1、.液晶顯示器電源維修（超詳細圖文教程）電  源  維  修 詳細介紹液晶顯示器電源的作用、工作原理、維修及代換， 一、電源的作用 1、  電源的基本知識 液晶電源的作用是為整機提供能量，常見的電源適配器外觀如圖所示 它的輸入是220V交流電，輸出為12V、4A直流電。電源適配器的內部電路結構如圖所示       2、  液晶電源的常見存在形式 常見的液晶電源有內置式和外置式兩種。內置式電源一般是和高壓板做在一起，形成二合一電源板，驅動板需要的各路電壓均有電源板產生。外置式電源也就是通常所說的電源適配器，它

2、一般是220V交流電輸入，12V直流電輸出，驅動板需要的其他電原在驅動板上進行變換。 二、           電源的工作原理 由于LCD采用低電壓工作，而一般市電提供提是110V或220V的交流電壓，因此顯示器需要配備電源。電源的作用是將市電的220V交流電壓轉變成12V或其它低壓直流電，以向液晶顯示器供電。 LCD顯示器中的電源部分均采用開關電源。由于開關電源具有體積小、重量輕、變換效率高等優點，因此被廣泛應用于各種電子產品中，特別是脈寬調制（PWM）型的開關電源。PWM型開關電源的特點是固

3、定開關頻率、通過改變脈沖寬度的占空比來調節電壓。 PWM開關電源的基本工作原理是：交流電220V輸入電源經整流濾波是路變成300V直流電壓，再由開關功率管控制和高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，經整流濾波后獲得顯示器所需要的各種直流輸出電壓。脈寬調制器是這類開關電源的核心，它能產生頻率固定具脈沖寬度可調的驅動信號，控制開關功率管的導通與截止的占空比，用來調節輸出電壓的高低，從而達到穩壓的目的。 以下將要介紹的電源適配器就是此類開關電源，我們以采用UC3842脈寬調制集成控制器的電源為例講解相關電路。 1、 UC3842的性能特點 （1）    

4、0;  它屬于電流型單端PWM調制器，具有管腳數量少，外圍是路簡單、安裝調試方便、性能優良、價格低廉等優點。而且通過高頻變壓器與電網隔離，適合構成無工頻變壓器的20-50W小功率開關電源。 （2）           最高開關頻率為500KHZ，頻率穩定度高達0.2%。電源效率高，輸出電流大，能直接驅動雙極型功率晶體管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。 （3）          

5、 內部有高穩定的基準電壓源，檔準值為5V，允許有+0.1%的偏差，溫度系數為0.2mV/0C （4）           穩壓性能好。其電壓變化率可達0.01%/V。啟動電流小于1mA，正常工作電流為15mA （5）           除具有輸入端過壓何護與輸出端過流保護電路之外，還設有欠壓何護電路，使用工作更穩定、可靠。 （6）     

6、60; 可調整的振蕩電路，可精確地控制占空比，并具有自動補償功能。 （7）       帶鎖定的PWM，可以進行逐個脈沖的電流限制。 如圖所示為UC3842的內部框圖 其各引腳作用如表所示 引腳 定義 引腳 定義 Pin1 自動補償 Pin5 接地端 Pin2 電壓反饋輸入端 Pin6 脈沖輸出端 Pin3 過流檢測湍 Pin7 直流輸入端 Pin4 振蕩輸入端 Pin8 基準電壓輸出端 該IC用于電源中的典型電如圖所示，這里采用的N溝道MOS功率管場效應管作為開關功率管，設計的輸出電源V0=12V。下面將分析該電路的工作原理 該電路

7、屬于單端反激式變換器。所謂單端，是指高頻變壓器的磁芯僅工作在磁滯回線的一側，并且只有一個輸出端。所謂反激，是指MOS管開關功率管導通時，后級整流二極管截止，電能將儲存在高頻變壓器的初級電感線圈中；當MOS管功率管關斷時，后級整流二極管導通，初級線圈上的電能通過磁芯的藕合傳輸給次極繞組，并經過后級整流二板管輸出。 該部分的主要作用是防止交流輸入電壓引入的干擾以及抑制電源內部產生反饋噪聲。該濾波器被設計成是磁兼容（EMI）濾波器。 開關電源是把220V交流電整流為300直流電后，再經過開關變為高頻交流，其后再整流為穩定的一種電源。這休養就會出現交流電源的整流波形畸變產生的噪聲和開關管開關的波形產生

