长虹欣锐HSU25D-1M6二合一电源板电路原理分析与检修思路 (长虹欣锐电源板故障维修)
编辑:rootadmin
欣锐HSUD-1M6型二合一电源板是专为LED液晶电视设计的，其开关电源控制芯片采用5AARYK，LED背光驱动电路控制芯片采用MP，输出电压为.3V/2.5A、.7V/mA。该二合一板主要用在长虹LEDC2JDi(ZLMG-iJ-1机芯，屏型号为MX-El-H)彩电中。此电源为主板提供的电压只有一路.3V，通过主板上各DC-DC转换成主板所需的各类电压;为背光电路提供的电压为V，通过升压转换成.7V，供LED灯串工作。一、结构和工作原理介绍该二合一板元器件组装结构如图1、图2所示。
1、市电输入、整流滤波电路该机的开关电源部分电路如图3所示。市电经保险管FP、热敏电阻RT、压敏电阻RV进入抗干扰电路。CX、CX、FL、FL、CY、CY构成抗干扰电路，以消除电网杂波进入开关电源，同时防止开关电源产生的干扰进入电网。滤除干扰后的市电经D~D全波整流、C滤波后形成V左右的直流电压送开关电源。2、开关电源该电路主要由电源控制芯片5AARYK(U)、开关管Q、开关变压器T、三端误差放大器U、光电耦合器N等构成。(1)5AARYK简介5AARYK型号全称是NCP，它是一种电流控制型离线电源PWM*，采用峰值电流控制模式，芯片正常工作频率为kHz，当电源次级工作在轻载条件下时，芯片工作频率自动降到kHz或自动进入到跳周期工作模式，芯片内置过压、过流保护功能。5AARYK采用TSOP-6型小尺寸封装，其引脚功能和实测数据见表1。(2)启动工作过程V直流电压一路经T⑥-④绕组、电感L送到Q的D极。同时，ACV交流电压经R~R分压后，形成一个正比于市电交流电压的VA。该电压经D整流C滤波后为U⑤提供启动电压，当启动电压达到启动电平(V)时，U开始工作，⑥脚输出开关激励脉冲，使Q工作于开关状态。T②-①绕组产生的感应电压经D整流.c滤波后得到约V电压，一路经D.R加到U的⑤脚，取代启动电路为U供电;另一路经R限流后加到U的③脚，用于u对开关变压器监测，*开关变压器的输出功率。同时，③脚还作为过压保护脚，当该脚电压超过3V时，U自动切断驱动输出，停止工作。T次级⑨-绕组产生的感应电压经整流、滤波后，在C两端形成+.3V电压，路经连接器CON输送往主板，另一路则送LED背光电路，为背光控制芯片MP(U)提供工作电压。T次级⑦-绕组产生的感应电压经整流、滤波后，在C两端形成约+V电压，送往LED驱动电路，作为升压电路的输入电源。(3)稳压控制稳压控制电路由取样电路R、R//R，三端误差放大器U，光电耦合器N和U的②脚内部电路组成。当电网电压升高或负载变轻时，+V输出端电压升高，一路经R为光电耦合器①脚提供的电压升高;另一路经R、R//R分压取样后，加到误差放大器U的R端电压升高，经U比较放大后，N②脚电压下降，其内部的发光二极管发光加强，N内部光敏管导通增强，将U的②脚电压拉低，经U内部电路比较控制后，⑥脚输出的脉冲宽度变窄，Q导通时间缩短，输出电压下降，达到稳压的目的。若开关电源输出电压下降，则稳压过程与上述相反。(4)保护电路1)尖峰脉冲吸收电路，由D、R、C组成，用于防止Q在截止瞬间被过高的反峰电压击穿。2)过流保护电路，由R和U的④脚内部电路组成.Q源极电阻R为电流取样电阻。当负载短路等原因引起Q源极的电流增大时，R两端的电压增大，U的④脚电压升高，当④脚电压升到保护阈值时，U关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过电流保护。3)功率*和过压保护电路，由C、R、ZD及U的③脚内部电路构成。反馈绕组上感应的脉冲电压经D、C整流滤波得到直流电压，通过电阻R加到U的③脚，*T输出功率。同时，此脚作为过电压保护脚，当该脚电压升到3V时，内部保护电路启动，关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过压保护。3、LED背光驱动电路LED背光驱动电路由LED背光控制芯片MP、自举升压电路、保护电路等几部分电路组成，相关电路如图4所示。