【TPW3208海信32寸LG.PHILIPS屏電源原理與維修】32等離子電視于2007年大量上市，因為LG.PHILIPS屏組件價廉的緣故，被國內很多廠家采用，如康佳PD32ES33、長虹PT32600、PT32700、海信TPW3208等。該屏電源板型號為PSU32FL-L1，主要由待機副電源、PFC電壓形成、VS電源、Va電源、保護檢測、電源CPU管理等電路構成，在電源管理CPU的控制下按照一定的時序輸出各組電源。和以往的42寸以上等離子屏電源相比，其主要特點是采用單面PCB板、VS高壓電源部分采用常規的它激式PWM電路（以往大都使用半橋或者全橋調頻電源）、電源管理CPU檢測到電源異常保護動作時，會將所有輸出電源關閉，包括送往主板的待機STB電源，故安全性能更高、更方便檢修。電源方框圖如下：(略）下面將按照上電的時序，對電源的工作原理進行分析。【一待機副電源電路】1、交流220V電源接通后，先經防高壓、低通濾波器抗干擾后由D101整流成100Hz脈動直流電，再經D607對C617、C618充電濾波后送往由IC151/NCP1271、T201等元件組成的待機電源電路，產生電源管理CPU需要的VDD和Vcc1、Vcc2、Vcc4電源；還有受電源CPU控制輸出的5V、STBY5V、5VSC、9V、16V和Vcc3等電源。2、待機副電源工作原理簡述：PFC電源（此時電壓還是310V左右，未提升）經過T201初級線圈加到IC151的8腳上，IC內部恒流源對6腳外電容C154充電，達到8V左右開始啟動振蕩電路，副邊繞組通過整流濾波開始輸出各組電源，由U206/TL431、光藕PC201完成穩壓取樣反饋。副邊繞組有3組，而且分熱地電源和冷地電源兩種。冷地電源部分：由D210、C211整流濾波輸出大約6.5V電壓，再經R215、ZD202穩壓成＋5VVdd電壓供給電源管理CPU；由D201、C202整流輸出19V左右的VCC4電源.。熱地電源部分：由D156、C156整流濾波出16V左右Vcc1電壓，然后通過由Q152、ZD153組成的電子濾波器輸出14V左右的Vcc2電源，Vcc2再通過D154隔離后給IC151P6提供電源，降低其高壓供電產生的功耗；以上幾組電源是常有的、不受CPU控制。6.5V電源后級還有5V、STBY5V和5VSC；Vcc4后級有9V和16V，Vcc1后級有14V的Vcc3，它們全部受電源管理CPU控制，其中STBY5V正常情況下是常有的，只有CPU得到保護指令才會關斷。【二、電源CPU管理電路】電源管理主要由單芯片IC701/MC80F0308構成。CPU得到VDD供電后開始振蕩復位，然后從其（25）腳輸出高電位到U205控制腳產生STBY5V電源，再通過排插P814（14）腳將STBY5V送到到主板上；IC701同時從其（15）腳通過排插P814（1）腳輸出高電位的AC_ON檢測信號到主板，完成上電初始化，等待主板傳來的開機信號。主板得到開機指令后，從排插P814的（2）、（3）腳分別輸出高電平的RL_ON（繼電器接通）、Vs_ON（VS啟動）開機信號到IC701（14）和（13）腳上，CPU接著分別從（10）、（8）、（19）、（20）腳輸出各組電源需要的啟動信號。這里（10）、（8）、（19）腳受RL_ON控制輸出5VSC、16V、9V、5V和PFC，（20）腳受Vs_ON控制輸出Vs和Va電源。【三、5VSC、16V、9V、5V電源原理】接到開機信號后，CPU（10）腳MULTI_ON信號由低電平跳變為高電平，加到U203控制端輸出5VSC電源，同時經過Q203倒相放大加到MOS管Q201柵極，輸出16V電源，16V再經過三端穩壓ICU202產生9V電源；CPU（8）腳M5V_ON信號由高電平跳變為0V，經過Q205倒相放大加到U204上產生5V電源。