液晶显示器是当代持续发展速度最快的新兴产业之一，数字液晶电视(LCD TV)在突破屏幕尺寸瓶颈之后如雨后春笋崛起。厦华在2003～2004年先后推出了LC-32A1、L-151、L22AlK等数字高清液晶电视机。本文以厦华最新L22A1K机型为例，介绍数字液晶电视机电源结构、原理与检修方法。  

    一、电源结构原理  

    厦华L22AlK机型开关电源原理电路如图1所示，系统由电源专用模块Ic3(5M0765RC)、三端精密基准电压源V102(KA431)、光电耦合器U103(P621)、时基电路N504(NE555)以及+3．3V、+5V、+9V集成稳压器等相关元器件组成(+3．3V稳压器在图中没有画出)。 
    1．5M0765RC芯片简介 
    5M0765RC是PWM／MOSFET复合电源芯片，内部功能包括基准电压源、振荡器、PWM调制器、驱动级、MOSFET输出级以及过流、过压／欠压和过热等完善的保护功能。其内部方框电路如图2所示，各引脚功能说明如下：  

    ①脚-DRAIN：MOSFET功率开关管漏极，与开关变压器初级储能绕组连接。 
    ②脚-GND：MOSFET管源极、与一次端热地连接。 
    ③脚-VCC：电源启动和供电端。启动电压15．1V，典型工作电压16V。该脚内设有欠压锁定电路，当电压低于10V时，UVLO电路动作，切断VCC输入；同时输入端还接有一只32V的齐纳二极管，以防止浪涌电压击穿电源模块。 
    ④脚-VFB：反馈取样电压输入。通过内部的PWM调制器控制开关电源的直流输出，外接光电耦合器。 
    ⑤脚-S／S：软启动和外部同步信号输入端。可引入行频脉冲以使内部OSC振荡频率与行频同步。图1没有使用同步锁定功能，该脚仅接有一只延迟电容，通过抑制开关脉冲占空比以防止开机瞬间大电流损坏MOSFET功率管。 
    2．电源振荡与供电 
    接通电源主开关，市电由TLl0l、C107、C102、C104和TLl02共模滤波，再经D101、C108桥式整流滤波，得到约+280V直流悬浮电压，通过T10l①③主绕组加到电源模块IC3的①脚。整流后的直流悬浮电压经R103给Ic3③脚电容c111充电。当c11l上电压充电至15．1V时，内部基准电压源启动供电，由恒流源对内置电容充放电，产生OSC振荡脉冲，经主控门和驱动级放大后激励末级MOSFET管同步进入饱和导通和截止状态。 
    MOSFET开关管饱和导通时，整流滤波直流电流流经开关变压器T101①③绕组→IC3①②脚即MOSFET管漏→源极→公共地构成的回路，电能转换成磁能储存在T101①③主绕组中。MOSFET开关管截止后，T101①③主绕组中的磁能转换成电能、即在绕组两端激发感生电动势，通过线圈的互感作用，在T10l的各副绕组产生相应的感应脉冲。 
    其中T101④⑤绕组感应脉冲由VDl05、C111整流滤波，得到+16V直流电压，加到IC3③脚，为内部的控制电路和驱动级供电。T101⑥⑦、⑨⑩双绕组产生的感应脉冲由D114整流、C117、Cll8、TLl05、C119 π型滤波，得到+12V直流电压：一路为全机功能电路供电，另一路为光电耦合器U103供电，第三路经分压取样加到V102的控制极C端，用于PWM脉宽调制稳压。 
    3．PWM脉宽调制稳压 
    PWM脉宽调制稳压电路由图1中的V102(KA431)、U103和。IC3④脚接口组成。KA43l是精密基准电压源，在PWM环中作为外部误差放大器，通过对+12V直流输出取样检测，将+12V电压的变化转换成光耦器发光管光电流的变化，再控制IC3④脚的反馈电压来调整开关脉冲宽度，通过改变MOSFET管的导通时间使T101①③绕组中转换的能量增多或减小，维持+12V稳定不变。 
    KA431的内部方框电路如图3所示。  

