长虹CN-9机芯彩电开关电源原理与检修

2017-05-16 19:31:51  阅读 106 次 评论 0 条
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声明此资料摘自《无线电》杂志长虹 CN-9 机芯开关电源是在长虹 CH-10 机芯开关电源的基础上,增加了以 V80l 为核心组成的电子稳压电路和以 N812、VD836、V830 为核心的开/待机控制电路。该电源以

声明此资料摘自《无线电》杂志
长虹 CN-9 机芯开关电源是在长虹 CH-10 机芯开关电源的基础上,增加了以 V80l 为核心组成的电子稳压电路和以 N812、VD836、V830 为核心的开/待机控制电路。该电源以飞利浦公司的 TDA4605 作为电源驱动集成电路,它内部 设有振荡、电压基准、误差放大、脉冲宽度调制、缓冲放大等电路。该集成块还具有过流、过压、欠压等保护功能。 由于该电源采用大功率场效应管作为电源开关管,所以本机芯开关电源具有功耗低、带载能力强、电压适应范围宽、 外围元件少及便于维修等诸多优点。下面以  G29D3(B)型彩电开关电源为例(见附图),对  CN-9  机芯开关电源工作原理 作一分析。
长虹CN-9机芯彩电开关电源原理与检修 第1张
工作原理
1.启动过程
220V 市电经 VD803 半波整流,R802 降压加到 TDA4605 的 6 脚,同时该电压对电容 C819 充电,6 脚电压由 0V 开始上升,TDA4605 内部电源电压监测器开始动作,对 6 脚电压进行监控。当 6 脚电压上升到 lO.3v 以上时,TDA4605 内部振荡电路开始工作,此时将从 5 脚输出一开关脉冲,电源开始启动。
2.振荡过程
5 脚输出的开关脉冲经电阻 R820 加到开关管 V840A 的栅极(G),开关管开始导通,在开关变压器 T803 的初级 14
绕组中有电流流过,在 5.7 绕组中将产生一感应电流。T803 的 7 脚的感应脉冲经 R825、R818 加到 N811(TDA4605)
的 8 脚,N811 内部过零检测电路检测到 8 脚有连续的脉冲输入后,则将该脉冲经逻辑控制后加到 5 脚,使 5 脚输出的 脉冲加宽。当某种原因使 8 脚无连续脉冲输入时,则 N8ll 内部逻辑电路将关闭 5 脚的输出脉冲,使电源中的振荡器停 振。
3.稳定过程
开关电源正常工作后,T803 的 6 脚输出的感应脉冲电压经 vD819 整流、C820 滤波后得到约 38V 的电压。该电压 再经 V801、VD824 组成的电子稳压器稳压得到稳定的 12V 直流电压加到 N811 的 6 脚,此时电源启动时的供电电阻 R802 不再为 N811 供电。
4.稳压过程
许多开关电源的稳压控制都是通过对电源次级十 B 电压端进行误差取样,然后通过光电耦合器等元件对电源初级 开关管的导通时间加以控制。本机芯则是对开关变压器 T803 初级互感绕组 7 脚输出的脉冲进行整流取样后送到 N811
的 1 脚内的误差控制放大器,以调整 5 脚输出的开关脉冲宽度从而达到稳压的目的。具体过程可用下列关系式表示:
+B↑→T803 的 7 脚 U↑→VD823 负端 U↑→N8ll 的 l 脚 U↑→N811 的 5 脚 U↓→+B↓+B↓→T803 的 7 脚 U↓→
VD823 负端 U↓→N81l 的 1 脚 U↓→N811 的 5 脚 U↑→+B↑
5.开/待机控制过程
本机芯开/待机控制电路分两路:一路控制 N861(LM317)输出的 9V 电压,该 9V 电压用于行振荡电路;另一路通 过光耦 N812 对 N811 的 l 脚输入的误差电压进行控制,进而控制电源次级+B 电压及其他几路电压。
当机器待机时,CPU 输出高电平待机指令从 ST-BY 端输入,V862 饱和,VD863 正偏导通,N861(LM317)的
2 脚调整端电压被短路到地,N86l 的 3 脚无 9V 电压输出,行振荡电路停振,行扫描停止工作。同时,高电平待机指令
经 R835 加到 V830 的 b 极,V830 饱和,VD836 正端被接地而反向击穿。由于 VD836 是 6.8V 稳压二极管,而且开机 状态时 VD836 负端电压为 15V 左右,所以待机时,VD836 负端屯压将由 15V 下降到 7V 左右,光耦器 N812 的 l、2 脚内的光电二极管导通,N812 的 3、4 脚内光敏三极管随之导通,N81l 的 1 脚误差电压将上升,最终使 T803 各绕组 电压将下降约为二分之一,+B 电压也由此下降到 65V 左右。而长虹 CH-10 机芯开关电源开/待机控制电路未对电源 初级实施控制,只对供给信号处理的 8V 电压进行通/断控制。[Page]
