长虹HSM35D-6M6二合一电源板电路原理和检修思路
编辑:rootadmin
长虹HSMD-6M6型二合一板(电源+LED驱动)广泛用于长虹液晶彩电中，其框图如图1所示。该板主要由市电输入抗干扰及整流滤波电路、PFC电路(控制芯片:FA)、PWM控制电路(控制芯片:NCPA)、背光LED驱动电路(控制芯片:BDFV)、反馈、保护及开/待机控制等电路组成，开关电源输出.3V和V电压。
一、电路原理介绍1.开关电源工作原理市电经保险管F、热敏电阻RT、压敏电阻RV、抗干扰电容CX后进入抗干扰滤波电路，如图2所示。电容CX、CX，电阻R.R，电感LF、LF等构成EMC电路，以消除电磁干扰。滤除干扰后的市电经D~D、C整流滤波后输出约+V、频率为Hz的脉动直流电压。在二次开机后，开关变压器T次级⑤-④绕组产生的感应电压经D整流C滤波后获得vCC1电压，此电压经Q作开/关控制后，作为VCC2(约V)送到U(FA)电源端⑧脚，U内部振荡器振荡，⑦脚输出开关脉冲，开关管Q工作于开关状态。在Q截止期间，储能电感L中的感应电压，与市电整流获得的+V电压叠加，在续流管D负极得到约+V的BULK电压。当BULK电压变低时，R上的分压降低，即U①脚电压下降，在IC内部电路的作用下，使⑦脚输出的脉冲占空比增加，开关管Q导通时间延长，L储能时间延长，BULK电压上升到正常值，从而达到稳压目的。当BULK电压升高时，其控制过程与上述相。为了保证PFC提升电压(L两端的自感电动势)始终与市电整流后的Hz脉动直流电压同相位，使电源工作效率达到最高(即Q的导通损耗最小，设置有市电过零检测电路。由于流过电阻R的电流呈周期性变化，因而在U⑤脚形成了一个随市电电流变化的电压检测信号，该信号加至U内部的ZCD检测比较器正端，与-mV基准信号进行比较以获得误差电压，从而控制⑦脚输出激励脉冲电压的相位，使Q的工作效率最高。在PFC电路工作之前，PWM电源已率先工作，其过程如下:从抗干扰电阻R.R的连接点取出的市电电压经D整流R限流及c.C滤波后，得到约V的启动电源，送至U(NCPA)的电源端⑤脚，U内部的振荡器、脉宽调制器工作，产生的开关激励脉冲经⑥脚输出，使开关管Q工作于开关状态。C、R、R、D、D组成高压吸收电路，防止开关管Q在截止期间被T初级绕组感应出的反峰高压击穿。开关变压器T④-⑤绕组产生的感应电压，经R、R限流，D、C整流滤波后得到约V电压，通过D、R加到U⑤脚，以取代启动供电。T-⑥绕组产生的感应电压经D、C、C整流滤波后得到V电压，送往LED驱动电路，作为LED升压电路的输入电源;-⑦绕组产生的感应电压经D、C、C、L、C、C整流滤波后得到.3V电压，一路送往主板，另一路经Q开/关控制后为LED驱动控制芯片U(BDFV)及相关电路供电(VIN)。PWM电源的稳压过程如下:当V输出电压降低时，光耦N①脚的电压降低，同时U(AZ)的R极电压下降，其K极电压上升，流过N①、②脚“(发光二极管)的电流下降一N③、④脚(光敏三极管)内阻变大-U②脚(输出电压反馈端)电压上升一U输出的脉冲宽度增加一Q、Q导通时间延长→输出电压上升，达到稳压的目的。当V输出电压升高时，其稳压过程与上述相反。待机时，主板送来的PS-ON信号变为低电平-Q截止一光耦N初级发光二极管中无电流通过+N次级光敏三极管截止->控制管Q截止->VCC2电压为0V->PFC电路停止工作。与此同时，低电平PS-ON信号使Q截止->Q截止->开关管Q截止->LED驱动电路失电而停止工作。PWM电路输出的.3V电压送到主板，经DC-DC电路变换后输出5VSB待机电压，为主芯片(MCU)与遥控等电路供电。