【四、PFC電源原理】PFC電路由U601/FA5501、L601、Q603、Q602、，D605、D604、C617和C618等元件組成接到開機指令，CPU（19）腳由高電平跳變為低電平，光藕PC153導通，Q601導通輸出14V的Vcc3電源供到PFC電路。。U601/FA5501得到供電電壓，IC啟動開始工作，由于此時L601副邊繞組沒有產生感應電流，IC（5）腳ZCD（過零檢測）檢測為零電流，IC（7）腳輸出高電平，Q603和Q602導通將L601（10）腳電壓直接拉到地，L601初級線圈電流瞬間加大，由于初級線圈電流的變化感應得到次級線圈電流，此感應電流送至U601（5）腳零電流檢測端，該電流不斷加大，當增大到超過翻轉的門限時，IC（7）腳輸出低電平，Q603和Q602關閉，L601（10）腳呈現高電壓(L601（13）（10）之間的感應電壓與100Hz脈動直流電串聯疊加，D605、D604正向導通對C617和C618充電，將PFC電壓提升到390V左右），次級感應電流開始變小，當U601（5）腳電壓小于1.4V時，IC輸出翻轉輸出高電平，Q602、Q603導通，重復上一個循環動作。這里設置Q604的目的是為了達到讓Q602、Q603快速截止的目的。U601（1）腳是PFC電壓取樣輸入端，穩定輸入電壓、（2）腳是取樣放大輸出濾波、（3）腳是功率因素乘法器輸入電壓采樣端、（4）腳是過流保護檢測端口。【五、VS電源】VS電路由IC802/NCP1207、Q801、Q803、T801、U851和PC801、D851、C860等組成。接到Vs_on開機指令，CPU（20）腳由高電平跳變為低電平，光藕PC802導通，Q804截止，釋放對IC802/NCP1207（2）腳FB的對地短路控制，（5）腳輸出PWM驅動信號，Q801、Q803和T801投入工作，VS電源啟動，U851、PC801構成穩壓取樣反饋。IC802(1)腳具有磁復位和過電壓保護檢測雙重功能：開關變壓器磁復位檢測由輔助繞組、R807、NCP1207（1）腳組成.輔助繞組的過零點電壓通過R807直接送到NCP1207（1）腳.通過內部的過零電路為NCP1207下一周期開通產生必要條件.同時R807還有限制NCP1207（1）腳電流過大的作用；NCP1207過電壓保護的基準電壓為7.2V，當NCP1207（1）腳檢測到輔助繞組反饋的電壓超過7.2V時.其（5）腳立即停止開關脈沖輸出并鎖定.只有重新接通主電源才能啟動.（3）腳是過流保護檢測端口（R816增大會保護），（8）腳和IC151/NCP1271功能一樣，是高壓恒流啟動端口，本電路中未使用。注：IC802/NCP1207和IC151/NCP1271都是安森美半導體公司的產品，環保加穩定性比較高，目前被液晶和平板電源大量采用，有必要了解一下。該公司芯片主要具有以下特點：1、動態自供給(DSS):傳統電源必須在高電壓與芯片Vcc之間連接一個啟動電阻，而NCP1207的高電壓引腳可以直接連通到輸入整流濾波后的高壓上，不但確保了正確、無損耗的啟動序列，而且可以不依賴輔助繞組而工作。在待機狀態時，DSS維持了NCP1207的Vcc腳電流供給，從而保證了機器內MCU的正常工作電壓。2、電流模式控制.每次開關周期的電流檢測,以防止初級過電流引起開關變壓器的磁芯飽和而燒毀器件。3、臨界模式、準諧振工作.所謂臨界是指在任何輸入、輸出條件下,電源變換器都不會進入電流連續模式.它的實現是通過輔助繞組來檢測過零電壓,這樣確保開關變壓器的磁芯完全復位；通過附加響應延遲電路,再重新開啟MOSFET管,此時MOSFET是在最小電壓下開通,稱此種開關方式為準諧振工作.在這種工作方式中,因MOSFE管是在最小電壓下開通,在應用中減小了開關損耗的同時也減小了電磁干擾.【六、VA電源】VA電源輸入來自VS電源，當Vs啟動后Va才有輸出。該電源屬于降壓斬波類型，和PFC剛好相反。由IC901、L901、D901、PC901、U901等組成。原理如下：（略）降壓斬波電路中，由于電感的作用，使負載電流脈動減小、乃至連續，這是實際負載所期望的。因此該電路也是最常用的。