康佳LEDB2E3300型液晶彩电采用了35017303型三合一主板,它将开关电源、背光灯供电电路和信号处理电路集成在同一块电路板上。其开关电源部分的电源控制芯片采用FAN6755 (芯片上只标有“6755” 字样),LED背光灯供电电路以背光控制芯片OZ9902CGN为核心构成。
一、实物图解、电路组成,实物图解

        康佳LED32F3300型液晶彩电所采用的35017303 型三合一板实物构成如图4-10、图4-11所示。

2.电路构成

        康佳LED32F3300型液晶彩电采用的35017303型三合一主板,其主电源、5V电源、待机控制电路、LED供电电路组成如图4-12所示。

        主电源是以电源控制芯片NW907 (FAN6755) 为核心构成的开关电源,输出12V和100V电压,为低压电源、整机信号处理电路和背光灯电路供电;LED供电电路即背光电路部分,背光控制芯片OZ9902CGN 与由储能电感L701、L703、 开关管V701、整流管VD751、滤波电容C753组成的升压输出电路配合工作,将100V电压提升到180V左右,为LDE背光灯串供电:低压电源及其控制电路部分,则将开关电源输出的12V电压进行DCDC变换和通/断控制,输出5V、3.3V、 2.5V、1.25V等多组电压,为整机各单元电路供电。 

二、市电滤波、300V供电电路


        如图4-13所示,接通市电后,AC220V 市电经熔断器F901输人,利用CX901、L901、cx902、L903、cY903~CY906 组成的滤波器滤波后,送往市电整流滤波电路,通过VD901~VD904整流、C901 滤波产生300V直流电压。该电压分为三路:第一路经开关变压器TW901的一次绕组(1-3 绕组)为开关管VW901的D极供电:第二路经电阻RW907、RW908降压后,为电源控制芯片NW907的8脚提供启动电压;第三路经电阻分压后,为电源控制芯片NW907的1脚提供市电电压检测信号。
三、主电源
        主电源以电源控制芯片NW907 (6755)、 开关管VW901、开关变压器TW901为核心构成,输出+12V (标为vCC_ 12V)、+100V (标为VBL_ 100V, 实测为110V) 电压。其中+12V电压为机芯电路和背光灯驱动电路供电,+100V电压为背光灯升压电路供电。
1.FAN6755的实用资料
         FAN6755是高度集成的PWM控制器,内含软启动、时钟发生器、比较器、电压控制、激励放大电路等。工作特点是:绿色模式、跳频;具有恒功率的限制和供电欠压保护、开路保护等功能。该芯片最大直流工作电压为30V;当电压为15V时,最大工作电流为2mA;当温度小于5C时,功耗为400mW;工作温度为-14~125°C。FAN6755 引脚功能和维修参考数据见表4-5。


2.功率变换
       市电经整流滤波后产生的+300V左右直流电压经两路为开关电源供电:一路经开关变压器TW901的1-3绕组为开关管VW901的D极供电:另一路经RW907、RW908降压后,为NW907的8脚提供启动电压,经其内部的高压恒流源为6脚外接的CW923充电。当CW923两端电压满足NW907的启动要求后,NW907启动工作,从它5脚输出激励脉冲电压,经RW914推动VW901工作于开关状态,VW901产生的脉冲电流在TW901中产生感应电压。TW901的反馈绕组(5-6 绕组)。上产生 的感应电压,经RW920限流、VDW920整流、CW920滤波后产生的直流电压,再经VW921、VDW921组成的稳压电路稳压后,产生17V左右的VDD电压,经VDW923送到NW907的6脚,取代启动电路为NW907提供启动后的工作电压。VW901栅极回路中的VDW913可在开关管截止时,加快G极放电,加速VW901截止,从而降低功耗。
        TW901的二次绕组9-7绕组产生的感应电压经双二极管VDW961整流,Cw956、LW950、CW966组成的t形电路滤波后,输出十12V电压(电路板上标为VCC. 12V),为机芯电路和背光灯电路供电; TW901的12-7绕组产生的感应电压经VDW951整流、CW952滤波后,输出+100V电压(电路板上标为VBL 100V),为LED背光灯升压电路供电。

