海尔LQ65S81液晶电视AY205D-4SF01电源板电路分析与检修思路 (海尔65寸ls65al88a81)

海尔LQS液晶电视采用AYD-4SF型电源二合一板，其输入电压为ACV~V，开关电源输出电压为5VSB/1A.V/5A，LED驱动电路输出电压为-V(或-V)/mAX2。AYD-4SF型电源板除用于海尔多款超大屏幕(大于英寸)LED液晶彩电外，还用于暴风、熊猫等品牌英寸~英寸LED液晶彩电中。该电源主要由交流输入及EMI滤波、PFC(功率因数校正)、副电源(输出5VSB电压)、主电源(输出V电压)和LED背光驱动电路组成如图1所示。

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电源板常见故障检修流程如图2~图4所示。

一、单元电路分析1.交流输入及EMI滤波电路该电路主要由电压过高*、防浪涌冲击进线抗干扰及整流滤波电路组成，如图5所示。当从CON1输入的交流电压过高时，VR1因过压导致漏电电流大增，F1过流熔断，从而避免后级电路过压损坏。进线抗干扰滤波电路由L1.L2及外围电路组成。L1和L2是组成两级共模滤波网络，滤除电网或开关电源产生的共模干扰信号。CX1、CX2、CY1、cY2及共模电感的漏感组成不平衡滤波网络，滤除电网或开关电源中的差模干扰信号。

在冷机状态，C、C中未存储电荷。当接通电源开关后，交流电压经BD1桥式整流后，经负温度系数热敏电阻TR1、TR2为C、C充电。冷机时，TR1、TR2的阻值较大，从而有效降低开机冲击电流。随着充电的进行，TR1、TR2的阻值随温度的上升而迅速减小，最后几乎变成直通，TR1、TR2消耗的能量极小。2.PFC电路在平板电视中，PFC电路的作用主要有以下两个:一是控制PFC开关管的导通时间，让输入电流的变化与输入电压的变化同步，从而提高市电利用率(即提高功率因数);二是对整流后的V电压进行升压，以降低功率元件的温升，在提高输出功率的同时，大幅提高开关电源的变换效率。该电源的PFC电路采用宽电压PWM*NCPA(U)，如图6所示。NCPA(U)引脚功能与实测电压见表1。

ACV市电经整流滤波后输出V脉动电压，经L送给开关管Q、Q的漏极。二次开机后，开/待机控制电路送出PFC-VCC电压(约V)，经R加到U⑧脚，U得电启动工作。同时，在U内部恒流源给②脚外接的C充电，随着②脚电压的上升，U⑦脚输出激励脉冲的占空比慢慢变大(直至正常)，以达到软启动的效果。在激励脉冲的作用下，Q、Q工作于开关状态。Q、Q为放电三极管，在Q、Q截止时导通，迅速泄放Q、Q的G-S结电容中的残存电荷，确保开关管下次正常导通。当Q、Q饱和导通时，V脉动电压->L->Q、Q的D、S极->R、R、R->U④脚，经IC内部电路到地，形成电流回路;当Q、Q截止时，流过L的电流大幅减小，L中的感应电动势极性反转，产生左-右+的感应电压，与输入的+V电压叠加，经D给EC~EC充电，最终在EC~EC两端形成约+V的电压。PFC输出电压经R~R反馈到U①脚。若输出电压下降，则U①脚电压下降，在IC内部电路的控制下，⑦脚输出的脉冲占空比增加，即Q、Q在一个周期内的导通时间增长，I中的储能增加，PFC输出电压升高，达到稳压的目的。若PFC输出电压降低，其稳压过程与上述相反。须注意的是，在正常情况下，U①脚电压低于2.5V。若R-R中某只电阻的阻值减小(多为焊盘或印制板漏电)，将导致PFC输出电压升高，当升至约V时，U①脚电压超过2.5V，U进入过压保护状态，⑦脚无驱动信号输出，升压电路不工作。若R~R中某只开路，PFC处于间歇工作状态;若C漏电，将导致PFC输出电压升高或进入过压保护状态;若C击穿或漏电，将导致PFC输出电压降低。R~R为输入电压检测电阻，对输入的V电压进行检测。当输入电压过低，U③脚电压低于2.4V时，PFC电路进入欠压保护状态，升压电路不工作，以避免功率元件过流损坏。若R~R中某只电阻阻值变大或开路，则PFC电路无法启动;若C、C击穿或漏电，则PFC进入欠压保护状态;若C.C开路，电路仍可工作，但易出现不定时关机现象。U⑤脚为内部乘法器的外接控制端，若外接电容(C)，则PFC电路的工作模式为平均电流模式;若不接电容，则PFC工作于峰值电流模式。若电容C开路，基本不影响PFC电压输出;若C漏电或击穿，则PFC输出电压升高;若外接电阻R损坏，PFC电路带负载能力变差。3.副电源电路该板副电源电路采用低功耗(空载功耗小于mW)芯片NCP(U)，如图7所示。NCP(U)引脚功能与实测电压见表2。

