第2章 LG液晶彩电电源板维修精讲
2.1 LG 19LG3000液晶彩电电源+背光灯板维修精讲
图2-1 LG 19LG3000液晶彩电电源板实物图解
LG 19LG3000和19LG3010液晶彩电采用的是型号为715T2783的电源板,是集开关电源开关电源驱动控制电路采用LD7575APS(IC901),配合大功率MOSFET开关管、开关变压器T901等组成。该电源板不设PFC电路,直接将市电整流滤波后的300V电压转换为液晶电视机主板和背光灯板需要的12V、5V电压。背光灯驱动控制电路采用OZ9938GN(IC801),配合复合开关管AO4616(Q805、Q806)、升压变压器组成,为4路背光灯提供交流高压。
图2-2 LG 19LG3000液晶彩电电源+背光灯板电路组成示意图
2.1.1 开关电源电路原理精讲
LG 19LG3000液晶彩电采用的型号为715T2783电源板,开关电源电路如图2-3(见全文后插页)所示,由驱动控制电路IC901(LD7575APS)、MOSFET开关管Q901(STP10NK70ZFP)和开关变压器T901为核心组成。没有PFC电路,市电电压整流后由大滤波电容器滤波后为电源电路供电,经电源电路变换后,输出12V和5V电压。
该电源板不受开关机电路的控制,接通市电电源后,开关电源即开始工作,为整机提供12V、5V电压,进入开机状态。
1.开关电源基本电路
(1)LD7575APS简介
LD7575APS是我国台湾通嘉科技公司制造的开关电源厚膜电路,是高性能的PWM控制器,具有较好的节能特性。LD7575APS的内部电路如图2-4所示,内部集成有高压电流源、基准电压源、DSC振荡器、电压误差放大器、电流检测放大器、PWM比较器、RS锁存器、驱动级、过电压保护、过电流保护和欠电压锁定(UVLO)等功能电路。LD7575APS的引脚功能见表2-1。
图2-4 LD7575APS的内部电路框图
表2-1 LD7575APS(IC901)的引脚功能
(2)工作原理
AC 220V市电电压经抗干扰电路后,由BD901全桥整流、C905滤波后产生约300V的直流电压,该电压一路经变压器T901的一次绕组4-6加到大功率开关管Q901的D极,另一路经R904、R905加到IC901的8脚,为IC901提供电源,IC901振荡工作,从5脚输出激励脉冲,推动开关管Q901工作于开关状态,其脉冲电流在T901的各个绕组产生感应电压,其中绕组2-3上产生的感应电压,经D902、C908、C933整流滤波后得到VCC电压,送到IC901的6脚,取代IC901的8脚内HV电源为控制电路IC901供电。
T901的二次绕组9/10-11/12产生的感应电压经双二极管D906整流,C917、C918、L904、C920、C922组成的π形滤波后,输出12V电压,为主板所有功能电路供电;T901的二次绕组9/10-7/8产生的感应电压经双二极管D904整流,C930、C914、L903、C915、C916组成的π形滤波后,输出5V电压,为CPU控制系统供电。
(3)稳压控制电路
稳压控制电路由取样电路R929、R927、R930和误差放大电路IC902(KIA431VLA)、光耦合器IC903(PC123X2YFZOF)组成,对IC901的2脚电压进行控制,达到稳压值的目的。
当开关电源输出的12V和5V电压升高时,经过取样电路分压,使IC902的采样输入端电压升高,比较放大后IC902的电流增加,经过光耦合器IC903使IC901的2脚电压降低,IC902输出的脉冲变窄,开关管Q901的导通时间变短,开关电源输出电压降低正常值。当开关电源输出电压降低时,稳压电路向相反的方向变化,输出电压上升到正常值。
2.开关电源保护电路
(1)过电流保护电路
LD7575APS的3脚为电感电流检测输入端,通过R922对大功率开关管Q901的S极电压进行检测,当Q901的电流过大,在S极电阻R914~R917上产生的电压降增加,通过R922加到LD7575APS的3脚,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。