3. 稳压控制
      稳压控制电路由取样电路RW974、RW975、 RW976, 误差放大器NW951,光耦合器NW952和NW907的2脚内部电路组成。当开关电源输出的十100V和十12V电压升高时,经过取样电路分压,加到误差放大器NW951的R端电压升高,经NW951比较放大后,使光耦合器NW952的2脚电压下降,其内部的发光二极管因导通电压增大而发光加强,内部光敏管受光增强而导通增强,将NW907的2脚电压拉低,经NW907内部电路比较控制后,控制NW907的5脚输出脉冲宽度变窄,开关管VW901导通时间缩短,输出电压下降到正常值,达到稳压的目的。若开关电源输出电压下降,则稳压过程相反。
4. 保护电路
     (1)开关管过流保护电路
      NW907的3脚为开关管电流检测输人端,通过RW928对开关管VW901的S极电压进行检测,当VW901的电流过大时,在S极电阻RW912两端产生的电压降增加,通过RW928加到NW907的3脚,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。
      (2) 尖峰吸收保护电路
      大功率开关管 VW901的D极与VDW911、CW911、RW911、RW917、RW916组成的尖峰脉冲吸收电路相连接。当开关管VW901截止时,TW901 的1-3绕组会产生较高的反峰电压,该反峰电压经尖峰吸收电路吸收释放,避免开关管在截止期间击穿。
     (3)市电过压保护电路
      该保护电路由驱动电路NW907的1脚内外电路组成。NW907的1脚内设电压检测和保护电路,当1脚电压过高或过低时,保护电路启动,NW907停止工作。市电经整流滤波后,再经RW901、RW902、RW903、RW904与RW906分压后,送到NW907的1脚。当市电电压过高或过低,达到保护设定值时,Nw907 保护电路启动,开关电源停止工作。
     (4)输出过压保护电路
      过压保护电路由 13V 稳压管VD963、三极管V966、光耦合器NW966为核心组成,对开关电源控制芯片NW907 的1脚电压进行控制。当开关电源输出的十12V电压超过14V时,13V稳压管VD963击穿,经VD964、R964向V966的基极注入高电平,迫使V966导通,光耦合器NW966导通,其内部光敏三极管导通,从NW966的3脚输出高电平,经RW930向VDW924基极注人高电平,使VDW924饱和导通,将NW907的1脚拉为低电平0V,NW907据此进入保护状态,开关电源停止工作。
四、低压电源电路
       +5V待机(十5VSTB) 电源+5V待机电压(板上标为+5VSTB)为不受控电压,接通电源后就有此电压输出,该电源电路见图4-14。


       +5V待机电源是由N802 (FR9887) 及外围电路组成的+12V转+5V直流电压变换电路产生的。FR9887是内含MOSFET的同步降压开关电源模块,具有过电压(OVP)及过温度(OTP) 保护功能,宽输人电压范围(VIN为4.5~ 23V),输出电压范围为0.925~20V,最大输出电流为3.5A。FR9887采用双列SOP-8脚封装,引脚功能和维修参考数据见表4-6。


       FR9887的使能控制7脚必须加高电平才有电压输出。该板中,FR9887 的7脚通过电阻R835接到12V高电平上,故以FR9887为主组成的电路始终有+5V电压输出,即在待机和二次开机状态都有+5V输出。FR9887的5脚和接在输出端的取样电阻R836、R834构成稳压电路,当负载变化引起输出电压升高(或降低)时,十5VSTB输出电压经分压后反馈到FR9887的5脚的电压也会随之升高(或降低),被内部的误差放大器等电路处理后,使3脚输出的电压下降(或升高)到正常值,实现稳压控制。
2. 可控+3.3V (3-3VA)、+2.5V (DDR_V)电源电路
       经V803控制的可控5V电压(+5VA) 除为小信号处理电路供电外,还为3.3V稳压器N808 (1117-33C) 和2.5V稳压器N810 (1117-25C) 供电。可控+3. 3V (3-3VA)、可控+2.5V (DDR_V)电源电路如图4-15所示,+5VA送人3.3V稳压器N808的3脚,经其稳压得到十3.3V电压从2脚输出,为主芯片供电。+5VA送人2.5V稳压器N810的3脚,经其稳压得到的+2.5V电压从2脚输出,为DDR芯片供电。