ACV交流电经D、D整流后，得到约V的直流电压，通过R、R加到U⑧脚，通过IC内部的高压源给⑥脚外接电容EC充电。当EC两端电压达到V时，U内部振荡电路启动工作，产生的振荡脉冲经IC内部驱动电路放大后从⑤脚输出，经R送给Q的G极，开关电源启动工作。T的③-⑤绕组产生的感应电压经R//R限流D整流EC滤波后，输出约+V的直流电压加到U的⑥脚，取代原启动电压，保证芯片的正常工作;T的⑦-⑥绕组产生的感应电压经D整流及EC、EC、L滤波后，输出+5VSB电压。U②脚与PC、U()等元件组成稳压电路，其稳压过程如下:当输出的+5VSB电压升高时，经R、R分压后加到UR极的电压升高，K极电压下降，即PC②脚电压下降，流过PC中发光二极管的电流增大，其③、④脚间的光敏三极管导通程度加深，则U②脚电压下降，在IC内部PWM*的作用下，U⑤脚输出脉冲的占空比减小，则Q在一个周期内的导通时间缩短，输出电压下降，从而达到稳压的目的。当+5VSB电压降低时，其稳压过程与上述相反。T的④-⑤绕组产生的感应电压经R//R限流D整流EC滤波后，输出约+V的直流电压加到Q的c极。二次开机后，Q、Q导通，由Q、Z.R等元件组成的串联稳压电路输出约V电压(VCC2)，供给主电源控制芯片;Q的e极输出约.5V电压，供给PFC控制芯片U。4.主电源电路该电路为低功耗反激式电源，采用高度集成的峰值电流模式*LD(U)，如图5所示。

LD内置斜坡补偿4ms固定软启动、过载保护、短路保护等电路，待机功耗低于mW，其引脚功能见表3。正常工作时，LD以kHz~kHz中某一固定频率工作若负载变轻，则*进入突发模式，开关频率降到kHz;如果负载继续减小，则*进入自动跳频工作模式，从而最大限度地降低功耗(小于0.1W)，以保持高效率工作。

