长虹晶辰JCS30D-1M5 430二合一电源板电路原理与维修 (长虹chd32300)
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晶辰JCSD-1M二合一电源板用在长虹LEDBC、3DBiC等机型中，该板取消了PFC电路和专用副电源，开关电源采用LD(丝印号为“")，输出.3V/3A和V电压，为主板和背光灯驱动电路供电;LED背光驱动电路采用BIT，将V电压升至约V(实测值，板上标为V/mA)，为背光灯串供电，并对灯串电流进行控制和调整。一、电路分析1.市电输入与整流滤波电路市电经保险管F1、热敏电阻TH1进入两级进线抗干扰电路。压敏电阻VR1起过压保护作用，当输入电压超过VR1的标准值时，保险管F1迅速熔断，避免损坏后级其他元器件。热敏电阻TH1构成防浪涌冲击电路。开机时，TH1的阻值较大，*了滤波电容的充电电流。当电流流过TH1时，TH1发热，阻值变小，相当于短路，从而不再额外消耗能源。LF1、LF2、CX1、CX2、CY3、CY4等构成EMC电路，滤除电源进线和电源自身产生的干扰脉冲。2.开关电源该机的开关电源由电源控制芯片IC1(LD)、开关管Q1、开关变压器T1为核心构成，见图1。
(1)LD简介LD是一款低启动电流的电流模式*，防静电能力强，具有极低的启动电流(小于uA)，采用绿色模式控制，内置斜坡补偿及过压、过载保护和欠压锁定电路，具有mA的输出驱动能力。LD采用SOT-型小尺寸封装，其引脚功能和正常电压见表1。(2)启动电路接通电源后，+V电压经T1的①-②绕组为开关管Q1的D极供电。同时，ACV交流电压经R1~R4分压后，，形成一个正比于交流电压的Vstart电压，经R、R降压，为IC1的⑤脚提供启动电压，开关电源启动工作，IC1从⑥脚输出激励脉冲，推动Q1工作于开关状态，其脉冲电流在T1中产生感应电压。T1④-③绕组产生的感应电压经D7整流R//R限流C6滤波，再经D9产生vcC电压，替换启动电路，为IC1的⑤脚提供工作电压。T1⑥脚输出的感应电压经DS1、DS3整流，CS1、CS2、LS1.CS4滤波，产生.3V电压为主板供电，同时还为LED背光驱动控制集成电路ICS3供电。T1⑦脚输出的感应电压经DS4整流、CS7滤波，产生V电压为背光驱动升压电路供电。(3)稳压电路T1⑥-⑤绕组产生的感应电压经DS1、DS3整流，CS1、CS2滤波，形成.3VS电压，经RS8加到光电耦合器IC2的①脚;同时，.3VS电压经LS1、CS4滤波，形成.3V电压，经RS、RS分压后，加到三端误差稳压器ICS1的控制极(R)。当.3V电压升高时，加到ICS1控制极的电压也随之升高，ICS1阴极(K)的输入电流增大，流过IC2内部发光二极管的电流增大，IC2内部光敏三极管的等效电阻降低，IC1②脚流出的电流增大，经内部处理后，Q1导通时间减少，T1储能时间减少，.3V电压降低。当.3V电压降低时，稳压过程与上述相反。(4)保护电路1)市电欠压保护电路。Q4.Q5及外围元器件组成交流电压检测电路。交流电压经R7~R9与C7构成的阻容分压电路分压，C7上分得的电压经D8、C8整流滤波后送至Q4基极。当交流电压正常时，整流滤波得到的直流电压较高，Q4导通，vCC1电压经R.Q4到地，Q5截止，不对IC1的②脚电流进行分流，对稳压电路无影响。当交流电压降低到不足以使Q4导通时，vcc1电压经R、R使Q5饱和导通，IC1的②脚电流经R.Q5到地，IC1进入保护状态，电源无电压输出。2)过流保护电路。V直流电压经T1①-②绕组.Q1及电流取样电阻R(0.Ω/2W)到地，在R上形成开关管电流取样电压，此电压经电阻R、电容C积分后送入IC1的④脚，经IC1内部处理后调节⑥脚输出脉冲的占空比。