(2)输出过电压保护电路
LD7575APS内部设有过电压保护、过电流保护和欠电压锁定(UVLO)等功能电路,当输入到LD7575APS的8脚和6脚的电压超过设定值时,内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。
该电源在12V输出电路还设有过电压保护电路,由稳压二极管ZD920、晶体管Q903组成,对开关电源输出的12V电压进行检测,当开关电源输出电压过高时,将稳压二极管ZD920击穿,Q903导通,将R940并联到12V输出电路,稳定输出电压。
另外,LD7575APS的3脚外接稳压管ZD901,当开关电源输出电压过高时,C908两端产生的VCC电压也升高,当升高到ZD901的稳压值时,将ZD901击穿,向LD7575APS的3脚注入高电平,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。
(3)市电过电压保护电路
市电过电压保护电路由Q902及其外部电路组成。市电正常时经D903整流、C934滤波后的直流电压,经R921、R923、R907与R945分压后,Q904截止,对IC901的2脚COMP电压不产生影响;当市电电压过高时,Q902的B极压升高,Q902导通,将IC901的2脚电压拉低,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。
2.1.2 开关电源电路维修精讲
LG 19LG3000液晶彩电采用的电源板发生故障,主要引发开机黑屏幕故障,可通过观察待机指示灯是否点亮,测量关键点电压,解除保护的方法进行维修。
1.开机无电压输出
(1)熔丝熔断
测量熔丝F901是否熔断,如果已经熔断,说明开关电源存在严重短路故障,主要对以下电路进行检测:
1)检测整流滤波BD901、C905是否击穿漏电。
2)检查电源开关管Q901是否击穿,如果击穿,进一步检查T901的绕组4~6并接尖峰吸收件D901、C906、R908是否失效开路;检查IC901的2脚外部稳压控制电路的IC903、IC902,检查IC901的3脚外部过电流检测电路的R922、C924和R914~R917是否连带损坏。
3)检查T901的二次侧整流滤波电路或负载电路是否发生严重短路故障。必要时断开输出连接器,接假负载对电源电路输出电压进行测量,判断是负载电路故障还是电源电路故障。
(2)电源板始终无电压输出
如果测量熔丝F901未断,说明开关电源不存在严重短路故障,测量电源板有无12V和5V电压输出,如果始终无电压输出,主要是开关电源电路未工作,主要对以下电路进行检测。
1)测量IC901的8脚有无启动电压,如果无启动电压,检查8脚外部的启动电路R904、R905是否开路或烧断、阻值变大,检查IC901的6脚有无VCC工作电压。
2)测量IC901的5脚有无激励脉冲输出,无激励脉冲输出,故障在IC901及其外部元器件发生故障;有激励脉冲输出,则是MOSFET开关管Q901及其外部电路发生故障。
2.开机瞬间有电压输出
如果开机的瞬间电源板有电压输出,然后降为0V,则是保护电路启动。一是检查市电电压是否过高,引发市电过电压保护电路启动;二是检查过电压保护稳压二极管ZD901,过电流保护电路取样电阻R914~R917是否漏电、变质;三是检查稳压电路IC902、IC903是否发生故障;四是断开负载电路,对开关电源进行维修,避免负载电路故障对开关电源产生影响,引起过电流保护电路动作。
2.1.3 开关电源电路维修实例
例1:开机黑屏幕,指示灯不亮。
分析与检修:测量市电输入电路的熔丝F901未熔断,测量开关电源无电压输出,判断该开关电源电路发生故障。
对开关电源进行检测,测量驱动电路IC901的8脚无启动电压,对8脚外部的启动电路R931、R904、R938进行检测,发现R904烧断,更换R904后,开机仍不工作。在IC901的6脚外接12V电源单独供电,振荡电路启动,说明6脚外部供电电路发生故障,对6脚外部元器件进行检测,发现R909阻值变大。更换R909后,故障彻底排除。