2、LED驱动电路原理当主芯片发出高电平的PS-ON(开机)和BL-ON(背光点亮)信号后，Q、Q导通，随后Q.Q导通，Q的c极输出约V(VIN)，加至LED驱动控制芯片U(FV)的电源端脚，如图3所示。与此同时，开关电源输出的V电压也送到升压电感L的左端。主板上送来的亮度调节信号PWM1~PWM6也同时分别送至U的亮度控制端~脚。于是，U内部的振荡电路开始工作，从②脚输出开关脉冲，经Q.Q.Q激励放大后，使Q工作于开关状态。在Q截止瞬间，L中感应的自感电动势，与V供电叠加，经二极管D、D续流，C、C滤波后得到约V的LED+电压(不同机型的LED灯珠数量有所不同，LED+电压也有所不同)，通过输出插座CON的①~③脚(LED+)与屏内LED灯串正极相连。LED灯串负端LED-1~LED-6通过插座CON的⑥~脚接至调流管Q~Q的e极，再分别经Q~Q的c极所接电流反馈电阻到地，形成电流回路。Q~Q的b极分别接U的调流控制端⑨~脚，Q~Q的c极所接电流反馈电阻的电流取样信号分别送至U电流反馈端~脚。当增大画面亮度时->主芯片使U各亮度控制脚的电平升高U②脚输出的脉冲宽度增加->Q导通时间增加->LED+电压升高。与此同时，U⑨~脚输出电平下降->各调流控制管(PNP型管)的b极电压降低->调流控制管导通程度增加->流过LED灯串的电流增大->图像亮度变高。当LED灯串电流增大时，Q~Q的c极输出电压升高，即U电流反馈端~脚的电压升高->U⑨~脚电平升高->Q~Q导通程度变浅->LED灯串电流变小，达到恒流控制的目的。另外，本背光电路具有3D模式，当主板送来3DEN使能信号时，Q导通，Q截止，U脚设定的LED电压升高，在芯片内部控制电路的作用下，流过LED灯串电流增加，背光亮度变亮。3.保护电路(1)过/欠压保护:1)市电过1欠压输入保护(图1)当市电输入电压高于V时，压敏电阻RV击穿，保险管F熔断，达到保护之目的。如果压敏电阻失效，由R、R连接点取出的Vac电压经R分压，D、C整流滤波所得电压经R使控制管Q导通，则VCC1电压降为0V，U、U失电停止工作，整机得以保护。如果这路保护电路也出现问题，那么由R、R连接点引出的市电电压，经D、C、C整流滤波所得电压击穿稳压管ZD(V)，vcC1电压大幅下降，同样会使电路进入市电输入过压保护状态。当市电输入电压低于V时->U⑤脚电压低于8.8V->U停止工作->整机处于保护状态。2)PFC电路输出过压、次压及U久压保护当PFC电路的BULK电压过高，经反馈电路加至U①脚的电压大于2.7V时，U内的过压保护电路动作，关闭⑦脚的脉冲输出，电路进入保护状态。反之，当BULK电压过低，加至U①脚的电压低于0.3V时，U内部欠压保护电路动作，关闭⑦脚脉冲输出，进入保护状态。当U电源端⑧脚电压低于9V时，U启动欠压锁定功能，⑦脚无输出，电路进入保护状态。3)PWM电源输出过压保护若电源的稳压环路失控，C两端的VCC1电压升高，当超过V时，ZD击穿，U失电而停止工作，整机得以保护。另外，C两端电压还经R加至U③脚，当该脚电压超过3V时，U内部电路进入锁定状态，电源无输出。另外，当vCC电压超过.5V时，U自动进入过压保护状态，电源无输出。4)LED驱动电路输入欠压、过压保护(见图当3）当V电压过低，经R、R分压后加至U脚的电，压低于2.V时，U内部的欠压输入锁定电路动作，LED驱动电路停止工作。若输入电压过高或输出的LED+电压过高，经R、R分压加至U⑤脚的取样电压超过2.5V时，U内部的过压保护电路动作，背光灯熄灭，避免故障扩大。(2)过流保护开机浪涌电流*:在冷机开机时，RT阻值较大，对开机浪涌电流有较大的*作用。开机后，RT中有电流流过，温度升高，阻值迅速下降，对输入电路的影响可忽略。PFC电路过流保护:当PFC电路输出电流过大，经R加至U⑤脚的电压低于-0.6V时，U内部的过流保护电路(OCP)动作，关闭⑦脚输出的激励脉冲，整机进入保护状态。