6.保护电路
N811 的 2 脚为初始电流输入,该电流在其内部要与误差电流进行比较。另外该脚通过外接电阻 R812 与 300V 电压相连,用于市电过压检测。当市电升高时,300V 电压相应升高,当 2 脚电压上升到 2.8V 以上时,2 脚内部保护 电路启动,关闭 5 脚的输出脉冲。
N8ll 的 3 脚为欠压保护端,用于市电欠压检测,300V 电压经 R813 与 R814 分压后加到该脚。当 300V 电压降低 导致该脚电压低于 1.8v 以下时,3 脚内部保护电路动作,5 脚的输出脉冲被关闭,电源中的振荡器停振。
N8ll 的 5 脚为开关脉冲输出端,该脚内部设有一驱动功率检测器,当开关电源过载或负载短路导致 5 脚驱动功 率显著增大时,该检测器将发出保护指令,关闭 5 脚的输出脉冲。
N811 的 6 脚既是供电端也是过压保护端。当某种原因造成该脚电压上升到 17.5V 以上时,6 脚内部保护电路 将发出指令,关闭 5 脚的输出脉冲。
常见故障检修
1.300V 正常,开关电源无输出 首先断开开关变压器次级各组电压的负载。若各组电压恢复正常,则故 障在负载电路。若各组电压仍无输出,则可判定故障在电源本身。
断开 V801 的 e 极、N8ll 的 5 脚外接电阻:R820,用数字万用表测 N8ll 的 6 脚电压。若该脚电压在 5.5~11.5V 间反复跳变,2 脚电压在 1.0~7.7v 反复跳变 3 脚电压在 1.0~2.4V 间反复跳变,7 脚电压在 0.3~3.6V 间反 复跳变,5  脚电压在  0~O.15V  间反复跳变(此时若用指针式万用表测  5  脚,可看到表针在不停地摆动),则可判定 N81l(TDA4605)基本正常,故障在其他电路。恢复断开的 V801 的 e 极、N811 的 5 脚外接电阻 R820,再断开光耦器。 N812 的 3 脚或 4 脚。若各组电压恢复正常,则判定故障在以 V830、VD836 组成的待机电路,检修时应重点检查 VD836。 若断开 N812 的 3 脚或 4 脚,故障仍然存在,则应检查以 V801 为核心的电子稳压电路,实际维修中常见的故
障为 VD824 击穿或软击穿。若检查或更换仍不奏效,还需检查 V840A 及其外接元件,常见故障有 VD840 击穿短路,
R820 阻值变大或开路。检查上述各元件无误,最后检查 N811 的 8 脚外 接电阻 R818 及 N81l 本身,即可排除故障。
2.开机烧保险管,开关管 V840A 击穿
当发现保险管 F801 被饶黑,同时,开关管 V840A 被击穿短路,应查以下电路:查+B 电压端整流二极管 VD873
是否击穿短路;查开关管 V840A 的 D 极外接二极管 VD815、C815 是否损坏;查 N811 的 2 脚外接 电阻 R812 阻值是否变大或开路,电容 C812 是否击穿或严重漏电;查 N811
的 5 脚输出的脉冲幅度是否正常,可采用前面判断 N811(TDA4605)是否正常的方法以及附表给出的维修数据进行 检查加以判定。若不对上述电路进行认真检查,则新换的保险管和开关管在通电瞬间很可能又被损坏。
3.+B 电压输出低 对于本开关电源而言,此类故障只需检查:
(1)开/待机控制电路,断开 N812 的 3 脚或 4 脚,若电压恢复正常,则故障在开/待机控制电路,其中以 VD836
损坏较常见。
(2)N81l 的 7 脚外接软启动电容 C826,若该电容不良或漏电,则 N811 的 5 脚输出的脉冲宽度减小,从而造成 输出电压降低。[Page]
(3)开关管 V840A 的 G 极外接保护二极管 VD840,该二极管若不良或特性变差,将造成输入开关管
V840A 的 G 极的激励脉冲减小,造成输出电压降低。
4.+B 端输出电压高 无论哪种开关电源,输出电压高的故障都应查误差取样及稳压控制环路。本机芯开关电源则应查  VD823~
N811 的 1 脚间元件,查 VD823、RV801、R816、R8l1 阻值是否变大或开路。另外不要忽略对 C823 进行检查,当该电
 
容漏电或开路均将造成 N811 的 1 脚电压降低,最终导致输出电压升高。若检查上述元件均正常,则更换 N811 方可排 除故障。
检修实例
例 1:一台长虹 G2985(B)型彩电出现三无。