(1)功率变换过程二次开机后，vCC2电压经R加到U⑤脚，U启动工作，从⑥脚输出驱动脉冲，加到Q的G极;同时，PFC电路输出的+V电压通过开关变压器T的①-②绕组加到Q的漏极。当U⑥脚输出高电平时，Q导通。PFC电压经T的①-②绕组、Q的D.S极及R到地，其电流逐渐增大。在此过程中，电能转变为磁能，储存在T中。当U⑥脚输出低电平时，Q截止。由于流过电感线圈的电流不能突变，则T的①-②绕组中产生较强的感应电压，其极性为①-、②+，与输入的+V电压叠加，，形成约V的尖峰电压。此时，二极管D、D导通，尖峰电压经C和R~R馈入+V电源中，迅速降低脉冲电压的峰值，从而有效地防止Q过压损坏。当T的①-②绕组中有交变电流流过时，T次级绕组产生感应电压，经D.D整流，EC~EC.EC、L滤波后，得到+V直流电压给主板和液晶屏供电。(2)稳压控制当V输出电压升高时，R和R分压所得电压也跟着升高，加到U()控制端(R极)的电压升高，U的K极电压下降，即光耦PC②脚电压下降，流过PC的①、②脚内部发光二极管的电流增加，发光二极管发光强度增加，PC、④脚内部光敏三极管导通程度加深，等效电阻减小，从U②脚(FB)流出的电流增大，②脚电压下降，经集成块内部电路处理后，U⑥脚输出的PWM脉冲占空比减小，Q在一个周期内的导通时间缩短，T的储能减少，次级输出电压下降，从而达到稳压的目的。当+V输出电压降低时，其稳压过程与上述相反。U的K极外接的C和R组成消谐振电路，防止U进入谐振状态，避免稳压失控。当+V电压空载或电视机进入待机状态时，由于此时V电压的输出电流很小，滤波电容EC~EC、EC中的电荷泄放很慢，电压保持为固定值的时间较长，经稳压环路控制后，U②脚电位缓慢下降，当②脚电压降到1.5V时，IC内部振荡器的输出脉冲频率开始下降，开关电路进入跳周期工作状态，间歇输出+V电压;当②脚电压低于0.8V时，振荡频率降到最低值-kHz，电路进入低功耗状态。(3)保护电路U内置多种保护功能，通过外围电路的选择和内部电路相结合，可以实现完善的过功率保护(OPP)和过压保护(OVP)功能。1)过功率保护(OPP)U③脚为过功率检测信号输入端，本电源板未启用该保护功能。若要启用该保护功能，则先将T热地侧辅助绕组的感应脉冲分压、滤波，然后送到U③脚，与IC内部的0.8V基准电压叠加。当某种原因造成输出功率大幅增加时，T辅助绕组的感应脉冲幅度增大，送到U③脚的脉冲幅度也会跟着升高，在IC内部电路的控制下，U进入过功率保护状态。2)+V过压保护(OVP)+V过压保护电路主要由ZD、PC、Q.Q等元件组成。其中，Q、Q组成模拟可控硅电路，其控制极为Q的基极。当+V电压超过V时，稳压管ZD齐纳击穿，D导通，PC①、②脚内部的发光二极管发光，PC③、④脚内部的光敏三极管导通，Q、Q导通并进入自锁状态，Q的c极电压大幅下降，二极管D导通，U②脚电压大幅下降，U进入跳周期工作模式，V输出电压下降且进入间歇输出状态，并-直保持。在排除V过压故障后，只有断电一会儿后再上电，电路才能正常工作。5.LED背光驱动电路该板的LED背光驱动电路采用降压变换方式，以PWM芯片BDF(U1F)为控制中心，输出两路LED电压(LED-1、LED-2)，如图6所示。U1F的引脚功能见表4。