R、C组成积分电路，用于避免瞬间电流过大而误呆护。3)过压保护电路。当输出电压过高或负载过重时，由于T1的④-③绕组的负载无变化，所以④-③绕组感应的脉冲信号升高，该信号经D6、R加到IC1的④脚(电流检测信号输入端)，IC1内部比较器判断电路处于过流状态，关闭IC1⑥脚脉冲信号输出，电源无电压输出。3.LED背光驱动电路LED背光驱动电路主要由三大部分组成:一是以集成电路ICS3(BIT)为核心构成的背光驱动控制电路，见图2;二是由MOSFET开关管QS5、升压电感LS4、升压二极管DS、升压输出滤波电容CS组成的Boost升压电路;三是由QS7.QS8.QS6组成的恒流控制电路。(1)BIT简介BIT是BITEK公司最近推出的一款LED背光驱动IC，采用电压模式PWM控制，电流*，频率可调，内部平稳启动，图腾柱输出，并具有过温、欠压保护功能。BIT工作电压为V~V，工作频率kHz~kHz，采用sOP-8脚封装，其引脚功能见表2。(2)LED背光开关控制电路该电路主要由QS.QS2.QS1及外围元器件组成。二次开机后，PS_ON、BL_ON信号均变成高电平，QS截止，QS2.QS1导通，.3V电压经QS1加到ICS3的①脚。同时，该电压经RS和RS分压后，加到ICS3的②脚(使能控制端)，ICS3进入工作状态。(3)升压电路ICS3的⑧脚输出PWM开关脉冲，控制QS5进入开关状态。当QS5饱和导通时，V电压经*4.QS5的D-S极、S极电阻RS//RSlRS//RS到地，在储能电感LS4中产生左+右-的感应电压，*4储能。此时，升压二极管DS因正极电压小于负极电压而截止，LED背光灯由升压滤波电容CS两端电压供电;当QS5截止时，*4中产生的感应电压为左-右+，该感应电压与输入电压(+V)叠加，经DS向CS充电，形成电压LED+，为LED灯串供电。(4)恒流控制电路开机后主板输出的调光控制信号(DIM)送到QS7使其导通，QS8截止，VDD(+V)电压经RS.RS打开QS6。LED-流经QS6，通过RS~RS和二极管DS9到地形成回路，灯串亮。RS~RS两端的压降经RS反馈到ICS3的④脚，ICS3根据LED电流反馈电压的高低，与内部的基准电压进行比较，来调整⑧脚输出脉冲的占空比，在一定范围内调整LED背光灯串供电电压的高低，达到恒流控制的目的。调整RS~RS的阻值可调整灯串电流的大小。(5)保护电路1)升压开关管过流保护电路。当负载短路时，流过QS5的电流增大，流过检测电阻RS//RS//RS//RS的电流增大，检测电阻上的压降增大，即ICs3⑤脚电压升高，当该电压高于阈值时，驱动电路关闭，无输出脉冲。2)灯串开路、短路保护。BIT通过监测④脚(误差放大器倒相输入端电压的高低来判断灯串是否开路或短路。如果灯串开路，LED+将大幅增加，RS上的压降升高，ZS4反向击穿，BIT④脚电压升高，当该脚电压高于0.5V时，IC停止工作。当灯串短路时，流过灯串的电流增大，恒流电阻(RS~RS)上产生的压降升高，通过RS送到BIT④脚，当该脚电压高于0.5V时，IC停止工作。二、检修思路1.检修要点因LED驱动电源采用电流稳流控制，不可以断开负载，因此检修时最好是使用LED专用维修工装或直接在原机上维修。如果一定要从电视机上摘下LED驱动电源单独进行维修，维修时需要注意以下几个方面:(1)上电后，该板就会输出.3V电压。若空载，输出电压会在.3V~.5V间跳变。摘板维修时，应在.3V输出端与地之间接入一只功率大于3W，阻值在Ω~1kΩ的电阻作为假负载。在维修负载能力有问题的故障时，建议用/W~/W的电阻作负载。(2)维修LED背光驱动电路时，需给PSONBL_ON.PWMDIM三个信号同时施加3.3V左右的高电平(即将插座CON2⑧~脚加锡短接，在加锡点与CON2的①~③脚(.3V)中任一脚跨接一只8.2k~k的电阻)以模拟二次开机。