AOC 315LM00003型液晶显示器的开关电源的电路及其原理具有典型性及参考性,对实际维作有指导作用。AOC 315LM00003型液晶显示器的开关电源采用具有超低待机功耗的固定频率PWM芯片OB2273(丝印号:73H02a),输出12V和42V两组稳定电压,其实绘电路如图1所示。
1、工作原理简析
市电经过保险F1和一只负温 度系数热敏电阻NTC1后,通过共模抗干扰厄流圈LF2、LF1送给桥式整流器BD1整流,最后经C3(47uF/450V)滤波后得到约300V直流电压,通过开关变压器T1的初级绕组N1加到开关管Q1的漏极。同时,市电经电阻R2、R6、R61、R62分压,R13、R14降压,BD1中一只二极管半波整流滤波后,得到约13V的直流电压,送给U1(73H02a)的VDD端5脚,芯片内部启动,其6脚输出PWM脉冲,Q1工作于开关状态。此时,T1的N2绕组中的感应电压经R15限流、D7整流、C9滤波,产生约18V直流电压,送给U1的5脚,以取代启动电压;N3绕组产生的感应电压经过D10整流,C15、C27滤波,得到42V直流电压,供给LED背光电路;N4绕组产生的感应电压先经D3A、D4整流,再由C6、C7、L1、C5组成的Π型滤波器滤波,得到12V直流电压,供给整机其他电路。
稳压过程:当12V输出电压升高时,电阻R12、R18所得的分压升高,即三端精密稳压器U3( BR431)的R极电压,上升,则U3的K极电压下降,光耦PC1(817C)内部的光敏三极管导程度加深,U1的2脚电压下降,当该脚电压低于1.4V时,且5脚电压高于阈值11.3V时,U1处于间歇工作模式,6脚无脉冲输出,T1中储存的能量通过次级绕组传输到输出端,以维持输出电压。在此过程中,U1的5脚电压下降,当5脚电压低于11.3V时,6脚又输出驱动脉冲,U1进入正常工作状态。同时,T1的N2绕组供电,使5脚电压上升当5脚电压大于11.3V时,U1又进入间歇工作模式,如此反复,让12V输出电压降低,从而达到稳压的目的。
当12V输出电压降低时,其稳压过程与上述相反。
过热保护电路:U1的3脚外接负温度系数压敏电阻NTC2,若环境温度升高,NTC2的阻值极小,其两端电压下降,当降至1.0V时,芯片进入过热保护状态,无电压输出。
过流保护电路:当流过Q1的电流过大,使:源极上并联电阻R29~R31的压降达到0.75V以上时,U1的6脚输出脉宽受限。此时系统处于小功率输出状态,在这种状态持续88ms后,U1进入过载保护状态,6脚无驱动脉冲输出,开关电源停止输出。
过压保护电路:U1 内部设有过压保护电路,当5脚电压超过25V时,U1进入过压保护状态。
欠压保护电路:U1内置欠压保护功能,若市电电压过低,经R13、R14降压,导致U1⑤脚电压低于6.4V时,U1进入欠压保护状态,其⑥脚无驱动脉冲输出,开关电源停止输出。
2、故障检修实例
例1:通电后绿色指示灯闪亮一下熄灭,按电源开机键无反应。分析检修:拆机检查,在接通市电瞬间,测得开关电源两组输出电压分别为12.5V和60V,U1的5脚供电电压由6.5V迅速升至25V,然后降回6.5V。由于瞬时电压超过U1的过压保护阈值,开关电源迅速进入过压保护状态。考虑到开机时输出电压均偏高,怀疑稳压电路有问题,于是重点检查U3.PC1及外围阻容元件,未发现明显异常,怀疑负载开路造成输出电压升高。先拔下供给主板的12V供电插头,通电测得输出电压分别为12V和52V,并且U1的5脚电压为正常值18V,2脚电压为1.2V,低于1.4V, 这说明U1处于间歇工作状态,看来该开关电源在12V空载时能启动,判断电源带负载能力不足,重点检测12V电压整流滤波元件,发现3只滤波电容C5~C7严重失容。更换C5~C7后试机,故障排除。
例2:通电后绿灯闪亮,按电源键无反应。分析检修:通电,测得12V输出电压在9V~12V之间波动,42V输出电压为45V,U1的5脚电压在13V左右波动,2脚电压只有0.2V,且波动,并且在检测过程中听到开关变压器发出均匀的“咔咔”声,好像开关电源处于低频振荡状态。由于U1的5脚电压高于芯片门限电压11.3V,且2脚电压低于1.4V, 说明U1处于间歇工作模式,重点检测U1的5脚供电回路中的R15、D6、D7、C9等元件,发现D7负极虚焊,补焊后试机,故障排除。
例3:通电后指示灯不亮,黑屏。分析检修:拆机检查,发现开关管背面电路发黑,保险丝F1(T3.15A)已开路,看来电源存在严重短路。在路检测发现BD1、Q1击穿,R29、R31开路。考虑到导致上述元件同时损坏必有层因,于是全面检查U1外围元件,发现电阻R2(820Ω)的阻值已增至约2kΩ,看来引起上述元化损坏的原因可能是R20阻值增大,导致开关管励不足,过热击穿。将上述损坏元件全部换新后退电,保险丝再次熔断。在路检测刚换上的元件均挂坏。再次检测电路板,发现+300V滤波电容C3后部有一圈棕色固态物(起初以为是固定电容用白硅胶),难道该电容的电解液已溢出?拆下C3检测,发现其容量已接近0。将上述损坏元件全部新后通电,故障排除。
提示:(1)电源芯片OB2273系昂宝公司生产,采用双列6脚SOT23-6封装方式,其丝印号为273H20、273H11或73HO2a。 OB2273A/B/C 可与M5573A/B/C、E8204BM6G、KP201A等芯片互换。
(2)维修发现,用于固定电感、电容、插头、座等元器件的硅胶有黄、白、灰多种色,而电解电容溢出的电解液干燥后为棕黄色,与黄色硅胶淆。如遇电解电容底部有棕黄色可疑物,有必要主下电容检测。
(3)若电解电容鼓包或漏液,会导致容量过小,滤波性能不良,从而出现输出电压降低、带负载能力下降等故障。
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