PWM电源输出过流保护:若输出过流、R两端压降增大，当U④脚电压达到0.2V时，U内部过流保护电路动作，U⑥脚无脉冲输出。另外，当输出过流时，T⑤-④绕组的感应电压升高，当U③脚电压达到3V时，电路进入OPP模式锁定状态。LED驱动电路输出过流保护:若LED驱动电路输出过流，R两端电压将上升，当U过流保护端④脚电压升到0.5V时，U内部过流保护电路动作，U②脚无激励脉冲输出，开关管Q停止工作。同时，U⑨~④脚输出高电平，6只调流管同时截止，LED电路进入保护状态。当LED+电压大幅下降，U⑤脚过压保护端电压低于0.1V时，U内部的过载保护电路动作，同时U⑨~④脚输出高电平，LED电路进入保护状态。为了便于实修时参考，特附上U、U、U的引脚功能与实测电压，见表1~表3。二、故障检修实例例1:接通电源开关后，待机指示灯不亮(正常应闪烁数秒后变为常亮)，.3V、V电压均无输出。故障原因分析:测市电整流滤波后的V电压正常，但U电源端⑤脚电压为0V。检查U⑤脚外接元件，发现R一端开焊。补焊后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例2:接通电源开关后，待机指示灯闪烁数次后常亮，二次开机后待机指示灯不熄灭，不开机。故障原因分析:查市电整流后的V电压正常，U⑤脚电压为V，但开关管Q的漏极电压为0V。检查相关供电元件，发现续流管D(MUR)一端开焊，补焊后开机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例3:故障表现为同“例2”。故障原因分析:经查，市电整流滤波后的V及U⑤脚的V电压(启动电源提供)均正常，但开关电源无输出。用示波器监测U⑥脚波形，发现在开机时有激励脉冲输出，随后消失，怀疑该故障系保护电路动作所致。分别在V及.3V电压输出电路中串接一只电流表后试机，发现电流并不大，不存在过流问题。接下来用万用表监测U③脚电压，发现开机时电压超过3V，看来故障系过压保护电路动作所致。检查稳压*元件，发现电阻R开路。换新后开机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例4:在调大亮度或声音时，电视机自动关机。故障原因分析:本故障是带载能力变差，引发电源过流保护电路动作的典型故障。上电，测量BULK电压，发现在音量开大时电压波动明显，严重时不足V，怀疑滤波电容C失容，拆下检查未见异常。检测中手触到续流管D，发现温度明显偏高。焊下检查，发现其正向电阻约为1k，不稳定，并且反向电阻不足k。换用两只并联的RGP型二极管试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例5:有时正常，有时黑屏。故障原因分析:在故障出现时，发现LED背光灯串不亮，LED+电压约为V。测量U供电端脚及亮度控制端~脚电压，未见异常。转向检查保护电路，U过流保护端④脚与过压保护端⑤脚电压均未达到保护阈值，但脚相位补偿端电压却在1V~3.0V之间波动(正常值约为3.3V)。检查U脚外接元件，发现电容C(2.2pF)漏电，换新后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例6:图像昏暗，背光亮度明显不足。故障原因分析:上电，测LED+电压不足V(正常值约V)，但U的亮度控制端电压均为2.3V，正常。分析认为，故障可能是U②脚输出的激励脉冲的占空比过低所致。由于IC内部振荡器的振荡频率会影响激励脉冲占空比，所以检查U外接的振荡频率设置电阻R，发现其所在线路板受潮严重。先用无水酒精清洗，然后用吹风机烘干后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。此时LED+电压已升至V。
