松下M18M机芯彩电开关电源的应用与研究

0 引 言
20世纪90年代初，日本松下公司的25英寸、29英寸、33英寸“画王”系列大屏幕CRT彩色电视机大量地进入我国市场。“画王”系列彩电，以其技术水平领先，特点异彩纷呈，质量优异而赢得了我国消费者的青睐。尤其是20世纪90年代后期松下公司推出的“新画王PIP”彩电(M18M机芯)，以其画质还原性好，逼真度高，伴音悦耳动听，外观设计简洁大方的特点在我国拥有一定的市场。这里以M18M机芯生产的松下TC29GF85G-PIP彩电为例，就开关电源的应用与奇特故障排除试作剖析与探究。

1 开关电源的基本工作原理
开关电源的电路结构如图1所示。220 V交流电源经三个线性滤波器L870，L871，L872滤波后由桥堆D801整流，C818滤波，再经开关变压器T801加到IC801的第1脚。与此同时，输入交流电压经D808，R804，,805整流降压对C811充电。当充电电压上升到16．O V时，即IC801第5脚电压为16．0 V时，IC801 MOS场效应功率管开始导通，T801P2．P1绕组中便有电流流过，次级绕组V1，V2；S1，S5A；S6，S7；S3，S5B；S4，S5B中有感生电动势产生，其中V1，V2的感生电动势经D803整流，C811滤波后形成约14．7 V的直流电压，作为IC801第5脚的工作电压。S1，S5A绕组中的感生电动势经D831整流、C833，L831滤波输出140 V的+B电压，供行输出电路使用；在此支路上，经R860，降压后，还产生一路+30 V直流电压供给主、副两个高频调谐器BT电源和场输出电源。S6，S7绕组中的感生电动势经D830整流、C831滤波后由R833上输出+25 V直流电压，供伴音功率放大电路使用。S3，S5B绕组中的感生电动势经D833双二极管整流、C836滤波后分三路输出：第一路经R834降压后，产生 +12 V电压供机内小信号电路、稳压电路及保护电路等使用；第二路经L834滤波后，产生一个+14 V电源，供给画中画(PIP)电路使用；第三路经L845，R842，C840滤波后，提供给IC805三端稳压(AN7809-LB)，再通过C841 滤波后产生一个+9 V直流电压，供全机小信号电路使用。S4，S5B绕组中的感生电动势经R848，L840，D836整流、C843，L841，L844滤波后输出+5 V直流电压供CPU电源。

IC801(STRM6833BF04)为开关电源稳压及保护专用厚膜集成电路。其工作过程是：当第5脚电压为16．0 V时，其内部的电容C3开始充电，其充电电压为3．0～5．0 V时，MOS功率管导通。与此同时，C2开始充电，当充电0．75 V时，振荡器停振荡，MOS功率管截止。之后C2迅速放电至0 V，C3开始放电，电压从5 V缓慢下降，当G两端电压降为3 V时，振荡器重新起振，MOS功率管再次导通，如此周而复始。实践证明：松下M18M机芯彩电用IC801(STRM6833BF04)为开关电源稳压及保护专用厚膜集成电路，已使用十余年无故障，可谓是一款品质超群的厚膜集成电路，内部结构如图2所示。

2 故障排除实例与解析
2．1 机型
松下M18M机芯(TC-33GF85G画中画彩电)。
故障现象 只能直接自动选台，手动调谐失灵，不能实施预定节目编选台。[p]
排障过程用户反映，因电视台调整节目频道，自己想重新按预定方式编排节目位置，用手动调谐方式进行调台，结果失败；但用直接方式自动选台，还能使用，可用起来觉得非常不习惯，图像质量也不如以前。针对用户反映的故障现象比较奇特，进行试验，确认了用户反映的故障问题属实，其他功能无异常表现。断电后打开机壳，通电对上述各路电源排查测试，均与图标值相等；当测量到C840正极时，电压为11 V左右，再查C841正极为8．2 V，此值与9 V正常值允许误差±O．5 V出入过大。首先，断电后从底板上焊下C840，放电后用数字电容表测试，其值只有10μF，此值与47μF的图标值相差很大；更新符合图标规范的 C840后通电试机(注意安装该电容器时尽可能远离IC805的散热片)，其电压恢复正常。接上有线电视信号调台试验，故障排除。
2．2 机型
松下M18M机芯(TC-29GF85G画中画彩电)。
故障现象 图像暗淡、色彩不鲜艳。
排障过程把查障重点放在亮道通道。理由是图像暗淡、色彩不鲜艳，只是表面现象，根源在亮度信号(Y信号)缺失。按照先易后难，由简到繁的检修原则，采用电压检修法。首先，检查IC601(TA1215AN)的供电是否正常。发现IC601(TA1215AN)的第19脚，第36脚，第50脚，第59脚)工作电压偏低，且不稳定(仅有8 V左右)，正常应为稳定的9 V(全机小信号处理电源)。该电压是从开关变压器T801次级S3，S5B绕组中的感生电动势经D833双二极管整流、C836滤波后输出的，脉冲电压再经L845滤波、R842限流、IC805稳压、C840，C841滤波后得到。经仔细检查，R842／3 W阻值变大到13 Ω且已经发白，显现载荷功率偏低，图纸标示为2．7 Ω／3 W限流电阻(机用实际电阻为4．7 Ω／3 W)。由于此电阻增值为标称值的几倍，导致9 V(全机小信号处理电源)跌落到8 V左右。于是，用一只4．7 Ω／7W线绕电阻试换后，其电压恢复正常；开机试验，故障排除，该机恢复正常，9 V稳压输出电路如图3所示。

上述故障的发生与开关电源的联系尤其紧密。第1例中的C840失容与第2例中的R842阻值变大有其内在的关联。C840失容究其根源是因为R842， IC805长期工作在大电流、高温状态下的烘烤而致。而R842上的过载高温不外乎两种因素：一是该电阻选取载荷功率偏小；二是电路设计的不合理，全机所有小信号处理电路、同步信号处理集成电路、伴音辅助放大等电路的电源都源于此，导致R842不堪重负。在第2例故障中虽然用一只4．7 Ω／7 W线绕电阻更换后，故障排除，但在观察试验时，触摸R842温升依然烫手，更换为4．7 Ω／10 W线绕电阻后，R842温升恢复常温状态。

3 结 语
开关电源是电视机的心脏和动力源，尤其是开关变压器输出侧的大功率限流保险电阻是故障多发元件，其载荷功率必须留有足够余量。对于承载大电流元器件周围的电解电容必须科学合理安装，尽量远离发热器件。