电路MCU、图像中放和伴音处理部分、图像缩放变频电路、LVDS信号形成电路等众多电路组合在一起的。在大规模数字集成电路中, CPU的工作电压分为两种;CPU的核心电压(VDDC)与1/O电压(VDDP)。核心(core)又称为内核,是cPU最重要的组成部分,核心电压即驱动CPU核心芯片的电压;1/0电压则指驱动1/O电路的电压。通常CPU的核心电压小于I/O电压。
        液晶彩电主板对内核供电电压要求精确稳定,对电流要求稳定且完全满足,主板采用方案的不同、主芯片型号不同则内核电压值也略有差异。
        1.内核供电电压通常在1V~1.8V之间, 如MT8222芯片内核供电为1V,MST5方案芯片内核供电为1.8V,MST6M68芯片的内核供电为1.26V。
        2.内核工作所需的电流比较大,如MST6X99要求600mA的负载电流,MSD6I982的工作电流达到1300mA。
        根据以上描述可以看出,内核供电能够提供较大且稳定的负载电流与电压。内核供电部分是主板故障的高发区,电压稍有异常或者负载能力变差都会造成二次不开机、死机、自动开/关机、收看过程中花屏等多种现象。
        3.在原理图中内核电压标注为core power或者vCCK,其转换产生方式主要分为两种:(1)通过低压差线性稳压器(LDO)转换,多见1117和1084系列。
       (2)通过PWM开关模式的DC-DC降压模块调变(也称为脉冲宽度调变)。

        常用的内核供电电源都是采用第二种方法( PWM调变)生成,这是因为CPU工作时需要的电流较大,用LDO低压差稳压器效率低,发热量大,而PWM开关模式转换效率高、损耗低、发热量小,并能提供较大电流,有很强的负载能力。在液晶主板中常用的DC-DC降压模块有MP1482、MP2259、AP1513、AOZ1041、AP1534、NCP1595A等多种型号。

        下面介绍两种常用的DC-DC内核电源工作原理。
一、创维8M19机芯内核供电
         创维8M19机芯内核电源的产生是利用NCP1595A及其外围电路来实现的,NCP1595A是PWM开关模式降压转换器,它可以提供高达1500mA的输出电流。NCP1595A各引脚功能见表1,MST6X99GL内核电源如图1所示,NCP1959内部框图如图2所示。


         图1中C17、C420为供电滤波电容,L111为储能电感,CA9、C381、C3是输出电压滤波电容,NCP1595A①脚外接的R24、R86、R28分压电阻的阻值决定③脚PWM脉冲的占空比,即输出电压的高低,同时①脚也是误差电压信号输入端,起着稳定输出电压的作用,此电路具体工作过程如下。


         当输入电源给NCP1595A的④、⑤脚,并且⑥脚使能端为高电平时,内部振荡电路开始工作,在内部振荡电路的控制下,控制半桥输出电路中Q1和Q2轮流导通。当Q1导通时Q2截止,③脚输出的电压经过电感L111,给滤波电容充电,并向负载供电,此时电感L111处于储能状态,电感两端产生的自感电压为左正右负。当Q1截止Q2导通时,由于电感L111中的电流不能突变,此时电感两端产生的自感电压为左负右正,该电压通过负载和导通的Q2构成放电回路为负载提供能量,维持负载工作。
二、海信6M68机芯主板的内核供电
    海信6M68机芯主板的内核电压产生是利用芯片AP1513及其外围电路来实现的,其内核电压1.26V产生电路如图3所示,AP1513各引脚功能见表2,内部框图如图4所示。


         对比图2与图4两个模块的内部图不难看出,AP1513与NCP1595A的内部框图都集成了振荡电路、PWM开关控制电路、误差放大电路、保护电路等,而不同之处是NCP1659A内部是由Q1、Q2组成半桥电路,负责PWM的功率输出;而AP1513内部只有一个开关管Q负责PWM的功率放大输出。6M68主板供MCU的核心电源工作过程如下:
    5VMst电压通过C865、C820滤波后,一路加到AP1513④脚为芯片供电,另一路通过R10加到使能控制端②脚,给芯片提供开启信号,内部振荡电路开始工作,控制开关管Q导通和截止输出PWM开关电压,当内部开关管导通时,输出的PWM电压通过储能电感L9和电容C821、C772、C200滤波为负载供电,当内部开关管Q截止时,由于电感中的电流不能突变,产生一个左负右正的自感电压,通过续流二极管D1构成回路继续为负载供电。R904、R244、R245是反馈电压分压电阻,为AP1513提供反馈电压,根据输出电压的高低,调整PWM的占空比,其作用是保持输出电压的准确稳定。
三、内核供电导致二次不开机故障的检修
         故障现象:创维32LOHM(8M19机芯)液晶电视,开机指示灯亮,遥控和按键无法二次开机。分析检修:开机指示灯亮说明有5Vsb待机供电,遥控和按键无法二次开机,应该是主板控制系统没有发出开机指令,或者是发出开机指令但主电源部分不能正常启动12V电源,导致主板没有12V供电。
        开机检测主板上插座cON11的①脚待机控制端,按压本机与遥控开机键时此脚一直处于低电平,检测U41(MST6X99GL )205脚(开机信号输出脚)电压一直为高电平,说明主板没有发出开机指令,因此判断此机故障为主板引起。重点检测控制系统部分,检测VDDP为3.3V VDDC电压为2.6V,再测主芯片207脚复位端,在开机瞬间有高电平,测46、47脚间14.318MHz晶振Y1两端有近0.2V压差,因此可判定,可能是因主芯片MCU没有工作。测量内核供电电压VDDC为2.6V,与图纸所标1.26V不符,继续往前测输入端5VStb正常,说明故障应在U9( NCP1595A )及其相关的外围元件。
         U9输出电压远超设定值,根据本文对其介绍(见图1、图2),其①脚为输出电压反馈端,外接电阻的分压值决定输出电压的高低,应首先检查分压电阻R24、R86、R28是否变值,这三个电阻与L11被厂家用白色乳胶覆盖,于是小心清理干净乳胶,拆下电阻测量发现R28阻值已经变小,将此电阻更换为原值高精度电阻,通电检测VDC的电压为1.26V,正常,按开机键,电视顺利开机,故障排除。此电阻应是乳胶的质量问题导致氧化变质。