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一、电路原理介绍1.开关电源工作原理市电经保险管F、热敏电阻RT、压敏电阻RV、抗干扰电容CX后进入抗干扰滤波电路，如图2所示。电容CX、CX，电阻R.R，电感LF、LF等构成EMC电路，以消除电磁干扰。滤除干扰后的市电经D~D、C整流滤波后输出约+V、频率为Hz的脉动直流电压。在二次开机后，开关变压器T次级⑤-④绕组产生的感应电压经D整流C滤波后获得vCC1电压，此电压经Q作开/关控制后，作为VCC2(约V)送到U(FA)电源端⑧脚，U内部振荡器振荡，⑦脚输出开关脉冲，开关管Q工作于开关状态。在Q截止期间，储能电感L中的感应电压，与市电整流获得的+V电压叠加，在续流管D负极得到约+V的BULK电压。当BULK电压变低时，R上的分压降低，即U①脚电压下降，在IC内部电路的作用下，使⑦脚输出的脉冲占空比增加，开关管Q导通时间延长，L储能时间延长，BULK电压上升到正常值，从而达到稳压目的。当BULK电压升高时，其控制过程与上述相。为了保证PFC提升电压(L两端的自感电动势)始终与市电整流后的Hz脉动直流电压同相位，使电源工作效率达到最高(即Q的导通损耗最小，设置有市电过零检测电路。由于流过电阻R的电流呈周期性变化，因而在U⑤脚形成了一个随市电电流变化的电压检测信号，该信号加至U内部的ZCD检测比较器正端，与-mV基准信号进行比较以获得误差电压，从而控制⑦脚输出激励脉冲电压的相位，使Q的工作效率最高。在PFC电路工作之前，PWM电源已率先工作，其过程如下:从抗干扰电阻R.R的连接点取出的市电电压经D整流R限流及c.C滤波后，得到约V的启动电源，送至U(NCPA)的电源端⑤脚，U内部的振荡器、脉宽调制器工作，产生的开关激励脉冲经⑥脚输出，使开关管Q工作于开关状态。C、R、R、D、D组成高压吸收电路，防止开关管Q在截止期间被T初级绕组感应出的反峰高压击穿。开关变压器T④-⑤绕组产生的感应电压，经R、R限流，D、C整流滤波后得到约V电压，通过D、R加到U⑤脚，以取代启动供电。T-⑥绕组产生的感应电压经D、C、C整流滤波后得到V电压，送往LED驱动电路，作为LED升压电路的输入电源;-⑦绕组产生的感应电压经D、C、C、L、C、C整流滤波后得到.3V电压，一路送往主板，另一路经Q开/关控制后为LED驱动控制芯片U(BDFV)及相关电路供电(VIN)。PWM电源的稳压过程如下:当V输出电压降低时，光耦N①脚的电压降低，同时U(AZ)的R极电压下降，其K极电压上升，流过N①、②脚“(发光二极管)的电流下降一N③、④脚(光敏三极管)内阻变大-U②脚(输出电压反馈端)电压上升一U输出的脉冲宽度增加一Q、Q导通时间延长→输出电压上升，达到稳压的目的。当V输出电压升高时，其稳压过程与上述相反。待机时，主板送来的PS-ON信号变为低电平-Q截止一光耦N初级发光二极管中无电流通过+N次级光敏三极管截止->控制管Q截止->VCC2电压为0V->PFC电路停止工作。与此同时，低电平PS-ON信号使Q截止->Q截止->开关管Q截止->LED驱动电路失电而停止工作。PWM电路输出的.3V电压送到主板，经DC-DC电路变换后输出5VSB待机电压，为主芯片(MCU)与遥控等电路供电。2、LED驱动电路原理当主芯片发出高电平的PS-ON(开机)和BL-ON(背光点亮)信号后，Q、Q导通，随后Q.Q导通，Q的c极输出约V(VIN)，加至LED驱动控制芯片U(FV)的电源端脚，如图3所示。与此同时，开关电源输出的V电压也送到升压电感L的左端。