(1)驱动控制电路驱动控制电路以MP(U)为核心构成。MP是一块高精度电流控制型LED驱动*，内含稳压器、振荡器、逻辑控制电路、驱动输出LED背光灯串电流控制、亮度调整等电路，能为高亮度发光二极管提供8V~V直流供电，并具有升压电路过流、过压保护和背光灯串开路、短路保护，欠压锁定和热关断功能，其引脚功能和实测数据见表2。(2)启动过程二次开机后，主板送来的高电平开机信号PS-ON使Q截止。主板送来的高电平BL-ON背光开启信号使Q饱和导通，Q随之饱和导通，.3V通过Q的c-e极及D降压后得到约.6V电压，为U①脚供电。亮度调整DIM脉冲经R送到U③脚，背光灯电路启动工作，一是从③脚输出升压开关管激励脉冲，推动升压输出电路工作，为LED灯串正极供电:二是从①脚输出LED灯电流控制电压，对LED背光灯负极电流进行控制。(3)升压电路该电路由升压开关管Q、储能电感L、续流二极管D、滤波电容C构成，将V直流电压提升到V左右，为LED灯串供电。二次开机后，U启动工作，推动Q工作于开关状态。Q导通时，+V电源电压经L、Q的D-S极、R到地，在L中储存能量，产生左正右负的感应电压;Q截止时，L中产生左负右正的感应电压，V电压与L中存储的自感电压叠加，经D向C充电，产生LED+输出电压，经连接器CON输出，点亮LED背光灯。(4)恒流控制、调光控制电路该电路由U的、、、脚内部电路和开关管Q组成，采用PWM调光。主板送来的亮度调整DIM脉冲从脚送入U。当DIM信号为高电平时，脚输出高电平驱动信号，Q导通，V电压经LED灯串、QR//R到地，LED灯串发光。取样电阻R~R的压降反映了LED灯串电流的大小。取样电压反馈到U的脚，与灯电流阈值设置端脚的电压比较，校正脚驱动输出。当DIM信号为低电平时，脚输出为低电平，Q截止，LED灯串电流通路被切断，LED灯串不发光。改变DIM信号脉冲的占空比就改变了单位时间内LED灯的点亮时间，即实现了对背光亮度的控制。(5)保护电路升压开关管过流保护:R两端的电压反映了流过开关管Q的D、S极的电流大小，该电压反馈到U的⑤脚。当流过Q的电流过大，U的⑤脚电玉达到保护阈值时，U内部保护电路启动，停止输出激励脉冲，背光灯电路停止工作。过流检测功能的阈值由⑨脚(cL)电平决定。⑨脚是MOSFET开关管工作电流*设置端，在脚基准电压(REF)与⑨脚间接有分压电阻R、R，用作开关管电流阈值设定。⑨脚电压不得超过mV。过压保护/LED背光灯开路保护:升压输出电路中的c两端接有R、R与R分压取样电路，对升压输出电压进行取样，反馈到U的脚。当V电压超过v(脚电压超过4.V)时，u内部保护电路启动，③脚停止输出激励脉冲，同时脚输出低电平。只有当故障机修到这里，终于修好值得探讨。后，电路才会再次启动。LED背光灯串过流保护:U的脚为开关管s极电流反馈端。U根据脚的反馈电压，判断LED灯串电流大小，对脚的调流脉冲进行调整。当LED电流过大，Q的s极电压过高，送到脚的电压达到阈值时，内部保护电压启动。脚为灯电流设定控制端，在脚(REF)与脚间接有分压电阻，用于灯电流校正基准电流阈值设定。二、维修实例例1:接通电源后，红色指示灯亮，约十秒后指示灯熄灭，不能开机。分析维修:接通电源后，测得开关电源.3V输出端的电压始终为4.V，V电压始终为0V，怀疑升压电路有短路性故障，但检查后未见异常。检查开关电源次级整流滤波电路也正常。判断故障在开关电源初级，测量V电压正常，U各脚电压见表3，与正常值比较，发现多个引脚电压不正常，一时很难分析出故障部位，决定先对电解电容C(4.7uF/V)和C(uF/V)迸行检查，这两个电容易出现容量减小故障。经查C已完全无容量，C正常。更换C后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例2:有伴音，黑屏。分析维修:二次开机后背光灯不亮。测量主板送到电源板的电源开机PS-ON信号为高电平(4.3V)，背光开启BL-ON信号为高电平(3.5V)，也有背光亮度控制DIM脉冲输入，说明故障在LED背光驱动电路或LED灯条中。检查LED灯条供电接插件CON没有松脱或接触*现象。测量升压电路输入电压为V，输出电压也为V，说明升压电路没有工作。测量U③脚(GATE)电压为0V，说明无激励脉冲输出。测量U①脚(VIN)和脚(PWM)电压，发现①脚无供电电压，脚有约1V的直流电压，于是检查Q、Q、Q等供电电路中的元件，发现R一端虚焊补焊后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。