8、的噪聲，在輸入側泄漏出去表現為傳導噪聲和輻射噪聲，在輸出側泄漏到外部。若電源線中有噪聲電流通過，電源線就相當于向空中輻射噪聲的天線。因此，在開關電源輸入側要加入由電容與電感構成的濾波器，用于抑制交流電源產生的干擾。 噪聲分為共態噪聲和正態噪聲。單相電源的輸入側有兩根交流電源線和一根地線。電源輸入側的兩根交流電源本與地線之間產生的噪聲為共態噪聲，兩根交流電源線之間產生的噪聲為正態噪聲。電源輸入側接入的濾波器必須濾除這兩類噪聲。 常見的濾波電路如圖所示  濾波電路由跨接線路電容C901以及線路高通濾波電容C902和C903構成。其中，互古感濾波線圈用于濾除低頻共態噪聲，C901用于濾除低

9、頻正態噪聲，C902和C903用于濾除高頻共態和正態噪聲。 圖中R901、R902在拔掉電源時對電容起放電作用。 3、橋式整流及濾波    經過濾波的220V交流輸入經橋式整流輸出后，再經濾波電容C904濾波后生成大小約為300V的直流電壓。C907可濾除高頻是磁干擾。 4、  軟啟動電路 軟啟動電路如下圖所示，圖中的電阻 R 為 R905、R906、R907、R908、R909、R910 的等效電阻， 由于這些電阻的阻值很大，所以其工作電流很小。剛啟動開關電源時，UC3842 所需要的+16V 工作電 壓由 R、C906 電路  提供。+300V 直流

10、高壓經過 R 降壓后加至 UC3842 的輸入端 Vin，利用 C906 的充電過程使 Vin 逐漸升至 16V 以上。也就實現了軟啟動。一旦開關功率管轉入正常的工作狀態，自饋線圈 N2 上所建立的高 頻電壓經 D902、C906 整流濾波后，就作為芯片的工作電壓。此時由于 R、C906 電路的電流很小不能 為芯片提供工作電壓。至此啟動過程結束。 5、脈寬調制控制器 UC3842 UC3842 屬于電流控制型脈寬調制器。所謂電流控制型是指，一方面把自饋線圈的輸出電壓 Vin 反饋給誤差放大器，在與基準電壓進行比較之后，得到誤差電壓 Vr；另一方面初級線圈中的電流在取樣電阻 R930 上建立電壓

11、，直接加到過流檢測比較器的同相輸入端，與 Vr 作比較，進而控制輸出脈 沖的占空比，使流過開關功率管的最大峰值 Ipm 電流總是受誤差電壓 Vr 的控制，這就是電流控制型 的原理。其優點是調整速度快，一旦+300V 輸入電壓發生變化，就立即引起取樣電壓的變化，迅速調整輸出脈沖的寬度。 UC3842第8腳輸出的+5V 的基準電壓源有三個作用：一是提供4腳振蕩器使用；二是衰減成+2.5V，接誤差放大器的同相輸入端，作為基準信號；三是向內部的其他電路提供工作電源。 UC3842 的電源供電端與地之間并接了一個 34V 的齊納二極管，以保證內部電路工作在 34V 以下，防止高輸入電壓帶來的損壞。 UC

12、3842 的誤差放大器同相輸入端接在內部的+2.5V 基準電壓上，反相輸入端接收外部控制信號。 在輸出端和反相輸入端之間可外接 RC 補償網絡，在使用過程中可改變 RC 的取值來改變放大器的閉環 增益和頻率響應。 UC3842 還能自動限流，將 Ipm 限制在 1.18A。把過流檢測電阻上的電壓直接加在過流檢測比較器 的同相輸入端。只要該電壓達到 1V，就會使比較器翻轉，輸出變成高電平，將 PWM 鎖存器置零，使 脈沖調制器處于關閉狀態，從而實現過流保護。 由于噪聲干擾的影響，開關功率管有可能超負荷工作而損壞，為此芯片設有 PWM 鎖存器。其作用 是保證在每個時鐘周期內只輸出一個脈寬調制信號，

