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彩显行输出电源电路工作原理与技术维修

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  本文从彩显行输出电源电路工作原理出发,分析不同开关电源式特性,解密彩显行输出电源电路故障维修方法。
  一、工作原理
  从二次电源的输入、输出电压值大小看,二次电源分为升压型与降压型,通常,输入电压为50v~75v的二次电源为升压型;输入电压为160v~210v 的二次电源为降压型。另外,根据二次电源电路结构,可分为电压切换式及开关电源式两大类,其中开关电源式二次电源最为常见。
  1.电压切换式
  电压切换二次电源多用于早期彩显的行输出供电电路中,此方式开关电源变压器次级设计有多组电压输出,供给行输出级的电压由同步信号识别电路进行切换控制。
  开机后,ic1(同步信号识别及控制电路)对输入的行同步信号(hs)频率进行识别。若识别为最低频率时,ic1控制端①、②、③脚均为低电平,控制管v2、v4、v6均截止,切换管v1、v3、v5也截止,此时行输出电路的供电电压由vd4整流、滤波后提供,其电压值最低。
  若显示模式设置升高一挡后,hs信号频率升高,ic1①脚输出高电平,②、③脚为低电平,v6导通,v5导通,行输出电路的供电电压由vd3、c3整流滤波后提供,其电压值有所升高。
  同理,当显示模式设置再升高一挡后,仅ic1②脚输出高电平,行输出电路供电电压由vd2、c2整流滤波后提供;当显示模式设置最高时,仅ic1③脚输出高电平,行输出电路供电电压由vd1、c1整流滤波后提供,其电压值最大。
  2.开关电源式
  这里所说的开关电源式二次电源与彩电中的开关电源原理相同,即电压变换管(三极管和场效应管)工作在开关状态。同样,根据开关管与负载的连接关系又有串、并联型之分。
  (1)并联型
  三星750s彩显二次电源电路由ic401、l402、q402、d401等元件构成了升压型并联开关电源式二次电源,为行输出电路提供60v~150v的工作电压。
  开关控制过程
  1)接通电源后,彩显一次电源电路工作,ic401(tda4859)得电(+12v)启动ic内部的二次电源振荡器,从⑥脚输出与行频同步的驱动电压。此电压经q401驱动放大后加到q402的栅极,让q402工作在开关状态。
  在q402饱和导通期间,+50v电压经l402、q402、r413、q414形成电流回路。此期间电能化为磁能储存在电流l402中,这时储能电感l402的电动势极性为左正右负。
  当q402截止时,l402电动势极性变为左负右正,此时储存在l402中的能量通过d401释放给电容c409及行输出电路。l402中能量释放完毕后,就完成了一个工作周期,下一个周期结束后,q402饱和,l402储能,此时c409向行输出级供电。
  从上述分析可知,供给行输出级的电压高低取决于l402中储能的多少,而l402储能的多少又与q402的饱和导通时间有关,即通过改变ic401⑥脚输出信号的占空比,就可控制开关管q502的导通时间,从而控制二次电源的输出电压。
  2)稳压控制
  若因某种原因二次电源输出电压升高时,行输出变压器t501⑤~⑦绕组的感应电压也会升高。此感应电压r511限流及经d501、c505整流滤波后得到的直流电压上升(此电压一路经r506、r504加到ic401的⑤脚电压误差反样比较控制输出),ic401内部电路对⑤脚电压变化检测后,⑥脚输出的脉冲信号占空比减小,缩短了一个周期内q402的导通时间,l402中的储能减少,从而使二次电源输出电压降低至正常值,达到了稳压的目的。
  同样,若二次电源输出电压降低时,ic401⑤脚电压下降,⑥脚输出的脉冲信号占空比增大,延长了一个周期那q402的导通时间,l402中的储能增加,输出电压升高至正常值。
  另外,ic401⑤脚电压还受cpu 22脚(行幅度pwm控制信号输出)控制。若用户在主机上将显示器的分辨率设置提高后,显卡送给显示器行、场同步信号频率也将提高,显示器中cpu通过对输入的行、场同步信号检测后,cpu 22脚输出的pwm信号脉冲占空比减小,ic401⑤脚电压下降,与上述稳压过程一样,ic401⑥脚输出脉冲占空比增大,二次电源输出电压上升到此时分辨率所对应的电压值。若分辨率设置下降后,cpu22脚输出的pwm信号脉冲占空比增大,ic401⑤脚电压上升,二次电源输出电压下降到相应值。
  3)过流保护
