□周永勝(重慶工業(yè)高等專科學(xué)校,重慶400050)
中圖分類號(hào):TN943. 6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007 - 7022 (2002) 16 - 0087 - 04
顯示器電源一般采用他激式開關(guān)電源,控制芯片
大都采用UC3842 或KA3842 ,開關(guān)管一般采用功率型
場(chǎng)效應(yīng)管,典型電路如圖1 所示。該電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工
作穩(wěn)定,但維修實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),開關(guān)電源的故障率較高,
占顯示器故障的50 %左右。
1 交流輸入與300 V 直流電壓的形成
1. 1 市電輸入電路
由SW,F501 ,C501～C504 ,L501 構(gòu)成。SW 是總電
源開關(guān);F501 為延遲型交流保險(xiǎn)管;其余元件組成高
頻濾波器,可防止電網(wǎng)與開關(guān)電源相互干擾。
這部分電路的常見故障是保險(xiǎn)管燒壞,如管內(nèi)不
發(fā)黑,可能是由電網(wǎng)電壓波動(dòng)引起,更換1 只即可。但
通常是由電路短路引起,特別是管內(nèi)發(fā)黑時(shí),說(shuō)明有嚴(yán)
重的短路故障,需查明原因再更換保險(xiǎn)管。另外,電源
開關(guān)因頻繁使用,易出現(xiàn)接觸不良故障,高頻濾波電容
C501 ,C502 也會(huì)偶有擊穿損壞。
1. 2 消磁電路
由消磁電阻和消磁線圈串聯(lián)構(gòu)成。消磁電阻是正
溫度系數(shù)熱敏電阻,它在常溫時(shí)阻值較小,一般約為
10～40 Ω 。在接通電源開關(guān)的瞬間,消磁線圈中的電
流較大,由于消磁電阻逐漸升溫,阻值逐漸增大,消磁
電流逐漸減小,在一兩秒鐘內(nèi)即可將顯像管周圍的剩
磁消掉。PTC501 為三端消磁電阻,其內(nèi)部還有1 只熱
敏電阻并聯(lián)于220 V 電源兩端,常溫時(shí)阻值一般約為
幾百Ω ,起輔助加熱作用。有的節(jié)能型顯示器消磁電
路由顯示器中的CPU 通過(guò)繼電器進(jìn)行控制,開機(jī)瞬間
消磁完成后,即與220 V 完全斷開,但在使用中途還可
隨時(shí)消磁。
消磁電路的常見故障為消磁電阻被擊穿或阻值增
大,前者會(huì)引起燒保險(xiǎn),后者則使消磁功能失效,屏幕
周圍出現(xiàn)不均勻色斑。消磁電阻可用標(biāo)稱阻值大一些
的應(yīng)急代換,也可用兩端的代替三端的。另外,消磁線
圈也可能匝間短路而引起燒保險(xiǎn)。
1. 3 橋式整流濾波電路
由R501 ,BD501 ,C506 構(gòu)成。R501 為小阻值、大功
率電阻,可減小開機(jī)瞬間的沖擊電流,它容易出現(xiàn)開路
故障。C506 為高壓濾波電容,正極電壓約300 V ,因電
源部分溫度較高,其電解液易干涸,造成容量減小,使
屏幕出現(xiàn)扭曲干擾并發(fā)出“吱吱″聲。容量如完全消
失,較高的浪涌電壓有可能擊穿電源開關(guān)管。此外,整
流橋中的二極管有時(shí)出現(xiàn)擊穿或開路的故障,可用
1N4007 ,1N5408 等分離二極管代換。為了安全,斷電
檢修時(shí)應(yīng)當(dāng)先對(duì)C506 等大電解電容進(jìn)行放電。
2 開關(guān)振蕩及穩(wěn)壓電路
2. 1 啟動(dòng)電路
由R506 ,C512 構(gòu)成。在開機(jī)瞬間,300 V 電壓經(jīng)
R506 對(duì)C512 充電,當(dāng)充電電壓達(dá)到一定值時(shí)(約16
V) ,芯片才能啟動(dòng)工作,因此,R506 常稱作啟動(dòng)電阻,
它是一個(gè)故障率很高的元件,一般都是阻值增大或開
路。此時(shí),黑表筆接300 V 端,紅表筆接芯片⑦腳,測(cè)
得的電阻值大于68 K,并且開機(jī)后測(cè)芯片⑦腳無(wú)電
壓;有的顯示器關(guān)機(jī)后300 V 電壓因無(wú)泄放電阻而下
降緩慢。
2. 2 振蕩電路
由R512 ,C515 ,R509 等構(gòu)成。芯片啟動(dòng)后,從⑧腳
輸出5 V 基準(zhǔn)電壓,對(duì)C515 充電,通過(guò)芯片內(nèi)部電路
形成振蕩,在④腳形成幅度約2 VP - P ,周期約20μs 的
鋸齒波,自由振蕩的頻率由R512 的阻值和C515 的容
量共同決定。該電路的故障較少見,但如果R512 開
路,C515 開路或短路,R509 開路,將使開關(guān)電源不振蕩
而無(wú)電壓輸出。
2. 3 同步電路
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《中國(guó)有線電視》2002 (16)
CHINA CABLE TELEVISION ?維護(hù)與維修?