主板上送来的亮度调节信号PWM1~PWM6也同时分别送至U的亮度控制端~脚。于是，U内部的振荡电路开始工作，从②脚输出开关脉冲，经Q.Q.Q激励放大后，使Q工作于开关状态。在Q截止瞬间，L中感应的自感电动势，与V供电叠加，经二极管D、D续流，C、C滤波后得到约V的LED+电压(不同机型的LED灯珠数量有所不同，LED+电压也有所不同)，通过输出插座CON的①~③脚(LED+)与屏内LED灯串正极相连。LED灯串负端LED-1~LED-6通过插座CON的⑥~脚接至调流管Q~Q的e极，再分别经Q~Q的c极所接电流反馈电阻到地，形成电流回路。Q~Q的b极分别接U的调流控制端⑨~脚，Q~Q的c极所接电流反馈电阻的电流取样信号分别送至U电流反馈端~脚。当增大画面亮度时->主芯片使U各亮度控制脚的电平升高U②脚输出的脉冲宽度增加->Q导通时间增加->LED+电压升高。与此同时，U⑨~脚输出电平下降->各调流控制管(PNP型管)的b极电压降低->调流控制管导通程度增加->流过LED灯串的电流增大->图像亮度变高。当LED灯串电流增大时，Q~Q的c极输出电压升高，即U电流反馈端~脚的电压升高->U⑨~脚电平升高->Q~Q导通程度变浅->LED灯串电流变小，达到恒流控制的目的。另外，本背光电路具有3D模式，当主板送来3DEN使能信号时，Q导通，Q截止，U脚设定的LED电压升高，在芯片内部控制电路的作用下，流过LED灯串电流增加，背光亮度变亮。3.保护电路(1)过/欠压保护:1)市电过1欠压输入保护(图1)当市电输入电压高于V时，压敏电阻RV击穿，保险管F熔断，达到保护之目的。如果压敏电阻失效，由R、R连接点取出的Vac电压经R分压，D、C整流滤波所得电压经R使控制管Q导通，则VCC1电压降为0V，U、U失电停止工作，整机得以保护。如果这路保护电路也出现问题，那么由R、R连接点引出的市电电压，经D、C、C整流滤波所得电压击穿稳压管ZD(V)，vcC1电压大幅下降，同样会使电路进入市电输入过压保护状态。当市电输入电压低于V时->U⑤脚电压低于8.8V->U停止工作->整机处于保护状态。2)PFC电路输出过压、次压及U久压保护当PFC电路的BULK电压过高，经反馈电路加至U①脚的电压大于2.7V时，U内的过压保护电路动作，关闭⑦脚的脉冲输出，电路进入保护状态。反之，当BULK电压过低，加至U①脚的电压低于0.3V时，U内部欠压保护电路动作，关闭⑦脚脉冲输出，进入保护状态。当U电源端⑧脚电压低于9V时，U启动欠压锁定功能，⑦脚无输出，电路进入保护状态。3)PWM电源输出过压保护若电源的稳压环路失控，C两端的VCC1电压升高，当超过V时，ZD击穿，U失电而停止工作，整机得以保护。另外，C两端电压还经R加至U③脚，当该脚电压超过3V时，U内部电路进入锁定状态，电源无输出。另外，当vCC电压超过.5V时，U自动进入过压保护状态，电源无输出。4)LED驱动电路输入欠压、过压保护(见图当3）当V电压过低，经R、R分压后加至U脚的电，压低于2.V时，U内部的欠压输入锁定电路动作，LED驱动电路停止工作。若输入电压过高或输出的LED+电压过高，经R、R分压加至U⑤脚的取样电压超过2.5V时，U内部的过压保护电路动作，背光灯熄灭，避免故障扩大。(2)过流保护开机浪涌电流*:在冷机开机时，RT阻值较大，对开机浪涌电流有较大的*作用。开机后，RT中有电流流过，温度升高，阻值迅速下降，对输入电路的影响可忽略。PFC电路过流保护:当PFC电路输出电流过大，经R加至U⑤脚的电压低于-0.6V时，U内部的过流保护电路(OCP)动作，关闭⑦脚输出的激励脉冲，整机进入保护状态。PWM电源输出过流保护:若输出过流、R两端压降增大，当U④脚电压达到0.2V时，U内部过流保护电路动作，U⑥脚无脉冲输出。