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1、市电输入、整流滤波电路该机的开关电源部分电路如图3所示。市电经保险管FP、热敏电阻RT、压敏电阻RV进入抗干扰电路。CX、CX、FL、FL、CY、CY构成抗干扰电路，以消除电网杂波进入开关电源，同时防止开关电源产生的干扰进入电网。滤除干扰后的市电经D~D全波整流、C滤波后形成V左右的直流电压送开关电源。2、开关电源该电路主要由电源控制芯片5AARYK(U)、开关管Q、开关变压器T、三端误差放大器U、光电耦合器N等构成。(1)5AARYK简介5AARYK型号全称是NCP，它是一种电流控制型离线电源PWM*，采用峰值电流控制模式，芯片正常工作频率为kHz，当电源次级工作在轻载条件下时，芯片工作频率自动降到kHz或自动进入到跳周期工作模式，芯片内置过压、过流保护功能。5AARYK采用TSOP-6型小尺寸封装，其引脚功能和实测数据见表1。(2)启动工作过程V直流电压一路经T⑥-④绕组、电感L送到Q的D极。同时，ACV交流电压经R~R分压后，形成一个正比于市电交流电压的VA。该电压经D整流C滤波后为U⑤提供启动电压，当启动电压达到启动电平(V)时，U开始工作，⑥脚输出开关激励脉冲，使Q工作于开关状态。T②-①绕组产生的感应电压经D整流.c滤波后得到约V电压，一路经D.R加到U的⑤脚，取代启动电路为U供电;另一路经R限流后加到U的③脚，用于u对开关变压器监测，*开关变压器的输出功率。同时，③脚还作为过压保护脚，当该脚电压超过3V时，U自动切断驱动输出，停止工作。T次级⑨-绕组产生的感应电压经整流、滤波后，在C两端形成+.3V电压，路经连接器CON输送往主板，另一路则送LED背光电路，为背光控制芯片MP(U)提供工作电压。T次级⑦-绕组产生的感应电压经整流、滤波后，在C两端形成约+V电压，送往LED驱动电路，作为升压电路的输入电源。(3)稳压控制稳压控制电路由取样电路R、R//R，三端误差放大器U，光电耦合器N和U的②脚内部电路组成。当电网电压升高或负载变轻时，+V输出端电压升高，一路经R为光电耦合器①脚提供的电压升高;另一路经R、R//R分压取样后，加到误差放大器U的R端电压升高，经U比较放大后，N②脚电压下降，其内部的发光二极管发光加强，N内部光敏管导通增强，将U的②脚电压拉低，经U内部电路比较控制后，⑥脚输出的脉冲宽度变窄，Q导通时间缩短，输出电压下降，达到稳压的目的。若开关电源输出电压下降，则稳压过程与上述相反。(4)保护电路1)尖峰脉冲吸收电路，由D、R、C组成，用于防止Q在截止瞬间被过高的反峰电压击穿。2)过流保护电路，由R和U的④脚内部电路组成.Q源极电阻R为电流取样电阻。当负载短路等原因引起Q源极的电流增大时，R两端的电压增大，U的④脚电压升高，当④脚电压升到保护阈值时，U关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过电流保护。3)功率*和过压保护电路，由C、R、ZD及U的③脚内部电路构成。反馈绕组上感应的脉冲电压经D、C整流滤波得到直流电压，通过电阻R加到U的③脚，*T输出功率。同时，此脚作为过电压保护脚，当该脚电压升到3V时，内部保护电路启动，关闭⑥脚PWM脉冲输出，实现过压保护。3、LED背光驱动电路LED背光驱动电路由LED背光控制芯片MP、自举升压电路、保护电路等几部分电路组成，相关电路如图4所示。(1)驱动控制电路驱动控制电路以MP(U)为核心构成。MP是一块高精度电流控制型LED驱动*，内含稳压器、振荡器、逻辑控制电路、驱动输出LED背光灯串电流控制、亮度调整等电路，能为高亮度发光二极管提供8V~V直流供电，并具有升压电路过流、过压保护和背光灯串开路、短路保护，欠压锁定和热关断功能，其引脚功能和实测数据见表2。