3.上屏电压供电电路
      上屏电压为可控电压。上屏电压供电电路如图4-16所示,当主芯片输出的ON PANEL控制电压通过R849加到V804基极时,V804、V802 相继导通,开关电源输出的12V电压从V802的D极输出,通过排插XS501为液晶屏电路供电。


      [提示与引导]在液晶电视的维修中,凡遇到背光点亮、声音正常,但图像异常或黑屏、灰屏的故障时,应当首先测量上屏电压。
五、LED背光灯供电电路
        LED背光灯供电电路由三部分电路组成,一是以OZ9902CGN (N701) 为核心组成的升压和恒流控制驱动电路;二是由储能电感L701、L703和开关管V701、整流管VD751、滤波电容C753组成的升压输出电路;三是以开关管V751为核心构成的LED背光灯恒流控制电路。LED背光灯供电电路如图4-17所示。


1. OZ9902CGN的实用资料
        LED背光驱动部分采用的OZ9902CGN是单路LED背光灯驱动芯片,内含振荡器、升压驱动、调光驱动、过流检测保护电器、过压检测保护电路,外部PWM调光,灯串电流由外部电阻设定。OZ9902CGN的引脚功能和维修参考数据见表4-7。


2.启动工作过程
       二次开机后,开关电源输出的+100V (标为VBL 100V) 为升压输出电路供电,同时经R709、R701与R702分压取祥后为N701 (0Z9902CCN) 的1脚提供3V以上高电平检测电压:+12V(vCc.12V)经R703为N701的2脚供电;微处理器送来的BKLTENA点灯电压,经R704送到N701的3脚(ENA),背光灯电路启动工作,N701从15脚输出DRV升压激励脉冲,推动升压电路开关管v701工作于开关状态,V701 与储能电感和续流二极管、升压电容配合,将100V电压提升为183V左右,为LED背光灯申供电。同时N701从11脚输出PROT均流激励脉冲,推动均流控制开关管V751 工作于开关状态,对LED背光灯串的电流导通频率和时间进行控制。
       N701从15脚输出的DRV激励脉冲为正半周时,V701 导通,+ 100V供电经储能电感L701、L703和 v701的DS极到地,L701、L703上的电流逐渐增大,开始储能,在电感的两端形成左正右负的感应电动势。当15脚输出的DRV激励脉冲为负半周时,V701 截止,电感两端的感应电动势变为左负右正,由于电感上的电流不能突变,与+ 100V叠加后通过VD751给输出电容C753充电,C753两端电压超过100V,约为183V。
     DRV激励脉冲正半周再次来临时,V701 再次导通,储能电感L701、L703 重新储能,由于二极管不能反向导通,这时负载上的电压仍然高于100V。正常工作以后,电路重复上述步骤完成升压过程,将100V提升至183V左右,为LED背光灯串正极供电。N701从11脚输出的PROT调光激励脉冲为正半周时,V751 导通,LED背光灯串点亮;当PROT激励脉冲为负半周时,V751 截止,LED背光灯串熄灭。通过控制LED点亮或者熄灭的时间比来调节LED背光灯电流,调整LED背光源的亮度。
3.调光电路
      机芯送来的BKLT-ADJ调光控制信号,经R705送到N701的6脚(PWM),输人一个占空比可调的方波信号,对调光驱动电路的频率或脉宽进行调整和控制,控制LED点亮或者熄灭的时间比,达到调整LED背光灯亮度的目的。该脚电压高于2V时,调光开关管V751进人开关工作状态,背光灯点亮;当该脚电压低于0.8V时,调光V751关断,背光灯熄灭。实际应用时该脚电压在3. 3~5V之间。