另外，当输出过流时，T⑤-④绕组的感应电压升高，当U③脚电压达到3V时，电路进入OPP模式锁定状态。LED驱动电路输出过流保护:若LED驱动电路输出过流，R两端电压将上升，当U过流保护端④脚电压升到0.5V时，U内部过流保护电路动作，U②脚无激励脉冲输出，开关管Q停止工作。同时，U⑨~④脚输出高电平，6只调流管同时截止，LED电路进入保护状态。当LED+电压大幅下降，U⑤脚过压保护端电压低于0.1V时，U内部的过载保护电路动作，同时U⑨~④脚输出高电平，LED电路进入保护状态。为了便于实修时参考，特附上U、U、U的引脚功能与实测电压，见表1~表3。二、故障检修实例例1:接通电源开关后，待机指示灯不亮(正常应闪烁数秒后变为常亮)，.3V、V电压均无输出。故障原因分析:测市电整流滤波后的V电压正常，但U电源端⑤脚电压为0V。检查U⑤脚外接元件，发现R一端开焊。补焊后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例2:接通电源开关后，待机指示灯闪烁数次后常亮，二次开机后待机指示灯不熄灭，不开机。故障原因分析:查市电整流后的V电压正常，U⑤脚电压为V，但开关管Q的漏极电压为0V。检查相关供电元件，发现续流管D(MUR)一端开焊，补焊后开机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例3:故障表现为同“例2”。故障原因分析:经查，市电整流滤波后的V及U⑤脚的V电压(启动电源提供)均正常，但开关电源无输出。用示波器监测U⑥脚波形，发现在开机时有激励脉冲输出，随后消失，怀疑该故障系保护电路动作所致。分别在V及.3V电压输出电路中串接一只电流表后试机，发现电流并不大，不存在过流问题。接下来用万用表监测U③脚电压，发现开机时电压超过3V，看来故障系过压保护电路动作所致。检查稳压*元件，发现电阻R开路。换新后开机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例4:在调大亮度或声音时，电视机自动关机。故障原因分析:本故障是带载能力变差，引发电源过流保护电路动作的典型故障。上电，测量BULK电压，发现在音量开大时电压波动明显，严重时不足V，怀疑滤波电容C失容，拆下检查未见异常。检测中手触到续流管D，发现温度明显偏高。焊下检查，发现其正向电阻约为1k，不稳定，并且反向电阻不足k。换用两只并联的RGP型二极管试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例5:有时正常，有时黑屏。故障原因分析:在故障出现时，发现LED背光灯串不亮，LED+电压约为V。测量U供电端脚及亮度控制端~脚电压，未见异常。转向检查保护电路，U过流保护端④脚与过压保护端⑤脚电压均未达到保护阈值，但脚相位补偿端电压却在1V~3.0V之间波动(正常值约为3.3V)。检查U脚外接元件，发现电容C(2.2pF)漏电，换新后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例6:图像昏暗，背光亮度明显不足。故障原因分析:上电，测LED+电压不足V(正常值约V)，但U的亮度控制端电压均为2.3V，正常。分析认为，故障可能是U②脚输出的激励脉冲的占空比过低所致。由于IC内部振荡器的振荡频率会影响激励脉冲占空比，所以检查U外接的振荡频率设置电阻R，发现其所在线路板受潮严重。先用无水酒精清洗，然后用吹风机烘干后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。此时LED+电压已升至V。 
