接修一台九洲DVC-7058型有线电视高清数字机顶盒,用户称:前几天该机顶盒出现有时能开机、有时不能开机现象,一旦开机,则一切正常。这几天开机越来越困难,现在完全不能开机了。
      通电试机,面板指示灯不亮(在正常情况下,开机时红灯亮,待机时黄灯亮),按遥控器的开/待机键无反应。拆机检查,发现该机开关电源是以A6051M(内置振荡电路和650V的MOSFET开关管,最大输出功率为16W)为核心组成,输出3.3VS、3.3V、5V和12V电压。上电测得3.3VS电压为3.12V,基本正常,但3.3V、5V和12V电压分别为0.66V、0.02V和0.01V,明显偏低;按遥控器的开/待机键,测得插座XS3的STB端的电压在0V与3.1V间跳变(但输出电压无变化),这说明微处理器输出了开/待机信号;拔下电源板与主板及面板的连接排线再测,输出电压仍不正常,据此排除负载短路的可能性,判断问题出在开关电源电路中。

      查看线路走向,发现开关变压器T2次级有4个独立绕组,并接有对应的整流、滤波电路。如果开关电源初级电路或稳压电路有问题,那么3.3VS电压为何基本正常?3.3V、5V和12V电压下降比例为何相差较大?为了一探究竟,特实绘出该机开关电源电路,如图1所示。

      在次级电路中,D12整流、C15滤波得到的电压经T3(LM7812)稳压为12V ,从插座XS2的⑧脚输出,为主板上的音频放大电路供电;D11整流、C13和C14滤波得到的电压,经场效应管Q3开/关控制后输出5V电压(Q3 的G极通过R11接12V输出端,即5V电压的输出与否受12V电压控制,只有在12V电压输出正常的情况下,才会输出5V电压),通过xs2的④、⑨、10脚为主板上的视频放大、调谐器等电路供电;D13整流.C18滤波得到的电压加到Q4的e极,Q4导通后(Q4 受开/待机控制管Q5控制),其c极输出的电压经D15降压为3.3V,从xs3的①脚输出,为面板.上的微处理器、遥控接收头等电路供电;D8整流、C9~C11滤波得到3.3V电压,一路从XS2的①、②脚输出,为主板上的主芯片、Flash等电路供电,另一路经D17降压后与3.3VS电压输出端相连。
     该电源稳压电路由三端精密稳压器Q1(KA431AZ)、光电耦合器IC2 (817BN) 及IC1(A6051M)的④脚内部电路组成。稳压取样点为3.3VS输出端,3.3VS电压通过分压电阻R7及R8.R9分压后加到Q1的控制极(R)。当3.3VS电压升高时,则Q1的R极电压升高,Q1的K极电压下降,IC2的①、②脚内部的发光二极管发光增强,其③、④脚内部光敏三极管的导通程度加深,IC1的④脚电压下降,在IC1内部电路的作用下,开关管在一个周期内的导通时间缩短,则输出电压下降,以达到稳压目的,从而实现稳压控制;若3.3VS电压下降,其稳压过程与上述相反。
      上电测得D12、D11、D13和D8的负极电压分别为3.26V、2.99V、4.15V和0.66V。由于D12负极电压远低于T3的输入电压阈值(15V),所以T3的③脚输出电压约为0V;由于12V电压约为OV,则Q3截止,故5V输出电压也约为0V。
      从理论上讲,整流滤波电路异常可导致输出电压降低,但12V、5V电压整流滤波电路同时出问题的可能性不大。3.3VS 电压基本正常,说明稳压电路也基本正常,怀疑开关电源初级电路有问题。测得IC1的⑦、⑧脚(内部MOSFET管D极)电压为308V,正常;⑤脚(vcc)电压为9.49V,偏低。检查R4.D6.C6均正常,代换Ic1后故障依旧。检测R3.C5.D7等元件,未发现异常。是不是IC1进入了间歇振荡状态呢?因为在这种状态下,开关电源次级绕组和辅助绕组的输出电压会同步大幅降低。细看该机电路,发现开/待机控制电路有些特殊,并且该电路可控制IC1的工作状态,具体控制过程如下:
   待机时,STB信号电压为高电平(实测为3.11V),Q5导通,Q4也随之导通,其c极输出的电压经D15降压后作为3.3VS电压(实测为
3.13V)。此时,由于D8、C9~C11整流滤波输出的电压低于3V,则D17截止。在此状态下,稳压取样电压来源于D13对应的绕组。由于该绕组的匝数多,在稳压电路的作用下,IC1工作于间歇振荡状态所以各组输出电压均大幅下降,以达到降低整机功耗的目的。
        开机时,STB信号电压为0y,Q5截止,Q4也截止,则D17导通,3.3VS电压由D8、C9~C11整流滤波所得电压提供。由于D8对应的绕组匝数少,为了保持3.3VS电压稳定,则在稳压电路的作用下,IC1内部的振荡电路正常工作,各组输出电压均为正常值,从而保证整机正常工作。

       检查开/待机控制电路,测得Q5的b极电压为0V,但c极电压也为0V,明显异常;Q4的e、b、c极电压分别为4.15V、3.52V、3.89V, 这说明Q4处于导通状态,而正常时应为截止状态。结合电路分析,故障原因应是Q5状态异常导致IC1进入了间歇振荡状态,从而出现不开机现象。断电后测量Q5的c、e极的在路电阻,正反向均为3.4k,难道Q5的c、e极漏电?在焊下Q5前,发现Q5的c、e极铜箔在e极附近距离很近,且此处铜箔边缘有霉菌点,如图2所示。

      先用刀片刮去霉菌点,然后用吹风机烘干此

部分线路,再次测量Q5的c、e极的在路电阻:黑表笔接e极时为13.5k,黑表笔接c极时为无穷大,已符合电路连接特点。通电试机,机顶盒面板红灯亮,测量电源板的各组输出电压均正常;连接电视机试机,图像、声音均正常。

      事后分析:此机故障与笔者所在地天气有关,近其我地阴雨不断,室内空气湿度较大,导致该机顶盒电源板受潮,从而引发故障。由于线路漏电有一个渐变过程,所以前期出现有时能开机、有时不能开机现象。由于多地广播电视局都配发该型高清机顶盒给有线电视用户,其社会拥用量大,加之机顶盒长时间处于工作或待机状态,所以故障时有发生。为便于以后检修时参考,特实测出该机电源芯片A6051M及其他关键点的正常电压,见表1、表2。