测+B 电压端为 0V,断开行负载以及开/待机控制电路中 V830 的 b 极,+B 电压仍然为 0V。断电,测开关电 源各次级均无对地短路现象,由此判定故障在开关电源本身。测  300V,电压为  307V,表明整流滤波电路基本正常。 测集成块 N811 的 6 脚,电压在 5.6V 至 11.5V 间反复跳变,其余各脚电压也均在正常范围内跳变。对集成块外围元 件进行检查,发现 N811 的 8 脚过零检测输入端外接电阻 R818 的
阻值为无穷大,更换之,故障排除。
例 2:一台长虹 G2585(B)型彩电出现三无。
测 300V 电压正常,+B 电压无输出,断开行负载,+B 电压仍无输出,断开 N811 的 5 脚外接电阻 R820,通 电测 N8ll 的 5 脚,有 O~O.15V 跳变的电压,说明 N811 内部振荡电路已启振,且输出了脉冲波,判定 N811 基本正 常。继而测 N8ll 其余各脚电压,发现 2、6、7 脚有反复跳变的电压,而 3 脚为 0V 不变,说明 3 脚内部欠压保护电路 已启动。查其外围元件,发现 R813 开路,用 0.5W 1MΩ电阻将其换之,故障排除。
例 3:一台长虹 G2510(B)型彩电出现三无。
拆机,发现保险管 F801 被烧黑,说明开关电源出现严重短路现象。经查,发现开关管 V840A 和保护二极管 VD840 均被击穿,换上新的保险管和 VD840,取下开关管,通电测 N81l 的 5 脚有 0~0.15V 跳变的电压,测其他各脚 电压均在正常范围内跳变,由此判定 N811 基本正常。逐一检查损坏开关管 V840A 的原因,发现 V840A 的 D 极外接 二极管 VD815 击穿短路,换上同型号二极管,并装上新的开关管试机,一切正常。
例 4:一台 G2585(B)彩电开机三无。
测 300V 电压正常,测+B 电压在 115V 至 180V 之间变化,再测开关电源输出的 5V 电压也在 2V 至 5V 之间 变化。断开行负载,用 60W 电灯泡作假负载,通电灯泡不亮,说明电源带不动负载。取下电灯泡,使+B 电压恢复在
115V 至 180V 之间变化。测量 N811 各脚电压,发现 N811 的 1 脚电压偏低,为 0.1V 左右,怀疑 N81l 的 1 脚外围元 件出现故障,造成输入到该脚的误差取样电压降低,使+B 电压升高。检查取样电路中 VD823、C823、RV801、R816、
R8ll 等元件,各电阻阻值均正常,用优质 50V 1u F 电解电容
并联于 C823 上,+B 电压立即恢复正常,C823 正极电压也由 1V 上升到 11.2V。换下损坏的 C823,试机,故障 排除。
例 5:一台 G29D3(B)型彩电行幅小。
测开关电源+B 电压端,115V 变成 95V 左右,且不稳定。断开行负载,该电压仍为 95V 左右。首先,断开光 电耦合器 N812 的 3 脚,测+B 电压端,电压上升到 115V,由此表明故障在开/待机控制电路,测开/待机控制管 V830[Page]
的 b 极,电压为开机值 0V,c 极为 5.2V。正常情况下,V830 的 c 极电压应为 7V 左右,查 VD836 以及 V830,发现
V830 本身 c、e 极有轻微漏电现象。更换 V830,并恢复 N812 的 3 脚,故障排除。
附表 N811 TDA4605修参考数据
    引脚功能 500 型万用表 DT890 数字万用表
待机 (V) 开机 (V) 对地阻值(KΩ) 待机 (V) 开机 (V) 对地阻值(KΩ)
红笔测 黑笔测 红笔测 黑笔测
1 误差电压控制输入 0.4 0.4 0.6 0.6 0.41 0.41 0.27 0.27
2 初始电流输入,过压保护输入 2.1 1.2 6.4 13 1.03 1.12 11.7 5.78
3 欠压保护输入 2.6 2.4 6.1 6.6 2.44 2.37 6.15 5.42
4 0 0 0 0 0 0 0 0
5 激励脉冲输出 0.6 2.6 1.1 1.1 0.64 3.21 0.97 0.97
6 启动电压及驱动信息检测输入 10.5 12.6 4.8 14.6 10.6 10.9 17.7 4.46
7 较启动外接充放电电容 0.3 1.4 6.8 10.7 1.05 1.68 9.42 6.14
8 过零检测脉冲输入 0.2 0.4 6.4 7.3 0.29 0.41 6.69 5.77

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