      N701的7脚(ADIM)为模拟调光电压输人端,该脚电压在0.5~1.5V之间可调整背光灯亮度,当采用数字脉冲调光方式时,将该脚电压置于最大亮度设置电压2.5V左右。
4. 保护电路
     该背光灯驱动电路N701(OZ9902CGN)具有多种保护功能,当背光灯升压电路和调光电路发生过压、过流、短路、开路故障时,N701 均会进人保护状态,背光灯电路停止工作。
       (1) ISw升压开关管过流保护 OZ9902CGN 芯片的12脚(ISW)为过流保护检测输人端,检测电压在芯片内部进行比较,控制升压开关管V701的导通时间。R714、R715 是V701的S极电流检测取样电阻,取样电压通过R722送人0Z9902CCN的12脚。当升压开关管V701电流过大,送到0Z9902CGN的12脚的过流保护取样电压ISW升高到保护设定值时,0Z9902CGN 内部保护电路启动,0Z9902CGN 停止工作。
       (2) OVP升压输出过压保护  OZ9902CGN芯片的13脚(OVP)为过压保护检测输人端,R763、R755与R756分压对C753两端输出电压进行取样,送到OZ9902CGN芯片的13脚。当升压输出电压过高,取样电压OVP升高到保护设定值3V时,OZ9902CGN 内部保护电路启动。正常工作时该脚电压在0.2~3V之间。
       (3) OVP升压输出短路保护  当升压输 出电压对地短路,经R763、R755 与R756分压取样的OVP电压低于0.2V时,OZ9902CGN保护电路也会关断锁死,短路故障排除后,方能重新启动工作。
       (4) UVLS供电欠压保护  OZ9902CGN 芯片的1脚(UVLS)为供电电压检测输人端,内设欠压保护电路。+100V 经R709、R701与R702分压取样后送到0Z9902CGN的1脚,该脚电压高于3V时0Z9902CGN正常工作;当该脚电压低于3V时,OZ9902CCN内部保护电路启动,进入锁死保护状态,OZ9902CGN停止工作。
       (5) LED灯串短路、 开路保护    LED背光灯串正负极之间短路,会造成背光灯电流急剧增加,在调光开关管V751的S极产生较高的电流取样电压ISEN,当该取样电压达到保护设计值时,内部保护电路启动,进入保护锁死状态,0Z9902CGN 停止工作。当LED背光灯串开路或电流检测电路对地短路,反馈电压ISEN为0V时,内部保护电路也会进人保护锁死状态,OZ9902CGN 停止工作。
       (6)延时保护电路  在OZ9902CGN内部设有一个延时保护电路,由OZ9902CGN的8脚(TIMER)的内部电路和外接电容c709组成。当各路保护电路送来起控信号时,保护电路不会立即动作,而是先给C709充电。当充电电压达到保护电路的设定阈值时,芯片才输出保护信号。从而避免出现误保护现象,也就是说只有出现持续的保护信号时,保护电路才会动作。
六、开/关机控制电路
       康佳35017303型三合一主板设计有以下两路开/关机控制电路。
       一路是由vW971及外围电路构成,对开关电源稳压控制电路的取样电压进行控制,进而控制开关电源的输出电压(待机时输出6.5V和70V,开机时输出12V和110V电压);另一路是由N801、V805、 V803构成,对低电电源电路中的主5V (5VA)和1. 25V(VCC_CORE)输出电压进行控制,如图4-18所示。主5V (5VA)和1.25V (VCC_CORE)均为可控电压。