(2)启动过程二次开机后，主板送来的高电平开机信号PS-ON使Q截止。主板送来的高电平BL-ON背光开启信号使Q饱和导通，Q随之饱和导通，.3V通过Q的c-e极及D降压后得到约.6V电压，为U①脚供电。亮度调整DIM脉冲经R送到U③脚，背光灯电路启动工作，一是从③脚输出升压开关管激励脉冲，推动升压输出电路工作，为LED灯串正极供电:二是从①脚输出LED灯电流控制电压，对LED背光灯负极电流进行控制。(3)升压电路该电路由升压开关管Q、储能电感L、续流二极管D、滤波电容C构成，将V直流电压提升到V左右，为LED灯串供电。二次开机后，U启动工作，推动Q工作于开关状态。Q导通时，+V电源电压经L、Q的D-S极、R到地，在L中储存能量，产生左正右负的感应电压;Q截止时，L中产生左负右正的感应电压，V电压与L中存储的自感电压叠加，经D向C充电，产生LED+输出电压，经连接器CON输出，点亮LED背光灯。(4)恒流控制、调光控制电路该电路由U的、、、脚内部电路和开关管Q组成，采用PWM调光。主板送来的亮度调整DIM脉冲从脚送入U。当DIM信号为高电平时，脚输出高电平驱动信号，Q导通，V电压经LED灯串、QR//R到地，LED灯串发光。取样电阻R~R的压降反映了LED灯串电流的大小。取样电压反馈到U的脚，与灯电流阈值设置端脚的电压比较，校正脚驱动输出。当DIM信号为低电平时，脚输出为低电平，Q截止，LED灯串电流通路被切断，LED灯串不发光。改变DIM信号脉冲的占空比就改变了单位时间内LED灯的点亮时间，即实现了对背光亮度的控制。(5)保护电路升压开关管过流保护:R两端的电压反映了流过开关管Q的D、S极的电流大小，该电压反馈到U的⑤脚。当流过Q的电流过大，U的⑤脚电玉达到保护阈值时，U内部保护电路启动，停止输出激励脉冲，背光灯电路停止工作。过流检测功能的阈值由⑨脚(cL)电平决定。⑨脚是MOSFET开关管工作电流*设置端，在脚基准电压(REF)与⑨脚间接有分压电阻R、R，用作开关管电流阈值设定。⑨脚电压不得超过mV。过压保护/LED背光灯开路保护:升压输出电路中的c两端接有R、R与R分压取样电路，对升压输出电压进行取样，反馈到U的脚。当V电压超过v(脚电压超过4.V)时，u内部保护电路启动，③脚停止输出激励脉冲，同时脚输出低电平。只有当故障机修到这里，终于修好值得探讨。后，电路才会再次启动。LED背光灯串过流保护:U的脚为开关管s极电流反馈端。U根据脚的反馈电压，判断LED灯串电流大小，对脚的调流脉冲进行调整。当LED电流过大，Q的s极电压过高，送到脚的电压达到阈值时，内部保护电压启动。脚为灯电流设定控制端，在脚(REF)与脚间接有分压电阻，用于灯电流校正基准电流阈值设定。二、维修实例例1:接通电源后，红色指示灯亮，约十秒后指示灯熄灭，不能开机。分析维修:接通电源后，测得开关电源.3V输出端的电压始终为4.V，V电压始终为0V，怀疑升压电路有短路性故障，但检查后未见异常。检查开关电源次级整流滤波电路也正常。判断故障在开关电源初级，测量V电压正常，U各脚电压见表3，与正常值比较，发现多个引脚电压不正常，一时很难分析出故障部位，决定先对电解电容C(4.7uF/V)和C(uF/V)迸行检查，这两个电容易出现容量减小故障。经查C已完全无容量，C正常。更换C后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例2:有伴音，黑屏。分析维修:二次开机后背光灯不亮。测量主板送到电源板的电源开机PS-ON信号为高电平(4.3V)，背光开启BL-ON信号为高电平(3.5V)，也有背光亮度控制DIM脉冲输入，说明故障在LED背光驱动电路或LED灯条中。检查LED灯条供电接插件CON没有松脱或接触*现象。测量升压电路输入电压为V，输出电压也为V，说明升压电路没有工作。测量U③脚(GATE)电压为0V，说明无激励脉冲输出。测量U①脚(VIN)和脚(PWM)电压，发现①脚无供电电压，脚有约1V的直流电压，于是检查Q、Q、Q等供电电路中的元件，发现R一端虚焊补焊后故障机修到这里，终于修好值得探讨。。 