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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周永勝:顯示器常見開關(guān)電源的原理與維修 《中國(guó)有線電視》2002 年第16 期
© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
由C516 ,R515 ,R528 ,D506 構(gòu)成。從行輸出變壓
器反饋繞組取出約15 VP - P 行頻脈沖, 經(jīng)過(guò)C516 ,
R515 ,D506 進(jìn)入振蕩電路,使開關(guān)電源和行掃描電路
頻率相同,以減小開關(guān)電源對(duì)視頻信號(hào)等的干擾,也使
電源工作更穩(wěn)定。該電路的故障較少見。
2. 4 開關(guān)管及其驅(qū)動(dòng)電路
由IC501 ,R510 ,R508 ,D507 ,ZD501 ,Q501 構(gòu)成。振
蕩電路工作后,由芯片⑥腳輸出幅度約15 VP - P的方波
脈沖,通過(guò)R510 進(jìn)入開關(guān)管Q501 的柵極,使其工作于
開關(guān)狀態(tài)。由于電感的自感和互感作用,在開關(guān)變壓
器各繞組形成脈沖電壓。
該電路中開關(guān)管擊穿的現(xiàn)象較常見,損壞原因有:
本身質(zhì)量差、散熱不良、驅(qū)動(dòng)脈沖過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱、頻率過(guò)
低、保護(hù)電路異常、開關(guān)變壓器不良等。R510 阻值增
大或虛焊, ZD501 漏電是引起激勵(lì)不足的主要原因。
當(dāng)開關(guān)管擊穿后,必?zé)ｋU(xiǎn)管,也可能殃及基極和發(fā)射
極電阻乃至芯片。所以,當(dāng)發(fā)現(xiàn)開關(guān)管擊穿后,必須同
時(shí)考慮到另兩個(gè)因素:一是有哪些元件被連帶損壞;二
是開關(guān)管損壞的原因是什么,這是維修各種開關(guān)電源
的重要經(jīng)驗(yàn)之一。對(duì)于屢損開關(guān)管的故障,需要檢測(cè)
其驅(qū)動(dòng)脈沖是否正常,通?？梢栽跀嚅_市電后,在芯片
⑦腳和⑤腳間外加17 V 直流電壓,再對(duì)4 ,6 腳脈沖和
各腳電壓進(jìn)行檢測(cè)。
當(dāng)開關(guān)管及其周圍電路有某些開路性故障時(shí),如
R510 開路、Q501 虛焊等,會(huì)使開關(guān)電源無(wú)直流電壓輸
出或輸出電壓極低,芯片各腳電壓會(huì)有規(guī)律性的高低
變化。這是一種典型的故障現(xiàn)象,說(shuō)明啟動(dòng)電路和振
蕩電路工作正常,但芯片⑦腳不能從開關(guān)變壓器⑤腳
獲得持續(xù)且足夠的供電電流,電源只能反復(fù)啟動(dòng)、停
止。另外,當(dāng)ZD501 短路、開關(guān)變壓器初級(jí)繞組或反饋
繞組局部短路時(shí),也會(huì)有同樣的故障表現(xiàn)。
2. 5 穩(wěn)壓控制電路
由D504 , C512 , R511 ,VR501 , R514 等元件構(gòu)成。
開關(guān)變壓器⑤腳脈沖經(jīng)R531 限流,D504 整流,C512 濾
波后,得到約18V 直流電壓,它一方面對(duì)芯片⑦腳持
續(xù)供電,另一方面作為取樣電壓,經(jīng)R511 ,VR501 ,R514
分壓后進(jìn)入芯片的誤差電壓輸入端②腳,與內(nèi)部2. 5
V 基準(zhǔn)電壓比較后,再控制⑥腳輸出脈沖的寬度,從而
自動(dòng)穩(wěn)定開關(guān)電源的各路輸出電壓。C526 ,R529 可改