(1) 开机状态 
     微处理器送来的POWER-ON/OFF控制电压为高电平,该电压加到DC-DC变换器N801的1脚,控制N801输出1.25V 电压,因此,该电压为受控电压。N801为5V转1.25V降压型稳压集成块,4脚为电压输入端,3脚为电压转换输出端,1脚是使能端(1脚必须加上高电平后3脚才有电压输出),6脚是电压反馈引脚。N801 有1.25V电压输出后,V805导通,将P沟道场效应管V803 ( WPM9435)的G极(4脚)电压拉低,使V803导通,从其D极输出5V电压(+5VA), 为小信号处理电路以及可控3.3V (3-3VA)、可控2.5V (DDR V)电源电路供电。
     参见图4-13,二次开机后,微处理器送来的POWER-ON/OFF控制电压为高电平(约3.1V),经RW970送到VW971基极,使其饱和导通,相当于RW977下端接地。RW977与分压电阻RW976并联,将三端误差放大器NW951的R极电压拉低,经NW951比较放大后,使光耦合器NW952的2脚电压上升,其内部的发光二极管因导通电压减小而发光减弱,内部光敏管受光减弱而导通减弱,将NW907的2脚电压拾高,经NW907内部电路比较控制后,使NW907的5脚输出脉冲宽度变宽,开关管VW901导通时间增长,输出电压上升到+12V、+100V。
      同时机芯送来BLK-ENA点灯高电平和BKL-ADJ调光电压到背光灯电路,背光灯点亮,进人开机状态,参见图4-17。
     (2)待机状态待机时,由于POWER ON/OFF变为低电平,使N801的1脚也变为低电平,N801无1.25V电压输出。V805随之截止,场效应管V803的G极(4脚)变为高电平,V803 截止,其D极无5V电压(+5VA)输出,小信号处理电路以及可控3.3V (3-3VA)、可控2.5V (DDR V)电源电路无供电电压而停止工作。同时,低电平的POWER-ON/OFF使vw971截止,RW977下端与地断开,RW977不参与分压,三端误差放大器NW951的R极电压升高,根据稳压控制原理,经过光耦合器NW952使NW907的2脚电压降低,NW907输出的脉冲变窄,开关管VW901的导通时间变短,开关电源输出电压降低到正常值的1/2左右,但能维持控制系统的十5VSTB供电(图4-13)。待机时,微处理器送来低电平BLK-ENA点灯控制电压和低电平BKL;ADJ调光调整电压,背光灯电路停止工作,进入待机状态。
七、故障检修技巧
1. 假负载的连接
       在背光灯供电输出插座XS702的“LED2+”“LED1-”两端接假负载(由60个发光二极管串联的LED灯串),开机后LED灯串亮几秒后熄灭,在灯亮期间“VLED+” 测试点对地电压为183V,灯熄灭后为110V。若电压低于正常值,并且Cw952两端电压也低于110V,说明主电源带载能力差。若“VLED+”点电压比cW952两端电压低一个二极管的压降,则说明主电源正常,背光灯电源未工作。
       [提示]空载时,二次开机后VLED+测试点对地电压最大达到183V, 随后慢慢下降,直至110V左右停止,此时背光灯电源停止工作,进入空载保护状态。
2.开关电源部分去保护方法
      解除开关电源过电压保护可直接断开R964。
      [点拨]解除过电压保护后,要求在开机瞬间监测输出电压,一旦输出电压超过正常值,应立即断开交流220V输入,以防止输出电压过高造成相关电路损坏。如果输出电压:高于正常值,应检查稳压控制电路:如果输出电压恢复正常,说明故障在过电压保护电路本身。
3.背光部分去保护方法
      对于背光电路启动后很快就进入保护状态故障,可通过解除背光部分保护的方法,确认是某种原因造成背光电路保护还是保护电路本身出现故障。解除背光部分保护的方法是:将N701的8脚(TIMER) 直接接地。解除背光部分保护后,观察没有其他异常现象,表明故障在背光保护电路。
八、常见故障检修
1.主电源始终无电压输出
      主电源无电压输出,说明主电源没有供电或未工作。该故障的检修流程如图4-19所示。


      [注意]开关管VW901击穿后,首先要检查RW912是否被连带损坏。VW901击穿时,还应检查尖峰脉冲吸收回路的元件,以及检查限流电阻RW914、VDW913、 RW913和芯片NW907是否损坏,以免更换后的开关管再次损坏。
2.主电源能启动,但不能正常工作

       主电源能启动,但不能正常工作,说明主电源、5V电源电路或其负载异常,当然保护电路异常也会产生该故障。该故障的检修流程如图4 -20所示。

     [提示]检查负载时,若在路测量背光灯电源开关管V701的D、S极间短路,说明V701或VDW951击穿。此时测V701的G极对地也短路,则说明是V701击穿,否则是VDW951击穿。V701击穿后,首先要检查RW714、RW715是否被连带损坏。
3.有VCC-12V输出,但无+5VSTB电压输出
      有VCC-12V输出,但无+5VSTB电压输出故障原因主要是DCDC变换器N802 .(FR9887)及其外围元件异常,其后级1.8V稳压器N801击穿也会产生该故障。检修流程如图4-21所示。