  ic401④脚为二次电源开关管过流保护信号检测输出端;r413、r414为过流检测取样电阻。当q402过流时,r413、r414两端压降增大,一旦ic401④脚电压高于2.5v,ic401内部二次电源振荡器停止工作,⑥脚无开关脉冲输出,从而起到了过流保护作用。
  4)x射线保护
  若二次电源电路中稳压失控,输出电压升高时,行输出变压器t501⑤~⑦绕组感应电压增加,c505两端电压升高,经r502、r507分压后加到ic401②脚(x射线保护输入)。当ic401②脚电压高于6.4v后,ic401内部x射线保护电路启动,ic401⑥脚无脉冲输出。
  (2)串联型
  串联型二次电源的工作原理与彩电中常见的m11机心开关电源原理相似,它属于降压型二次电源,现举例说明。
  lg fb775彩显二次电源电路由ic701(tda4856)、q719、l705等元件构成了降压型串联开关电源式二次电源,为行输出电路提供60v~150v的工作电压。
  1) 开关控制过程
  通电后,ic701得电工作,其⑥脚输出得开关脉冲经r717、q718推挽放大后,经r757、c762加到开关管q719得g极,使q719工作在开关状态。
  q719饱和导通期间,一次电源输出的+175v电压经q719的s、d极及储能电感l705、 滤波电容c735形成电流回路。c735滤波得到的直流电压并向行输出级供电。
  q719截至时,因l705中电流不能突变,l705中自感产生左负右正的电动势,于是l705、r759、c735、l704、d707构成电流回路,l705给c735充电。c735在获得能量并稳定电压后向行输出级供电。图中d707为续流二极管,要求使用快速整流管,如常见的ru2a。
  2)稳压过程
  ic701(4)脚外接由r774、c721组成的积分电路。若因某种原因使二次电源输出电压上升时,行输出变压器(5)-(8)绕阻的感应电源升高。此电源经r734、r718、r785、r719、vr701取样后送至ic701(5)脚(误差取样比较控制输入端),经ic701内部误差放大器放大后,再与(4)脚输入的锯齿波信号比较,使(6)脚输出的开关脉冲信号占空比发生变化,让开关管q719的饱和导通时间缩短,最终让输出电压下降至正常值。若输出电压下降时,控制过程与上述过程相反。
  3) 软启动及静噪控制
  采用tda4856的二次电源具有软启动功能。ic701(3)脚内接行输出电源误差放大输出端;外接电容c701(软启动电容)。开机瞬间,由于c710的充电,ic701(3)脚电压逐渐增大,(6)脚输出的驱动脉冲宽度也逐渐变宽到额定值,开关管q719的饱和导通时间逐渐变长至正常值。
  由于行扫描电路在开机或更改显示模式瞬间,彩显需要一个同步搜索和相位锁定的过程。如果在此期间,二次电源不能及时加以控制,可能导致输出电压过高,损坏行输出管等元件。为此,该机设有静噪控制电路。开机或改变显示模式时,cpu(23)脚输出高电平,q704饱和导通,ic701(3)脚被d701钳位在0.7v左右,(6)脚无驱动脉冲输出,达到视频静噪保护的目的。
  维修提示:若软启动电容漏电,二次电源输出电压低甚至为0;若软启动电容无容量或开路,电路将无软启动功能,在开机瞬间易损坏二次电源开关管。
  3.具有枕形校正功能的行输出电源
  近年来,纯平多频彩显也成主流,枕形失真校正已成为纯平彩显中比不可少的电路。其中,部分彩显的枕形失真校正功能由行输出电源完成,不再单独设置枕形失真校正电路。下面以i%26amp;sup2;c总线控制行场扫描处理电路――tda9109(ic1)为例加以说明。
  ic1、q1、q2、q3、l等元件构成了并联型开关或二次电源电路;行输出变压器(3)-(4)为二次电源电压取样绕阻;ic1(15)脚为+b电压误差取样比较控制输入端。该电路的开关、稳压、保护过程与上文图2所示电路基本相同,下面仅介绍其东西枕校过程。
  ic1(24)脚是东西枕形失真校正信号输出端,输出场抛物波电压,此电压经r2送到ic1(15)脚。ic1内部的行输出电源pwm控制电路对(15)脚输入的误差电压进行分析放大后,从(28)脚输出被场抛物波调制后的驱动脉冲。这样二次电源送给行输出级的电压也就按照抛物波规律变化,从而使行扫描电流被场频抛物波调制,实行东西枕形校正的目的。
  为了确保滤波电容c3两端电压随场频抛物波变化,c3常采用无极性、小容量电容,甚至去掉此电容。

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