這里斬波開關S、電感L和續流二極管DF組成降壓斬波器的主電路。當S常通，輸入和輸出相等，當S常開，輸出為0V，輸出永遠小于或者等于輸入電源電壓。降壓斬波器的輸出電壓平均值與輸入電壓之比，剛好等于斬波開關的導通時間與斬波周期之比。改變導通比就可以控制斬波器的輸出電壓和電流的平均值。【七、保護檢測和控制電路】保護電路分待機VS電源瀉放電路、輸入AC過欠壓保護、PFC過欠壓保護，還有VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V電源輸出失落檢測保護。【一、保護檢測和控制電路】CPU保護檢測輸入通道共有七個，按照保護控制的特點分待機VS電源瀉放電路、VS、Va、5V、16V、9V電源輸出過欠壓檢測保護、交流輸入電源過壓欠壓保護和PFC電源過壓欠壓保護四個部分。相關電路如下：（略）1、VS電源待機瀉放電路：待機時，CPU（7）腳由高電位瞬間跳變為低電平，馬上又升為高電平。這個低電平使Q851截止、Q852瞬間導通一下，通過負載電阻R865和R872將C856、C857、C859、C860儲存的VS電源電荷瀉放掉。2、VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V輸出電源檢測保護：VS_DET信號送到CPU（28）腳、VA_DET信號送到CPU（27）腳、5VDET送到CPU（3）腳、16V送到CPU16腳、9V送到CPU（1）腳，當CPU檢測到這幾組電壓任何一組失落時，除了保留STBY5V和PFC（390V）電源，將會關閉其它所有輸出電源通道。3、輸入交流電源過壓欠壓保護：輸入的交流電壓通過D125、R144、R142、R123、R137、R138、R139、R140、R140、R141組成分壓電路，在通道上面選擇TP6和TP7兩個位置作為保護電壓取樣點，其中TP7是欠壓保護取樣點，正常電壓是2.7V，TP6是過壓保護取樣點，正常電壓是5.2V。欠壓保護電路在正常情況下，U121/TL431，三個極K、R、A電壓分別是2V、2.5V、0V，因為R極有2.5V電壓，那么U121K、A極有電流通過，光藕PC151導通、CPU（17）腳得到正常的高電位AC_DET信號。當出現交流電源欠壓、TP7取樣電壓低于2.5V時，U121R極失去起控電壓條件，K、A斷路，PC151截止，CPU（17）腳檢測到低電位AC_DET信號，馬上關閉所有受控電源通道，包含送到主板的STBY5V待機電源過壓保護電路在正常狀態時，Q121截止，其C極高電位。當出現交流電壓過高、TP6取樣電壓超過8V時，其通過D122和C124整理濾波電壓將超過8.2V，此時ZD121齊納擊穿，Q121飽和導通，D124接著導通（這時D121也同時導通，下面PFC電源保護部分將描述），U121R極電壓被鉗位至2V左右，K、A開路，PC151截止，和上述欠壓狀態一樣電源進入保護狀態。4、PFC電源過壓欠壓保護：PFC電壓通過R146、R145、R126、R127、R136、R128、R130組成分壓電路，在上面選擇兩個位置作為保護電壓取樣點，其中R128和R130接點是欠壓保護取樣點，正常電壓是2.6V，R136和R128是過壓保護取樣點，正常電壓是11.6V。欠壓保護電路在正常狀態時U122導通，PC152導通，CPU（19）腳得到正常的高電平PFC_DET信號。當PFC電源出現欠壓、取樣點電壓低于2.5V時，U122開路、PC152開路，CPU（19）腳檢測到低電平的PFC_DET信號，馬上關閉VS電源，CPU（28）腳VS_DET檢測到電壓失落，除了送到主板的STBY5V待機電源外，其它所有受控電源通道均被關閉。這種情況有別于上述交流AC過欠壓保護，因為本保護發生后送到主板的STBY5V待機電源還存在。