解决液晶彩电主电源故障的方法

液晶彩电电源板中,主电源故障较高,因为这一部分占整个电源70%的输出功率,高电压、大电流是故障高发的主要原因。

1.主电源的关键检测点

主电源的关键检测点如图2-34和图2-36所示。

(1)+24V、+12V输出端

在检修待机指示灯亮,但不能开机,或主电源带负载能力差,或背光不亮等故障时,该端子是第一关键检测点。二次开机后,通过测量+24V、+12V电压可以判断故障的大致范围。如果+24V、+12V电压输出正常,说明主电源正常,故障在主板以及背光灯电路。如果+24V、+12V电压无输出,此时应拔下电源板与主板、背光灯电路之间的连接器,强制电源板工作(方法是:用1k电阻接在电源板的5VS与STB两端),若+24V、+12V电压恢复正常,说明故障在+24V、+12V的负载电路;若+24V、+12V输出端电压仍为0V,或者开机瞬间有电压,但随后降为0V,前者说明主电源未工作,后者说明主电源已振荡工作,是自动稳压电路失控使保护电路动作。值得一提的是,有些型号的电源板,只用1k电阻接在电源板的5VS与STB两端,主电源、PFC电路仍然可能不工作,还需要在+5VSB输出端接一个约500mA负载电流的假负载后,主电源、PFC电路才能工作。

(2)上臂开关管的漏极(D极)

该端子是第二关键检测点,通过检测该端子电压,可以大致确定故障部位。强制电源板工作时,该端子电压一般为380V左右(加有PFC电路的电源板)。若该端子电压为0V,一般是该端子与PFC滤波电容正极之间的供电电路有开路故障;若该端子电压为+300V,则是PFC电路不工作,故障不在主电源。

(3)电源控制芯片的VCC端

在检修主开关电源不工作故障时,主电源电源控制芯片(或主电源厚膜电路)的VCC端电压是第三关键检测点。待机时该点电压为0V,二次开机后应变为14~17V。该点电压由副电源提供,但要受待机控制电路的控制。只有在副电源、待机控制电路正常的情况下,该点才能获得供电电压。有部分电源板的VCC供电还要受PFC输出检测保护电路的控制,该点获得供电电压还必须PFC输出电压正常。

若主电源电源控制芯片的VCC端无电压,而在路测电源控制芯片的VCC端对地又没有短路,则主电源无电压输出故障应当不在主电源,而在副电源的VCC供电整流滤波电路、待机控制电路以及PFC输出检测保护电路(如果有这一电路),只需检查这些电路即可。

若主电源中的电源控制芯片的VCC端有电压,只是其电压低于正常值很多。这种情况通常不是VCC供电电路中的电子开关的问题(因为实际维修中,发现该电子开关出故障的极少),而是主电源中的电源控制芯片损坏,或者是PFC控制芯片损坏所致。遇到此种情况,确定故障范围所采用的方法是开路法。若将PFC控制芯片的电源供电引脚断开,此时主电源电源控制芯片的VCC引脚供电电压恢复正常,则主电源无输出故障是PFC电路中的PFC控制芯片损坏所致,此时对PFC芯片进行更换即可排除故障。若断开后电压仍然不正常,则故障是主电源中的电源控制芯片或电源厚膜块损坏。值得一提的是,有些电源板,如果副电源空载时,主电源的电源控制芯片(或厚膜电路)的VCC引脚电压较低不是故障,这类电源需在副电源输出端带上假负载后,VCC供电才能达到正常值。

提示与引导 检测VCC端电压是查故障很重要的一步。有些电源板,在开关电源的输出电路中设有保护电路,并且这种保护电路在启动时通过迫使待机控制电路动作,从而切断主电源和PFC控制芯片的VCC供电,使主电源和PFC电路停止工作。对于这类电源板,无VCC供电电压,还要检查开关电源输出电路所设的保护电路。