(3)维修LED背光驱动部分电路时，需在LED+、LED-之间接原机的LED灯串或假负载。笔者用2k/W的滑动变阻器试验，当阻值调为0.4k时，LED+电压约为V;当阻值调为0.6k时，LED+电压约为.5V。另外，还可以采用W、W、W或W的V的白炽灯泡作假负载，以确保LED+电压在V~V之间。2.检修实例例1:收到其他维修同行的一台LEDBC型液晶彩电，有时不开机，有时无规律断电，故障时电源指示灯不亮。故障原因分析:测.3V输出端电压在8V~V间变化，IC1⑤脚vCC供电端电压为.V，C6正极电压(即vcC1)为0.V(正常应为.5V)，说明故障在vcC1电压形成电路中。经查，整流二极管D7(FR)引脚虚焊，补焊后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。虽然故障机修到这里，终于修好值得探讨。了，但产生一个疑问:LD⑤脚通过电阻R、R以及分压电阻R1~R4接在交流V上，没有接整流二极管，难道LD在启动时采用交流供电?为了弄清这个问题，断开D7后测LD⑤脚的电压波形，发现是锯齿波，其幅度为9Vpp，周期为ms，如图3所示。至此，就好解释LD启动工作时的供电问题:接通电源的瞬间，市电通过启动电阻R、R以及电容C.C5形成一个逐渐升高的电压，在第-一个锯齿波的上升沿，当电压高于LD的启动电压时，LD启动工作，开关电源工作，T1各个绕组产生相应的脉冲电压，其中，④-③绕组输出的脉冲电压经D7、C6整流滤波后，形成约.5V的直流电压，取代启动电路为LD供电。例2:收到其他维修同行的一台LEDBC型液晶彩电，黑屏，伴音正常。故障原因分析:测.3V电压正常，说明主板供电基本没有问题;LED升压电路二极管DS正、负端电压基本相等，这说明升压电路没工作。对BIT的几个关键脚进行检测:⑧脚电压为0V，说明无驱动脉冲输出;①脚供电为.V，正常;②脚背光开/关端电压为0.V，正常时约为8V，判断故障部位在背光开/关控制电路中。测QS3的b极电压为0.V，c极电压为0.V，说明该管已导通;ICS2①~③脚电压分别为2.V、1.8V和0V，均正常。怀疑QS3的b极分压电阻RS、RS损坏。经查，RS(k)开路，换新后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。此时测量QS3b极电压为0.V，c极电压为7.V。
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(1)LD简介LD是一款低启动电流的电流模式*，防静电能力强，具有极低的启动电流(小于uA)，采用绿色模式控制，内置斜坡补偿及过压、过载保护和欠压锁定电路，具有mA的输出驱动能力。LD采用SOT-型小尺寸封装，其引脚功能和正常电压见表1。(2)启动电路接通电源后，+V电压经T1的①-②绕组为开关管Q1的D极供电。同时，ACV交流电压经R1~R4分压后，，形成一个正比于交流电压的Vstart电压，经R、R降压，为IC1的⑤脚提供启动电压，开关电源启动工作，IC1从⑥脚输出激励脉冲，推动Q1工作于开关状态，其脉冲电流在T1中产生感应电压。T1④-③绕组产生的感应电压经D7整流R//R限流C6滤波，再经D9产生vcC电压，替换启动电路，为IC1的⑤脚提供工作电压。T1⑥脚输出的感应电压经DS1、DS3整流，CS1、CS2、LS1.CS4滤波，产生.3V电压为主板供电，同时还为LED背光驱动控制集成电路ICS3供电。T1⑦脚输出的感应电压经DS4整流、CS7滤波，产生V电压为背光驱动升压电路供电。