4.无受控+5VA电压输出
       无受控+5VA电压输出的故障的检修流程如图4-22所示。


5.背光灯不亮
      该故障的原因: 一是升压电路或其供电异常:二是背光灯控制芯片没有工作电压;三是背光灯控制芯片无点灯控制信号(BKLT-ENA) 输人;四是背光灯控制芯片无正常的亮度控制信号(BKLT-ADJ) 输人;五是背光灯控制芯片0Z9902CGN损环或其外围元件发生故障。该故障的检修流程如图4-23所示。


6.开机灯条亮,随后熄灭

        该故障一般是LED灯串发生过电压、过电流,造成背光灯保护电路启动造成的,也可能是背光保护电路本身发生故障。该故障的检修流程如图4-24所示。

九、维修实例
      例1、开机三无,指示灯不亮
       分析与检修:测量市电输人电路的熔断器F901已烧断,说明开关电源有短路故障。对市电输人抗干扰电路和市电整流滤波电路进行检测,发现全桥整流电路的二极管VD901 有漏电现象,正反向电阻均为几十欧。检测其他元件未见异常,更换VD901、F901 后,通电试机,故障排除。
      例2、开机困难, 偶尔能开机
       分析与检修:能开机时一切正常,关机-段时间后 又不能开机,估计是电源电路中有元器件接触不良或某元器件热稳定性能差,造成开关电源在冷却状态不能正常工作。仔细观察无元器件接触不良,对有怀疑的元件重焊后故障不变。对温度敏感的电容器、三极管等器件进行检查,未见异常。最后更换开关电源控制芯片NW907 (FAN6755) 后,故障排除。
       例3、有伴育,但屏幕无任何亮光出现 
       分析与检修:根据故障现象,判断是背光部分故障。开机瞬间测“VLED+”对地电压始终为110V,说明背光电路没有启动工作。先检查背光电路的工作条件:测升压电路开关管V701的D极电压为110V, 该供电正常,测量光控 制芯片OZ9902CGN (N701)的2脚供电为12V,3脚(ENA)有3.1V高电平,6脚(PWM)电压约为2.7V,4脚(VREF)输出4.8V, 均正常。测OZ9902CGN驱动输出脚(15 脚)电压为oV,说明背光控制芯片没有启动工作。由于0Z9902CGN具有UVLS供电欠压保护功能,它启动工作必须要1脚(UVIS)电压大于3V,当该脚低于3V时,芯片内部保护电路启动,进入锁死保护状态,背光控制芯片无MOSFET管驱动脉冲输出。测量1脚电压只有0.8V,说明故障在欠压保护电路。1脚通过分压电阻接在开关电源的+100V输出端,1 脚电压降低可能是分压电阻变值,也可能是1脚与地之间所接的滤波电容漏电引起的,故对分压电阻R709、R701、R702 和滤波电容C708进行检查。经检查,为C708漏电。换新C708后通电试验,开机瞬间“LED+” 对地电压可达180V左右,说明背光电路已能工作。将三合-一主板装人机内,接上液晶屏试机,故障排除。
      例4、二次开机后, 背光亮一下即灭
       分析与检修:开机瞬间测"VLED+”对地电压为183V,正常,说明LED背光控制和升压电路工作基本正常,故障原因主要有: LED 灯串局部短路,造成背光灯保护电路启动,或者是背光保护电路本身发生故障。开机瞬间测量OZ9902CGN过压保护脚(13 脚,OVP)电压,高于3V,说明是背光控制芯片过电压保护启动。由于LED输出口的电压是正常的,估计是“VLED+”端所接的分压电阻变值引起13脚电压超过设定的过压保护阈值的,因此焊下分压电阻R763、R755、R756 仔细测量,其中R755阻值变小,150k 变成130k左右,而且阻值不稳定,换上150kQ电阻后,故障排除。R755、R763 阻值变小,或R756变大,都会引起电压高保护。
      例5、多数时候不能开机,偶尔能开机但有干扰线
      分析与检修:根据故障现象,怀疑是DDR损坏。检查DDR的供电,发现电压高达3V,正常应是2.5V。检查2.5V稳压器N810 (1117-25C) 的供电为5V,正常。代换N810后开机,故障排除。