(4)电源控制芯片或电源厚膜电路的各种检测信号输入端

液晶彩电电源板,在主电源中设有完善的保护电路,电源控制芯片或电源厚膜电路往往都有过电流、过电压、欠电压等检测信号输入端,当这些引脚无检测信号输入或检测信号输入异常(过大、过小)时,集成电路内部的振荡或驱动电路便停止工作,达到保护的目的。因此,电源控制芯片或电源厚膜电路的过电流、过电压、欠电压等检测信号输入端也应作为关键检测点。

(5)电源控制芯片的激励脉冲输出端

采用电源控制芯片+分立式开关管构成的主电源,电源控制芯片的激励脉冲端电压是第四关键检测点,通过检测该点电压,可以大致确定故障部位。无论是单端电源控制芯片还是双端电源控制芯片,若该端子电压为0V,说明没有激励脉冲输出,故障在电源控制芯片及其外围电路;若有一定电压(不为0V),一般来说是有激励脉冲信号输出的,故障应在该点之后的电路中,重点检查该点至开关管G极之间的元器件。若有示波器,可测量波形判断电源控制芯片是否有激励脉冲输出(对于双端开关电源控制芯片,一般只能测到低端驱动脉冲波形)。

提示与引导 液晶彩电开关电源属于他励式开关电源,只要电源控制芯片及其外围元器件正常,即使是开关管G极电路开路,电源控制芯片也有激励脉冲输出。

2.主电源的常见故障检修

主电源发生故障,通常表现如下:待机指示灯亮,但主电源无电压输出;主电源空载时有电压输出,带上负载后无电压输出;输出电压低;输出电压不稳压;主电源有个别电压无输出等。

(1)主电源开关管(或厚膜电路)击穿

当主电源中的开关管或厚膜电路内的大功率开关管(以下统称为开关管)击穿时,会出现熔断电源熔丝现象。要确定主电源中的开关管或厚膜电路内开关管是否击穿,可将场效应开关管的D极或电源厚膜电路的开关管漏极供电引脚从印制电路板上焊开,然后测量D-S极间电阻即可作出判断。当主电源中的开关管击穿时,主电源的电源控制芯片往往连带损坏,需同时更换,方可恢复正常输出。

(2)屡损开关管(或厚膜电路)

屡损电源开关管的原因主要有两种:一是过电压击穿;二是过电流损坏。当电源开关管的外部电路失效、变质、失控时,使加到开关管上的电压过高或流过开关管的电流剧增时,均会损坏电源开关管。检修时,主要排除引发屡损开关管的变质、损坏元器件,避免再次损坏开关管。

方法与技巧 根据开关管损坏过程(时间)判断,如果通电即损坏,多为过电压击穿;如果通电后经过较长时间才损坏,多为过电流损坏或损耗过大损坏。

过电压损坏开关管的检查:①检查开关管漏极的尖峰脉冲吸收电路元器件是否开路、失效;②检查开关电源取样误差放大电路是否开路,造成稳压失控,PWM控制器输出电压升高,加到开关管上的电压也随之升高;③开关电源振荡与脉冲形成电路失常,使加到开关管的驱动信号异常。

过电流损坏开关管检查:①检查开关电源的负载和整流滤波电路是否发生短路故障;②检查开关管的过电流保护电路是否失控;③开关管激励脉冲放大、控制电路频率特性和开关特性不良,引发开关管损耗增加;④开关变压器匝间短路等。(www.xing528.com)

除此以外,更换用的开关管质量有问题,代换的开关管功率参数不符合要求,开关管安装质量有问题(该用专用散热绝绝缘片而未用、开关管外壳与散片板之间没涂硅脂等),这些也是开关管屡次损坏的原因。

(3)指示灯亮,主电源无电压输出

对具有主电源和副电源的电源板来讲,只要液晶彩电的指示灯亮,就说明开关电源中的交流220V整流滤波电路不存在故障,电路中的副电源工作正常,主电源中的开关管没有击穿短路。若电源中有PFC电路,或为IP整合型电源,则说明PFC电路中的开关管和逆变器电路中升压输出级的开关管也不存在击穿短路的情况。