(3)稳压电路T1⑥-⑤绕组产生的感应电压经DS1、DS3整流，CS1、CS2滤波，形成.3VS电压，经RS8加到光电耦合器IC2的①脚;同时，.3VS电压经LS1、CS4滤波，形成.3V电压，经RS、RS分压后，加到三端误差稳压器ICS1的控制极(R)。当.3V电压升高时，加到ICS1控制极的电压也随之升高，ICS1阴极(K)的输入电流增大，流过IC2内部发光二极管的电流增大，IC2内部光敏三极管的等效电阻降低，IC1②脚流出的电流增大，经内部处理后，Q1导通时间减少，T1储能时间减少，.3V电压降低。当.3V电压降低时，稳压过程与上述相反。(4)保护电路1)市电欠压保护电路。Q4.Q5及外围元器件组成交流电压检测电路。交流电压经R7~R9与C7构成的阻容分压电路分压，C7上分得的电压经D8、C8整流滤波后送至Q4基极。当交流电压正常时，整流滤波得到的直流电压较高，Q4导通，vCC1电压经R.Q4到地，Q5截止，不对IC1的②脚电流进行分流，对稳压电路无影响。当交流电压降低到不足以使Q4导通时，vcc1电压经R、R使Q5饱和导通，IC1的②脚电流经R.Q5到地，IC1进入保护状态，电源无电压输出。2)过流保护电路。V直流电压经T1①-②绕组.Q1及电流取样电阻R(0.Ω/2W)到地，在R上形成开关管电流取样电压，此电压经电阻R、电容C积分后送入IC1的④脚，经IC1内部处理后调节⑥脚输出脉冲的占空比。R、C组成积分电路，用于避免瞬间电流过大而误呆护。3)过压保护电路。当输出电压过高或负载过重时，由于T1的④-③绕组的负载无变化，所以④-③绕组感应的脉冲信号升高，该信号经D6、R加到IC1的④脚(电流检测信号输入端)，IC1内部比较器判断电路处于过流状态，关闭IC1⑥脚脉冲信号输出，电源无电压输出。3.LED背光驱动电路LED背光驱动电路主要由三大部分组成:一是以集成电路ICS3(BIT)为核心构成的背光驱动控制电路，见图2;二是由MOSFET开关管QS5、升压电感LS4、升压二极管DS、升压输出滤波电容CS组成的Boost升压电路;三是由QS7.QS8.QS6组成的恒流控制电路。(1)BIT简介BIT是BITEK公司最近推出的一款LED背光驱动IC，采用电压模式PWM控制，电流*，频率可调，内部平稳启动，图腾柱输出，并具有过温、欠压保护功能。BIT工作电压为V~V，工作频率kHz~kHz，采用sOP-8脚封装，其引脚功能见表2。(2)LED背光开关控制电路该电路主要由QS.QS2.QS1及外围元器件组成。二次开机后，PS_ON、BL_ON信号均变成高电平，QS截止，QS2.QS1导通，.3V电压经QS1加到ICS3的①脚。同时，该电压经RS和RS分压后，加到ICS3的②脚(使能控制端)，ICS3进入工作状态。(3)升压电路ICS3的⑧脚输出PWM开关脉冲，控制QS5进入开关状态。当QS5饱和导通时，V电压经*4.QS5的D-S极、S极电阻RS//RSlRS//RS到地，在储能电感LS4中产生左+右-的感应电压，*4储能。此时，升压二极管DS因正极电压小于负极电压而截止，LED背光灯由升压滤波电容CS两端电压供电;当QS5截止时，*4中产生的感应电压为左-右+，该感应电压与输入电压(+V)叠加，经DS向CS充电，形成电压LED+，为LED灯串供电。(4)恒流控制电路开机后主板输出的调光控制信号(DIM)送到QS7使其导通，QS8截止，VDD(+V)电压经RS.RS打开QS6。LED-流经QS6，通过RS~RS和二极管DS9到地形成回路，灯串亮。RS~RS两端的压降经RS反馈到ICS3的④脚，ICS3根据LED电流反馈电压的高低，与内部的基准电压进行比较，来调整⑧脚输出脉冲的占空比，在一定范围内调整LED背光灯串供电电压的高低，达到恒流控制的目的。调整RS~RS的阻值可调整灯串电流的大小。(5)保护电路1)升压开关管过流保护电路。