13、能消除在過流檢測比較器翻轉時產生的噪聲干 擾。 輸入欠壓鎖定電路的開啟電壓為 16V，關斷電壓為 10V。僅當 Vin16V 時 UC3842 才能啟動，此 時芯片工作電流約為 1mA，自饋電后變成 15mA。當輸入欠壓時，開關功率管迅速關斷。 UC3842 的輸出級為圖騰柱式輸出電路，輸出晶體管的平均電流為 200mA 最大峰值電流可達±1A。 6、高壓保護回路 高壓保護回路如下圖所示，當電網電壓升高超過最大值時，自饋線圈輸出的電壓也將升高。該 電壓將會超過 18V，此時 ZD901 被擊穿，R916上就會產生壓降，當這個壓降有 0.6V 時將使 Q903 導通，拉低 Q902 的

14、基極電位，使 Q902 也導通，這 樣 UC3842 Pin8 的 5V 基準電壓通過 D904、Q903 直接接地，產生瞬間短路電流，使 UC3842 迅速關斷 脈沖輸出。因此 Adapter 也就沒有電壓輸出，達到高壓保護作用。       7、開關功率管及限流電路 如下圖所示電路圖。UC3842 的 Pin6 腳輸出一個脈沖波，該脈沖的頻率為58.5kHz，占空比為 11.4%。該脈沖控制功率管 Q901 的按其工作頻率進行開關動作。這樣變壓器就開 始工作，電流從 Q901 的漏極流向源極，在 R930 上產生電壓。R930 為電流檢測電阻，由它產

15、生的電 壓直接加到 UC3842 的過流檢測比較器的同相輸入端，只要該電壓超過 1V，將使 UC3842 內部的電流 保護電路啟動，使 Pin6 關閉，實現過流保護。這就是限流電路的工作原理。  8、直流變換回路（變壓器 T901） T901開始工作后，高電平時Q901導通，T901的初級線圈有電流流過，產生上正下負的電壓，從而使次級產生下正上負的感應電動勢，此時次級上的二極管D911 截止，初級線圈上的電流此時在瞬間為0，初級的感應電動勢為下正上負，從而使次級產生上正下負的感應電動勢，此時D911導通，其輸出電壓經過整流濾波后即可輸出供電。 如下圖所示為Q901漏級電壓波形（=58

16、.9KHz）從中可以看出該電壓波形有較大的浪涌電壓和振鈴現象，其浪涌電壓的峰值超過70V。在MOS管關斷時，由于電路中沒有包含RC吸收電路或二極管，從而導致浪涌電壓的產生。 上圖中 T901 的次級輸出端的二極管上并接了一個 RC（R931、R932、C920）回路，用于吸收二極 管 D911 上產生的浪涌電壓。 R926、D905 組成波形整形回路，改善 Q901 的開關速度。ZD903 起保護功率管的作用。由于噪聲 干擾或元件本身產生的干擾會在 UC3842 的輸出脈沖上產生尖峰脈沖干擾，當此電壓加到 Q901的G極 時，如果其值超過 18V 時將擊穿齊納二極管 ZD903，保護功率管。

17、當關機時 T901 的初級線圈還有電流，此時 Q901 已截止，D901、R911、C905 即形成放電回路， C905 同時還有起濾除高頻諧波的作用。   9、 輸出整流濾波回路 D911、C921、C922、L902、C923 和 C924 構成了電容和 LC 濾波器。使得輸出為 12V 的直流電壓向負載供電。   10、電壓取樣和反饋回路 如下圖所示的電路圖為，電流、電壓取樣和反饋回路。圖中的 IC905 為 TL431 芯片。其內部原 理圖如圖 5-10 所示。其內部有一個電壓比較器，該電壓比較器的反相輸入端接內部基準電壓，該基 準電壓提供一個基準的比較電壓，該電壓

18、為 2.495V±2%。該比較器的同相輸入端接外部控制電壓， 比較器的輸出用于驅動一個 NPN 的晶體管，使晶體管導通，電流就可以從 Cathode 端流向 Anode。      圖 5-9  電壓、電流取樣和反饋電路 12V 的直流電壓經過 R936，R937 分壓，在 R937 上產生電壓該電壓直接加到 TL431的R端，由電路上 的電阻參數可知該電壓正好能使 TL431 導通。這樣就要電流流過發光二極管，光電耦合器 IC903 開始 工作。至此完成電壓的取樣。 圖 5.10 TL431 原理圖 如果電網電壓升高導致輸出電壓隨之升高，這樣流過 IC903 光電耦合器的電流也就隨之增大，光 電耦合器內部發光管的亮度越大，光敏三極管的內阻就越小，則流過光敏管端的電阻也就隨之增大，這樣在 R924 上產生的電壓就越大，該電壓經 R925 加到 UC3842 內部誤差放大器的反相輸入端，從而 控制 UC3842