(1)启动与降压变换三极管Q5F、稳压二极管ZD1F等元件组成串联稳压电路。主开关电源输出的+V电压加到Q5F的c极，Q5F的e极输出的.5V电压(vcC)加到U1F①脚(vcc);主板发出的背光BL-ON高电平指令，通过RF加到U1F的STB端②脚;主板送来的背光亮度调节电压PWM通过RF、RF送到U1F脚，U1F内部电路启动工作，从脚、脚输出背光驱动脉冲(方波)，并通过调节背光驱动脉冲的占空比来控制背光亮度。U1F的脚、脚输出的驱动脉冲加到隔离变压器T1F的初级，T1F次级两个绕组产生幅度相等、极性相反的驱动脉冲，分别加到功率管Q1F、Q3F的G极，让Q1F、Q3F轮流导通。当Q1F导通、Q3F截止时，其电流回路如下:PFC电压(+V)->Q1F->T2F->CF->地，给CF充电，极性为上+下-;当Q1F截止、Q3F导通时，CF放电，放电电流如下:CF上端->T2F->Q3F->CF下端。上述变化电流在T2F的初级绕组中产生自感电动势，则T2F次级绕组中产生感应电压，经二极管D3F~D6F整流后为LED灯串供电。(2)LED灯串的供电电路CON7为LED灯串连接插座，其①、⑧脚(接地)与屏内LED灯串1、2的正极相连，⑤脚接LED灯串1的负极，脚接LED灯串2的负极。当T2F的次级感应电压为上+下一时，电流回路如下:T2F的次级上端(+)->CF-+D3F-RF、RF.RF、RF->CON7的①、⑧脚+LED灯串2正极-+LED灯串2负极(CON脚)-+D6F-T2F次级的下端(-)，LED灯串2发光。当T2F的次级感应电压为下+上-时，电流回路如下:T2F的次级下端(+)->D5F->RF、RF、RF、RF->CON7①、⑧脚-LED灯串1正极->LED灯串1负极(cON7⑤脚)->D4F->CF->T2F次级的上端(-)，LED灯串1发光。(3)恒流控制电路T2F的初级线圈与CF构成一个IC串联谐振电路，当驱动信号频率与LC串联谐振频率相同时，流过T2F的初级电流最大，T2F次级输出的电压也最高。在本电路中，为了实现恒流控制，驱动信号频率稍高于LC串联谐振频率，即LC丰联电路工作在轻度失谐状态。流过LED灯串1、2的电流均会流过取样电阻RF、RF、RF、RF，这四只取样电阻两端电压降为LED灯串电流检测电压，经RF、RF分压后，通过RF及U1F⑥脚(*输入端)与IC内部的误差放大器(基准电压为1.V)相连，在IC内部逻辑电路的作用下，改变、输出激励脉冲的频率，即改变驱动电路的失谐程度，从而改变T2F次级输出电压，达到稳定LED灯串电流的目的。若失谐程度越大，则T2F次级输出电压越低，流过LED灯串的电流就越小;反之，则流过LED灯串的电流就越大。当流过LED灯串的电流增大时，电流取样电阻上的压降增大，UIF⑥脚电压上升，经过UIF内部电路的控制，、脚输出的激励脉冲的频率升高，经Q1F、Q3F驱动放大后，T2F、CF振荡失谐程度加深，则T2F次级输出电压降低，即LED灯串的供电电压下降，流过LED灯串的电流减小，并且，当流过LED灯串的电流减小时，其控制过程与上述相反。(4)LED灯串过压保护电路取样电阻RF~RF、RF~RF、RFRF，三极管Q6F，三端精密稳压器U2F()，与UIF⑦脚内部电路等元件组成灯串过压保护电路。U2F、RF、RF组成稳压电路，使U2F的K极电压稳定为+5V。当LED-1、LED-2电压正常时，经过取样电阻后，Q6F的基极电压仍较高，Q6F截止，U2F⑦脚电压低于1V，不影响U2F内部电路的工作;若LED-1或LED-2电压大幅下降(即加在灯串两端的电压大幅上升)，经过取样电阻后，Q6F的基极电压大幅下降，Q6F导通，U2F⑦脚电压上升，当该脚电压超过1.V时，芯片内部的保护电路启动，、脚无激励脉冲输出，背光驱动电路停止工作。(5)LED灯串欠压保护电路取样电阻RF、RF、RF~RF与三极管QF等元件组成灯串欠压保护电路。当LED-1、LED-2电压正常时，RF和RF的下端电压较低，二极管D8F、D9F截止，QF因基极无偏压而截止，U2F脚(关断检测比较器的输入端)电压约为0v，不影响U2F内部电路的工作;若LED-1或LED-2电压大幅上升(即加在灯串两端的电压大幅下降)，当RF和RF下端电压超过1.3V时，QF导通，U2F脚电压超过4V阈值，芯片内部的保护电路动作，、脚无激励脉冲输出，背光驱动电路停止工作。