    如果交流电压变化或负载变化引起直流+12V输出下降，则由R137和(R139+R131)分压取样加到V102控制C端的电压减小，与内部2．5V基准电压比较后，输出误差电压减小→驱动级即V102 K-A极导通削弱→流过U103内发光管的光电流减小→u103副边光敏三极管集射结内阻增大→IC3④脚反馈电压增大→经PWM比较后R—s触发器/Q（说明：Q上方一横线，因无法输入，下同）端输出方波脉冲宽度增大→末级MOSFET管导通时间延长→T10l①③绕组储存能量增多→+12V电压回升到设定值。反之，V102控制C端电压增大→流过U103内发光管的电流增大→反馈到IC3④脚的电压减小→R-s触发/Q端输出方波脉冲宽度变窄→MOSFE管导通时间缩短→T10l①③绕组储存能量减小→+12V电压下落到设定值。 
    4．+32V调谐电压的形成 
    +32V调谐电压形成电路由图1中的N504、V503、L503、VD502、N505等相关元件组成。N504是应用广泛的555时基电路，它与小功率开关管V503、储能电感L503构成DC／DC升压变换器，将主电源输出的+12V电压升压变换，然后经串联稳压为频率合成式FS调谐器供电。 
    这里NE555时基电路接成双稳态工作方式，其②脚内R-s触发器的置位控制端与⑥脚R-s触发器的复位控制端连在一起，并接有一个Rc时问常数电路。开机时微处理器输出的POWER ON高电平加到V502基极→V502导通→V50l饱和导通→+12V电压加到N504⑧、④脚，由⑧脚内的3只高精密等值电阻R3∥(R2+R1)分压得到的1／3VCC加到比较器I的同相输入端，而通过(R3+R2)∥R1分压得到2／3VCC电压加到比较器II的反相输入端。由于开机时N504②、⑥脚电容C513上的电压尚未建立，因此在②脚低电平触发下，其③脚输出高电平→+12V电压经N504⑧④脚→R506给C513充电，当充电电压等于或大于2／3VCC时，比较器II输出高电平→R-S触发器翻转复位→N504③脚输出低电平→c513上充电电压经R506、N504③脚和地构成回路放电，在放电至等于或小于1／3VCC电压时，R—S触发器再次被触发翻转→N504③脚输出高电平→c513重新充电，这样在N504③脚形成由Rc时间常数决定的方波驱动脉冲。 
    方波脉冲的频率由N504③-②脚的R506、c513确定，且电容c513的充电时间就是V503的导通时间ton，而C513的放电时间就是V503的截止时间tOFF。一旦R503、C513选定，振荡器的频率和占空比就确定，因此这是一个典型的频率固定、占空比不变的自激式振荡器。V503开关振荡后，在储能电容L503两端激发的感应电动势由VD502、c516整流滤波，得到的直流电压再与+12V叠加，产生+36V电压，最后由R509、齐纳二极管D505组成的串稳电源调整稳定成32V，加到调谐器的BT端。 

    二、电源故障维修 
    根据图l电路结构和原理分析，电源电路工作异常诱发的主要故障有三无(无光无图无声)和二无(无图无声)。 
    1．三无故障的检修 
    三无故障的原因系主开关电源未能输出+12V直流电压。通过开机观察红色指示管是否发光和发光强弱可以判断主电源的工作状态。如果LED管无指示，一般是5M0765RC损坏或未能起振工作。这时检查保险管Ful01是否熔断：若FUl0l熔断，则查整流滤波元件D101、c108是否击穿漏电；若这两只元件良好，则测量Ic3①③脚电阻(正常为150k左右且有充放电现象，稳定值系R103的值)。若正反向电阻值都很小且无充放电现象，可判断IC3内的MOSFET大功率管击穿。 
    由于5M0765R内部设有OCP和OVP保护功能，一般自身损坏的机率较小。因此在更换电源模块后试机前，一定要先查T10l是否存在局部短路，浪涌尖峰吸收回路中的VDl04、C105、R105是否失效，Ic3④脚反馈端电容C113是否击穿漏电?这些元件有一只失效，都可能损坏电源模块5M0765RC。 
    若Ful01完好，则在Ic3③脚加上+16V维修电压。此时如果开关电源二次回路+12V电压建立，则检查启动电阻R103是否变质失效，Ic3③脚供电电路中的VDl05、R133是否失效，T10l④-⑤绕组有无开路。若电源仍不振荡，则在IC3①脚直流电压正常前提下，查⑤脚软启动电容是否击穿，IC3各引脚焊点接触是否良好?排除以上疑点后，则需要更换电源模块IC3。 
    若LED指示管发光很暗，测电源+12V输出低于正常1／2，则说明开关电源工作在窄脉冲激励状态，应查光耦器U10l、误差放大器V102是否开路，R13l、R139、R135是否开路失效?上述元件有一只失效，会使Ic3④脚悬空，这时反馈电压大幅增高，内部MOSFET管工作在低功耗弱振工作方式，直流输出电压大幅下降。 
    2．二无故障的检修 
    在CPU输出的POWER ON高电平控制下，V501饱和导通，集电极输出的+12V电源由N502稳压块调整成+9V，给音频环绕声处理块N601供电；+12V直接给音频立体声功放块N602供电；+9V经N503稳压为+5V，向图像中放和FS调谐器(集成在TNRl0l内)供电。+12V还加到N504④、⑧脚，升压后产生+32V稳压电源，作为TNRl01的BT电压。因此遇到无图无声时主要测量TNRl01的BP、BM端有无+5V电压，BT端有无+32V电压。如果测得TNRl01 BT端电压为11．5V，说明升压电路未进入工作，可用示波器测量N504③脚有无方波驱动脉冲：若正常，查耦合件C514、R507、振荡管V503、储能电感L503；若无脉冲，主要查R506、C513和N504各引脚焊点。 
    三无和二无故障检修流程如图4图5所示。 
 