例2:开机黑屏幕,指示灯不亮。
分析与检修:测量市电输入电路的熔丝F901烧黑且断路,说明电源板有严重短路故障。对电源板大功率元器件进行电阻检测,发现MOSFET开关管Q901的D极对地电阻最小,为5.6Ω,拆下Q901测量其极间电阻,内部击穿。
检查容易引发开关管击穿的尖峰脉冲吸收电路D901、C906、R908,发现C906变色,且表明有裂纹,更换C906和Q901后,故障彻底排除。
2.1.4 背光灯电路原理精讲
1.背光灯基本电路
LG 19LG3000液晶彩电采用的型号为715T2783电源板,其背光灯部分电路图如图2-5所示,主要由振荡激励控制电路、半桥式输出和高压形成电路两大部分组成。电源部分输出
图2-5 LG 19LG3000液晶彩电
电源板背光灯电路
的12V电源,为背光灯半桥式输出电路供电,开关电源输出的5V电压为IC801的2脚供电。开机后,主电路控制系统向电源板背光灯背光灯电路送去ON/OFF开启电压和DIM亮度控制电压,背光灯电路启动工作,将输入的直流电压转换为接近于正弦波的交流高压,经4个输出连接器,去点亮液晶显示屏内部的背光灯管。
(1)OZ9938GN简介
背光控制电路主要由IC801(OZ9938GN)内外部电路构成,在主电路板的控制下启动工作,向高压形成电路输出两路驱动脉冲信号,并具有过电压、过电流保护功能。
OZ9938GN是我国凸凹科技(OzMicro)公司推出的用于液晶产品CCFL背光控制检测电路,内部电路如图2-6所示,支持2~6个CCFL灯管,利用OZ9938GN组成的液晶逆变器具有高效率、高集成度、外部元器件少等优点。它的最高工作电压为7V,典型工作电压为4.5~5.5V,模拟调光电压为0.7~2.7V。OZ9938GN的引脚功能见表2-2。
图2-6 OZ9938GN内部电路框图
表2-2 OZ9938GN(IC801)的引脚功能
(续)
(2)背光灯开启电路
遥控开机后,主板微处理器输出的背光灯高电平开启ON/OFF指令经R820送到OZ9938GN的10脚点灯控制端,OZ9938GN内部振荡电路开始启动,经内部处理后从1、15脚输出PWM脉冲信号送到激励电路。在1个周期内,1脚波形与15脚波形的高低电平在时间上约差1/4个周期。
(3)背光灯高压形成电路
背光灯高压形成电路主要由复合MOSFET开关管Q805、Q806和升压变压器PT801、PT802(未安装)构成。升压后的交流电压经连接器CN801、CN802、CN803、CN804与背光灯管相连接。
Q805、Q806是复合MOSFET开关管,内含两个MOSFET开关管。OZ9938GN的1脚和15脚的激励脉冲分别送到Q805、Q806内部两个MOSFET开关管的G极,内部的两个MOS-FET开关管先后导通,在升压变压器PT801一次绕组5-1、6-2产生交变电流,在PT801的二次高压绕组产生交流高压,升压后为背光灯供电。
2.背光灯保护电路
(1)背光灯电流反馈电路
电流反馈电路由电流互感器L801、L802和D809、Q803为核心组成。灯管电流流经L801、L802时产生感应电压,二次侧感应电压经R846、R847后,再经D809整流,产生电流检测电压,输出电流过高时,电流检测电压升高。一是经D805送到Q803、Q802放大电路,通过C814对OZ9938GN的13脚定时电容器进行控制,调整振荡频率;二是通过R825送到OZ9938GN的5脚电流检测输入端,电流过大时OZ9938GN内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。
(2)背光灯电压反馈电路
过电压保护电路由分压电路C817、C818、R836、R837、R828、R829、R830和整流管D806、D807、D808组成,对升压变压器PT801二次侧输出的交流高压进行检测。
升压变压器PT801一次侧8脚输出的高压经过C817、C818、R836、R837分压后,再由D806整流,形成检测电压送到OZ9938GN的6脚过电压保护检测输入端;PT801二次侧9脚输出的高压经过R828、R829、R830分压后,再由D806整流,形成检测电压送到OZ9938GN的6脚过电压保护检测输入端;当升压变压器PT801二次侧输出的电压过高时,送到OZ9938GN的6脚检测电压升高,OZ9938GN停止振荡,达到保护的目的。