（電源鎖定，要關交流開關）當PFC出現過壓、取樣點電壓大于12.5V時，ZD122被齊納擊穿，Q121飽和導通，D121和D124都導通，U122、U121同時開路，PC151、PC152都開路，CPU（19）、（17）兩個腳檢測到異常的低電平保護信號，同樣會馬上關閉所有受控電源通道，包含送到主板的STBY5V待機電源，該保護控制和交流電源過欠壓保護特點一致。總結上述幾組保護特點如下：1、交流電源輸入過欠壓和PFC電源過壓保護動作時，包含送往主板STBY5V在內的所有輸出電源全部關閉；2、PFC電源欠壓保護動作時，只有STBY5V存在，其它幾組輸出電源全部關閉；3、VS、Va、5V、5Vsc、16V、9V輸出電源失落保護動作時，STBY5V存在，PFC（不工作時310V，工作時390V）電路照常工作，其它輸出電源全部關閉。掌握以上特點，當電源板出現保護問題時，我們只要測量STBY5V、PFC電壓就可以快速判斷故障范圍。【維修篇】該電源板通病比較多，這里整理幾篇檢修過的案例友情提示：對于檢修來說該電源板還有一個特點，拔掉到主板的P814和掃描板供電排插后，通電直接輸出所有電源，所以非常方便脫離屏后維修。【一、機型：PD32ES33故障現象：不開機（售前機）】分析檢修：首先檢查排插P814電壓，發現無STBY5V電源，而CPU部分VDD電源還存在，人為將光藕PC1513、4腳短接，CPU（14）、（15）腳接高電位，PFC_ON和VS_ON依然沒有控制信號輸出，感覺CPU屬于死機狀態，用示波器觀察CPU（21）、（22）晶振波形正常，再檢查（23）腳復位電壓時電源板上發出異常的聲音，復位腳電壓也不穩定，估計問題出在這上面，經過檢查發現復位ICU701和電容C703均沒有安裝，因手上沒有KIA7027集成塊，按照過去檢修彩電微處理器的經驗，只需要RC組成延時電路就可以完成復位，于是補裝一個0.1Uf貼片電容在C703位置，拆掉人為短接線，再次通電，電源恢復正常。【二、機型：PD32ES33故障現象：自動關機，指示燈不亮（用戶機）】分析檢修：檢查排插P814電壓，發現無STBY5V電源，而CPU部分VDD電源還存在，人為將光藕PC1513、4腳短接，STBY5V電源恢復正常，顯然是過欠壓保護誤動作，繼續測量發現U121K極電壓在3.6－5.5V間波動，AC輸入取樣點電壓正常，PFC取樣點電壓也無異常，將Q121基極對地短路后開機故障消失，顯然是兩路過壓檢測出了問題，分別斷開ZD121和ZD122，發現是ZD122有漏電流引起，考慮PFC過壓保護設置過于靈敏，將11V穩壓管代換為12V后，電源恢復正常。這種故障后來遇到多起，甚至有的技術員因找不到問題竟然將PFC升壓電路取消來解決問題。實踐中發現，該電源將IC601（6）、（7）腳短接后PFC降為310V居然可以正常工作，所以以后遇到IC601或者Q602、Q603擊穿找不到代換配件時，可以取消PFC升壓電路應急處理，但配件買到后務必恢復原狀。【三、機型：PD32ES33故障現象：不開機（用戶機）】分析檢修：其它技術員維修過，說修了很長時間，最后發現把光藕PC802（3）、（4）腳短接可以正常工作，但不知道究竟是什么原因，不敢長時間工作，所以將電源板拆回來發到我這里維修。這個問題請大家根據剛才的原理來一起分析【實測電壓參數】【P814排插（至主板）電壓】腳位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15開機 5.1 4.9 4.7 5 4.9 0 0 16 16 0 9 0 5 5 0待機 5.1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0【IC701(CPU)電壓】腳位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14開機 2.5 1 2.5 2.5 5 5 5 0 5 5 0 4.9 4.7 4.9待機 0 0 0 0 5 5 5 5 5 0 0. 0.4 0 0【注：7腳在待機瞬間有一個5-0