当负载短路时，流过QS5的电流增大，流过检测电阻RS//RS//RS//RS的电流增大，检测电阻上的压降增大，即ICs3⑤脚电压升高，当该电压高于阈值时，驱动电路关闭，无输出脉冲。2)灯串开路、短路保护。BIT通过监测④脚(误差放大器倒相输入端电压的高低来判断灯串是否开路或短路。如果灯串开路，LED+将大幅增加，RS上的压降升高，ZS4反向击穿，BIT④脚电压升高，当该脚电压高于0.5V时，IC停止工作。当灯串短路时，流过灯串的电流增大，恒流电阻(RS~RS)上产生的压降升高，通过RS送到BIT④脚，当该脚电压高于0.5V时，IC停止工作。二、检修思路1.检修要点因LED驱动电源采用电流稳流控制，不可以断开负载，因此检修时最好是使用LED专用维修工装或直接在原机上维修。如果一定要从电视机上摘下LED驱动电源单独进行维修，维修时需要注意以下几个方面:(1)上电后，该板就会输出.3V电压。若空载，输出电压会在.3V~.5V间跳变。摘板维修时，应在.3V输出端与地之间接入一只功率大于3W，阻值在Ω~1kΩ的电阻作为假负载。在维修负载能力有问题的故障时，建议用/W~/W的电阻作负载。(2)维修LED背光驱动电路时，需给PSONBL_ON.PWMDIM三个信号同时施加3.3V左右的高电平(即将插座CON2⑧~脚加锡短接，在加锡点与CON2的①~③脚(.3V)中任一脚跨接一只8.2k~k的电阻)以模拟二次开机。(3)维修LED背光驱动部分电路时，需在LED+、LED-之间接原机的LED灯串或假负载。笔者用2k/W的滑动变阻器试验，当阻值调为0.4k时，LED+电压约为V;当阻值调为0.6k时，LED+电压约为.5V。另外，还可以采用W、W、W或W的V的白炽灯泡作假负载，以确保LED+电压在V~V之间。2.检修实例例1:收到其他维修同行的一台LEDBC型液晶彩电，有时不开机，有时无规律断电，故障时电源指示灯不亮。故障原因分析:测.3V输出端电压在8V~V间变化，IC1⑤脚vCC供电端电压为.V，C6正极电压(即vcC1)为0.V(正常应为.5V)，说明故障在vcC1电压形成电路中。经查，整流二极管D7(FR)引脚虚焊，补焊后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。虽然故障机修到这里，终于修好值得探讨。了，但产生一个疑问:LD⑤脚通过电阻R、R以及分压电阻R1~R4接在交流V上，没有接整流二极管，难道LD在启动时采用交流供电?为了弄清这个问题，断开D7后测LD⑤脚的电压波形，发现是锯齿波，其幅度为9Vpp，周期为ms，如图3所示。至此，就好解释LD启动工作时的供电问题:接通电源的瞬间，市电通过启动电阻R、R以及电容C.C5形成一个逐渐升高的电压，在第-一个锯齿波的上升沿，当电压高于LD的启动电压时，LD启动工作，开关电源工作，T1各个绕组产生相应的脉冲电压，其中，④-③绕组输出的脉冲电压经D7、C6整流滤波后，形成约.5V的直流电压，取代启动电路为LD供电。例2:收到其他维修同行的一台LEDBC型液晶彩电，黑屏，伴音正常。故障原因分析:测.3V电压正常，说明主板供电基本没有问题;LED升压电路二极管DS正、负端电压基本相等，这说明升压电路没工作。对BIT的几个关键脚进行检测:⑧脚电压为0V，说明无驱动脉冲输出;①脚供电为.V，正常;②脚背光开/关端电压为0.V，正常时约为8V，判断故障部位在背光开/关控制电路中。测QS3的b极电压为0.V，c极电压为0.V，说明该管已导通;ICS2①~③脚电压分别为2.V、1.8V和0V，均正常。怀疑QS3的b极分压电阻RS、RS损坏。经查，RS(k)开路，换新后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。此时测量QS3b极电压为0.V，c极电压为7.V。 