(3)背光灯亮度调整电路
主电路板送来的DIM为调光电压输入端,输入的直流电压经R813送到控制芯片OZ9938GN的4脚,以调整1脚、15脚输出的激励脉冲,实现对背光灯管亮度的调整。
2.1.5 背光灯电路故障维修
背光灯电路发生故障,主要引发有伴音而黑屏幕的故障。一是背光灯始终不亮,液晶屏始终为黑屏幕,多为背光灯电路故障,主要检查背光灯板的工作条件和背光灯电路;二是液晶屏开机瞬间背光灯点亮,然后熄灭,主要检查保护监测电路、背光灯管和高压形成电路。
1.背光灯始终不亮
(1)检查背光灯板的工作条件
1)检测背光灯半桥式升压输出电路12V和驱动控制电路IC801(OZ9938GN)2脚5V的VDDA电压是否正常。如果无12V和5V电压,则检测主电源电路。
2)检测IC801的10脚点灯控制电压和4脚亮度调整电压是否正常,如果10脚电压不正常,检查主板送来的ON/OFF电压是否为高电平,检查10脚外部元件R820、C807;如果4脚电压不正常,检查主板送来的DIM电压是否正常,检查IC801的4脚外部R813、R815、C803、R814是否阻值变大或开路、漏电。
(2)检查背光灯电路
如果检查背光灯板的工作条件正常,但背光灯的电路始终不工作,检查IC801的1、15脚有无激励脉冲输出,无激励脉冲输出,则故障在IC801及其外部电路;否则故障在Q805、Q806和PT801组成的高压形成电路。
2.背光灯亮后熄灭
当背光灯电路发生过电流、过电压故障时,产生背光灯亮一下就灭的故障现象。维修时,可采取测量关键的电压,判断是否保护和解除保护,观察故障现象的方法进行维修。
(1)根据故障现象,判断是否保护
如果开机的瞬间有伴音,显示屏亮一下就灭,则是背光灯保护电路启动所致。如果背光灯灯管亮后马上就灭,则是过电流保护所致;如果灯管亮1s后才灭,则是过电压保护电路启动。
(2)测量关键点电压,判断哪路保护
背光灯部分过电压保护电路主要对OZ9938GN的6脚电压进行控制,当过电压保护电路启动时,过电压保护检测电路向6脚送入高电平,OZ9938GN内部保护电路启动,关闭1、15脚输出的脉冲,背光灯电路停止工作,实现过电压保护。
背光灯部分供电欠电压保护电路对OZ9938GN的7脚电压进行控制。当驱动电路2脚5V电压过高时,经R815、R819分压使OZ9938GN的7脚电压升高,OZ9938GN内部保护电路启动,关闭1、15脚输出的脉冲,背光灯电路停止工作,实现过电压保护。
背光灯部分过电流保护电路主要对OZ9938GN的5脚电压进行控制,当电流反馈电路监测电流异常时,OZ9938GN的5脚电压上升;OZ9938GN内部保护电路启动,关闭1、15脚输出的脉冲,背光灯电路停止工作,实现过电压保护。
检修时,可在开机后保护前的瞬间通过测量OZ9938GN的6脚、7脚和5脚电压判断保护电路是否启动。如果7脚电压异常,则可判断5V供电过电压保护;如果6脚电压升高,则是电压反馈电路引起保护;如果5脚电压异常,则可判断电流反馈电路引起的保护。
2.1.6 背光灯电路维修实例
例1:开机黑屏幕,指示灯亮。
分析与检修:指示灯亮,说明开关电源正常,有伴音,但液晶屏不亮,仔细观察背光灯管根本不亮。
检查背光灯板的工作条件,发现IC801的2脚无5V供电,检查开关电源输出的5V电压和12V电压正常,测量5V电源供电电路,发现IC801的2脚外部R802烧断。用22Ω,1/8W电阻更换后,故障排除。
例2:开机黑屏幕,指示灯亮。
分析与检修:指示灯亮,说明开关电源正常,有伴音,但液晶屏不亮,仔细观察背光灯管在开机的瞬间点亮,然后熄灭。
检查背光灯板的工作条件正常,判断保护电路启动。根据维修经验,当灯管之一损坏时,由于灯管电流发生变化,容易引起保护电路启动。拆开电视机,查看灯管点亮状况,发现一只灯管开机的瞬间不亮,而其他灯管开机的瞬间点亮后熄灭。更换不亮的灯管后,故障排除。