在信号处理板无故障的情况下,开关电源的主电源无电压输出,其故障是否在主电源中呢?这不一定,要看开关电源的结构。液晶彩电开关电源有多种电路方案,有些电源仅由主电源、副电源两部分组成,有些电源则在主电源和副电源的基础上增加了PFC电路。对于有PFC电路的电源板,有些是PFC电路不工作时,主电源可以工作,主电源也有电压输出,只是主电源带负载能力下降(带负载后输出电压会降低),而有些是PFC电路不工作或工作异常时,主电源根本不能进入工作状态。后者是因为,有些主电源控制芯片有欠电压保护检测引脚,要对PFC电压进行检测,当PFC电压过低时,主电源进入欠电压保护状态;也可能是主电源的VCC供电电路中有PFC欠电压检测保护电路,当PFC电压过低时,主电源控制芯片无VCC供电。对于后者来说,主电源正常工作的条件有:PFC电路工作必须正常;待机控制电路工作必须正常;主电源本身正常。所以,在检修主电源无电压输出故障时,一定要具体情况具体分析,不能轻易判定故障在主电源。

指示灯亮,主电源无电压输出故障可按图2-41所示流程进行检查。

(4)输出电压过高

出现输出电压过高现象,故障大多出在开关电源的稳压取样和稳压控制电路中,应对取样分压电阻以及三端误差放大器、稳压光耦合器、电源控制芯片等组成的反馈电路中的各个元器件进行检查。由于测量光耦合器比较麻烦,三端误差放大器的数据又不易掌握,故建议采用替换法。

图2-41 指示灯亮,主电源无电压输出故障检修流程

方法与技巧 对于具有过电压保护电路的开关电源来说,输出电压过高会使过电压保护电路动作,保护电路动作之后,又使得开关电源停止工作,给检测工作带来一些困难。但只要我们先断开过电压保护电路,然后在开机瞬间迅速测量电源主输出端的电压,如果测得的电压仍比正常值高1V以上,均属于输出电压过高故障,就应按上述的电压过高故障进行检修。在实际维修中,以直流输出端所接的取样分压电阻变值、三端误差放大器或光耦合器性能不良较常见。需注意的是,为防止断开过电压保护电路之后,因输出电压过高,引起负载电路损坏,建议先接假负载后进行测量和检修,在输出电压正常时,再连接负载电路。

(5)输出电压过低

主电源出现输出电压过低现象,故障原因及处理办法如下:

1)开关电源的负载电路有短路性故障。采用断开主电源的所有负载电路,以区分开关电源电路不良还是负载电路有故障。若断开负载电路后输出电压恢复为正常,说明负载过重;若仍不正常,说明开关电源有故障。

2)稳压控制电路有问题。重点检查取样分压电阻是否变值,三端误差放大器或光耦合器是否性能不良,可通过代换法进行判断。

3)开关变压器二次侧整流二极管不良,滤波电容失效或容量减小或漏电,可采用替换法检查。对于输出端设有DC-DC变换器的主电源来说,还要检查DC-DC变换器是否短路或性能不良。

4)大滤波电容(300V或400V滤波电容)不良,造成主电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降。

5)加有PFC电路的开关电源,当PFC电路不工作时,会造成主电源的主供电电压降低,主电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降。只要测量一下PFC滤波电容两端电压即可作出判断,若测得只有300V,说明PFC电路不工作,此时应先维修PFC电路。

另外,开关管的性能不良、开关变压器不良也会导致输出电压过低。

(6)主电源有个别电压无输出或输出电压不正常

主电源输出电路通常有三种:

1)直接由开关变压器二次侧整流滤波输出;

2)开关变压器二次侧整流滤波输出的电压,还经DC-DC变换器进行电压变换输出;

3)开关变压器二次侧整流滤波输出的电压,还受待机控制电路进行通断控制后输出。

对于第一种电路,无电压输出只需检查二次侧整流双二极管是否开路、损坏,滤波电感是否开路;对于第二种电路,无电压输出一般是DC-DC变换器的故障,重点对这一电路进行检查;对于第三种电路,无电压输出一般是待机控制电路的故障,重点对这一电路进行检查。