善穩(wěn)壓控制的反應(yīng)速度。R513 ,C513 用于設(shè)置芯片內(nèi)
誤差比較放大器的閉環(huán)增益和頻率特性。
該電路常見故障是,使用多年的顯示器VR501 中
心觸點(diǎn)會(huì)接觸不良,導(dǎo)致各輸出電壓降低或不穩(wěn)。根
據(jù)穩(wěn)壓原理可知,C526 漏電,R514 阻值增大會(huì)使輸出
電壓偏低,R511 阻值增大會(huì)使輸出電壓偏高。另外,
D504 ,R531 開路時(shí),也會(huì)使開關(guān)電源反復(fù)啟、停變化。
3 開關(guān)管保護(hù)電路
3. 1 過(guò)流保護(hù)電路
由R504 ,R505 ,R530 , IC501 組成。當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通
時(shí),其發(fā)射極電壓逐漸升高,當(dāng)反饋到芯片③腳的電壓
達(dá)到1 V 時(shí),其內(nèi)部電路動(dòng)作, ⑥腳停止開關(guān)脈沖輸
出。可見, ⑥腳輸出脈沖的寬度同時(shí)受控于②腳和③
腳的反饋電壓。正常情況下,R504 兩端的電壓波形為
1 VP - P以下的鋸齒波。R530 阻值較大,一方面可提高
過(guò)流保護(hù)的靈敏度;另一方面在關(guān)機(jī)后為300 V 電壓
提供泄放通路,但許多顯示器中都沒(méi)有這只電阻。
該電路中R504 常出現(xiàn)阻值增大或開路的故障,從
而引起過(guò)流保護(hù)電路動(dòng)作,無(wú)輸出。
3. 2 欠壓保護(hù)電路
當(dāng)芯片⑦腳電壓低于16 V 時(shí),整個(gè)電源不啟動(dòng)、無(wú)
輸出;在啟動(dòng)工作以后,如果⑦腳低于10 V ,電源也停止
工作。這兩種情況都可避免開關(guān)管因激勵(lì)不足而損壞。
3. 3 過(guò)激勵(lì)保護(hù)電路
開關(guān)管基極有1 只18 V 的穩(wěn)壓二極管,它可將驅(qū)
動(dòng)脈沖的峰值限制在18 V 以下,防止開關(guān)管過(guò)激勵(lì)損
壞。另外,當(dāng)300 V 高電壓因開關(guān)管擊穿而竄入基極
回路后,ZD501 被擊穿,對(duì)芯片具有保護(hù)作用。不過(guò),
當(dāng)ZD501 出現(xiàn)漏電故障時(shí),開關(guān)管會(huì)因欠激勵(lì)而損壞。
3. 4 尖峰吸收電路
在開關(guān)管由導(dǎo)通變?yōu)榻刂沟乃查g,由于初級(jí)線圈
的自感作用,會(huì)在開關(guān)管漏極形成很高的尖峰脈沖,容
易擊穿開關(guān)管。該脈沖經(jīng)D501 ,D502 分別對(duì)C507 ,
C508 充電,從而被削弱,保護(hù)了開關(guān)管。在開關(guān)管導(dǎo)
通期間,C507 ,C508 再經(jīng)過(guò)R502 ,R503 放電,以便下一
周期繼續(xù)吸收尖峰脈沖?？梢?該機(jī)的尖峰脈沖吸收
電路共有兩套,D501 ,C507 ,R502 組成第一套,D502 ,
C508 ,R503 組成第二套,前者的電容量較大,起主要作
用,它還可抑制振鈴干擾;后者只對(duì)尖峰脈沖起輔助吸
收作用。在有的顯示器中,第二套電路被去掉,有的則
簡(jiǎn)化為在開關(guān)管D ,S 間并聯(lián)一只幾百皮法電容。
這部分電路(特別是第一套電路) 如出現(xiàn)開路性故
障,會(huì)不定期燒毀開關(guān)管等元件。也曾見過(guò)因C508 被
擊穿而燒保險(xiǎn)管的故障。
4 脈沖整流電路
在開關(guān)管截止期間,開關(guān)變壓器各次級(jí)繞組的脈
沖電壓,通過(guò)二極管整流、電容濾波,得到多個(gè)高低不
同的直流電壓,供給電源中不同的部位。這部分電路
的常見故障有:整流二極管擊穿、開路或虛焊;電容容
