清华同方LM1980W显示器开关电源与LED背光灯驱动电路安装在同一块电路板上,其开关电源pWM芯片采用IC1(OB2262),输出5V和12V电压,如图1所示。
一、电源工作原理简析
上电后,300V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,同时市电经过半波整流及电阻R101、R102分压,R105降压,c104、c105滤波后,得到11.5V左右的直流电压,送给IC1⑤脚(vcc端),IC1内电路启动,从⑥脚输出PWM开关脉冲,电源启动。此时,T1中N2绕组的感应电压经D102整流.C103 滤波后得到15V左右电压,供给IC1⑤脚,取代启动供电,整个电源进入正常工作状态。
此时,T1中N3绕组产生的感应电压经D4.D5整流,C110.C11滤波后得到12V直流电压,供给LED背光电路;N4绕组产生的感应电压经D2.D3整流,C112.C113滤波,得到5V直流电压。当开关电源输出的5V电压升高时,由R124、R126取样电路所得的分压升高,三端精密稳压电路SHR1(TL431)的R极电压升高,则SHR1的K极电压下降,光耦OPI(817B)内部的光敏管导通程度加深,IC1的②脚电压下降,当该脚电压在1.0V~1.4V之间,且⑤脚电压高于11.3V时,ICI 内电路处于间歇工作模式,其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,以维持输出电压稳定。在此过程中,IC1内部持续消耗能量,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,电路进入正常工作状态。同时T1的N2绕组感应电压经D102整流后给C103充电,⑤脚电压上升,当升至大于11.3V时,又会重复上述过程。当电源输出的5V电压降低时,OP1内部光敏管导通程度减弱,IC1②脚电压升高,当该脚电压在1.4V-~3.7V之间时,其⑥脚输出稳定的驱动脉冲,电源系统处于满载工作状态。
过流保护:当流过开关管Q1的电流过大,电阻R112的压降达到0.75V时,IC1⑥脚输出脉冲宽度被限制,此时系统处于恒功率输出状态,当这种状态持续35ms后,芯片内部将进入过载保护状态,⑥脚无驱动脉冲输出。过压保护:当12V电压超过一定值时 ,稳压二极管Z1击穿,三极管Q2导通,SHR1的R极电压明显升高,K极电压下降,光耦OP1内的光敏管深度导通,IC1②脚电压低于1.0V,IC1⑥脚无驱动脉冲输出。市电欠压保护:IC1⑤脚内置有欠压保护电路,若市电电压过低,则经R101.R102.R105降压所得电压也会降低,即ICI⑤脚电压降低,当⑤脚电压低于10.3V时,IC1进入欠压保护状态,其⑥脚无驱动脉冲输出。
二、故障检修实例
例1:一台清华同方LM1980W显示器,开机后三无。
分析检修:打开机壳,发现保险丝F1熔断,看来电源存在严重短路性故障。在路检测开关电源初级电路,发现BD1及Q1击穿,电阻R112已开路。将上述损坏件全部换新后试机,故障排除。
例2:机型同例1,开机后三无。
分析检修:检测开关电源输出电压,12V正常,但5V电压为4.1V。以为5V负载有问题,断开其负载再测,结果没有变化,看来还是5V电源本身有问题。检测5V整流滤波电路元件,没发现异常。在检测过程中听到开关变压器发出轻微“咔咔”声响,好像开关电源处于低频振荡状态。测得IC1②脚电压仅为0.2V,且波动;⑤脚电压为11.5V(正常值为15V)。.由于IC1⑤脚电压高于芯片内部预置的门限电压11.3V,即PWM驱动电路处于间歇工作模式,未进入正常工作状态,所以,重点检测IC1⑤脚供电回路上的R108.D102、D103.C103等元件,发现电阻R108开路。将其换新后试机,故障排除。
例3:机型同例1, 开机后三无。
分析检修:.上电检测开关电源输出电压都为0V,IC1⑤脚电压在14V~18V之间波动,②脚电压在4V左右波动。由于②脚反馈电压大于3.7V,表明反馈环路已开路,故障点应在电源输出电路中。经查,12V整流二极管D5( SB5100)击穿。考虑到D5、D4并联使用,于是,将D5.D4同时换新,.上电试机,故障排除。
分析检修:打开机壳,发现保险丝F1熔断,看来电源存在严重短路性故障。在路检测开关电源初级电路,发现BD1及Q1击穿,电阻R112已开路。将上述损坏件全部换新后试机,故障排除。
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