    三、故障维修实例 
    [例1]三无。 
    分析检修：接通电源开关，指示管不亮。查保险管FUl0l熔断，续查D101和C108。查出整流全桥一臂二极管反向击穿。 
    换上D2SB60桥堆，故障排除。 
    [例2]三无。 
    分析检修：按下电源开关，发光管不亮。查FUl01熔断，测D101、C101完好，测IC3①②脚正反向电阻仅几十欧，又查T101①-③绕组电阻值偏小。换上T101、Ic3，故障排除。 
    T10l系厦华数字液晶电视机专用开关变压器，若无法购到，有条件的可自行绕制。但在拆换线圈绕组时一定要记下原始参数(匝数、线径)，绕制完毕再去潮、浸漆、烘干。上机前断开电源负载，用一只功率相当的12V灯泡作假负载，调整R139或R137的值，使电源输出稳定在标准12V。 
    [例3]三无。 
    分析检修：接通交流电源，指示管不亮。查FUl10l完好，测量Ic3①脚电压为285V，但主电源没有+12V电压。 
    在IC3③脚加上+16V维修电源，开关电源起振工作。测量电源启动电阻值达1M以上。换上150k电阻，故障排除。 
    [例4]三无。 
    分析检修：接通交流电源，红色管发光微弱。测量主开关电源+12V输出约5．0V，表明电源工作在窄脉冲方式。 
    测量Ic3④脚反馈电压达4．6V。查该脚光耦器u103、误差放大器V102完好。又查R131、R139、R135，发现R135一端引脚脱开。换上标称值为470Ω电阻，故障排除。 
    [例5]三无。 
    分析检修：接通电源开关，指示管发光正常，测主电源的直流输出稳定12V。测V501集电极电压为0V，基极电压+12V，V502基极电压为0V，说明CPU没有进入正常工作。 
    测N501②脚电压为0V，又查①脚回路保险FU501熔断，说明+12V负载(CPU+DSP、音频功放)出现过流或短路。查N50l输入端电容C501、C502完好。又查②脚输出回路中的VD50l、C503、C528、C505和C506，发现C506引脚焊点有一细焊丝。除去短路焊丝后，换上FU501，液晶电视机工作正常。 
    [例6]二无。 
    分析检修：L22A1K机的图像和伴音公共通道全部集成在FS调谐器TNRl01内，因此无图无声故障局限在TNRl01。 
    测量TNRl01的BP、BM和BT端电压，结果前面两端口电压为5．0V，而BT端电压为11．4V，说明升压电路未进入工作。 
    测量N504②脚电压为0V，③脚电压11．8V，显然N504②脚定时电容没有充电放电效应。查R506和C513，发现电容C513已经短路。换上1000pF电容后，故障排除。  [Page]
    [例7]二无。 
    分析检修：测得TNRl01的BT端电压11．4V，又测N504②脚电压5．6V正常，③脚方波脉冲正常。查V503、L503，发现振荡管V503基一射结正向电阻呈无穷大。 
    换上型号为C2120的NPN三极管，故障排除。 
    [例8]无伴音。 
    分析检修：TNRl01输出的音频解调信号由V101缓冲放大后送到N601进行数字环绕声场处理，然后再经N602立体声放大推动两只扬声器，因此故障就在这段独立的伴音通道。 
    依次测量N601①脚+9V和N601①、⑧脚+12V电压，发现N601①脚+9V供电电感L601不良。换上68 uH电感，伴音恢复。