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小小二极管惹的祸

 bxud 2017-02-26

机型:LB32K1(6M69)

故障现象:开机后自动关机、或不定期自动关机、指示灯亮、可继续开机

故障分析:交流上电后,按遥控器二次开机后,指示灯闪烁几次后长亮,继续开机后,可以开机,声音图像均正常,收看途中,长着半个小时,短则几分钟就出出现自动关机的现象。一般出现自动关机的问题,我们考虑的最多都是机芯板。本例出现自动关机的问题,也怀疑是机芯板存在问题,在随后的测试中,电源板待机电源输出为稳定的4.97V,二次开机后,机芯板PW-ON为2.4V,电源板12V,24V,PFC390V、电压都正常。当出现自动关机的时候,PW-ON电压为0V。说明是机芯板输出了待机电压。很显然,故障应该是在机芯板部位。为了更加的准确判定故障,决定把电源板独立的带负载测试一下,以免误判。当把机芯板的5V待机线束拔掉时,空载测试电源板输出的5V电压时,发现了异常,空载时,电压在3.5V~4.5V之间反复变化,明显异常,正常时要为稳定的5V才对。说明故障在5V待机环路。

5V电压在本机是IC3、ICE3B0565和T1变压器组成的待机电源,T1的次级绕组经过DS1 SB560整流输出为机芯板待机供电的5V,初级还有两组线圈、一组通过D19 FR107整流,输出10V电压到IC3的7脚为芯片持续供电。另外一组通过D12 UF4007整流得到约30V的直流电压经过待机光耦控制后,送到Q5组成的15V稳压电路为PFC芯片IC1、FAN7530提供工作电源。之后15V经过Q4组成12V稳压电路为主电源IC2、L6599提供工作电压。

待机电路的5V输出是通过稳压电路的反馈,来稳定的,本机是由IC6 PC817和ICS1 KA431组成的稳压电路,5V电压通过RS9、RS10组成电压检测电路,当5V电压过高时,RS10两端的电压超过431的R端基准2.5V时,K极对地内阻降低,流过IC6初级的电流增大,3,4脚电阻减小,IC3的2脚电压降低,内部电路检测处理后,PWM脉宽变窄,MOS管导通时间变短。开关变压器蓄能变小。输出的5V降低,当输出电压过低时,与输出电压过高正好相反。

看过了上面的简要工作流程,出现5V不稳的部位,已经可以锁定,首先是负载,整流二极管,滤波电容在路测试没有问题,并且接上机芯板后,5V是稳定的,在这个时候,测试IC6,ICS1各脚电压均正常,说明这个部分没有问题。脱开负载,测试变压器初级各脚电压,D19的电压为8-14V之间变化,D12输出的电压稳定在35V。这两组电压是同一变压器的两个绕组提供,D19的波动,说明整流,滤波,负载出现问题,都会影响电压的问题,并且,IC3 需要的电流并不是很大,首先检测D19二极管,发现本机使用的是IN4007工频二极管。而图纸上标注的是快恢复的FR107,更换FR207上机后,此路电压稳定在10V,5V待机电压也为稳定的4.98V。

很显然,本例故障是因为开关频率较高的位置,D19使用了常用来做工频整流的IN4007二极管,另外一路D12使用的是UF4007,这两只二极管的差别在于两者的反向恢复时间(从外加反向电压到进入反向阻断状态这一段的过渡过程时间)不同。作为快恢复二极管的UF4007这个时间要短很多,这样的话二极管的工作频率上限也可以更高。快恢复二极管一般用于开关电源整流,而普通整流二极管一般用于日常工频电源的整流。使用的话,UF4007可以代替1N4007用于普通整流电路,而1N4007不能替代UF4007用于开关电路,如果坚持用,则会出现短时间正常,长时间出现损坏或参数变化的问题。

UF4007 1.0A/1000V超快恢复二极管,高频整流。

IN4007 1A/1000V使用在低频(工频)场合。


至于二极管的代换使用,现在的快恢复,超快恢复二极管型号非常多,电流,耐压可以参考器件手册,唯一一点就要谨记,工频整流的,比如电视机的300V整流,桥式也好,半波也好,IN系列的二极管只能工作在频率不高的地方,而开关电源电路,本身工作频率比较高,一般都在100KHZ甚至更高,如果错误的使用工频二极管,出现的结果可想而知,会出现电路工作异常,或者是不稳定的问题,比如本机。

现在回想起来,接上机芯板5V保持稳定的假象,当电源启动后,5V输出后,机芯板输出开机指令后,PFC、主电源 相继工作,D19二极管工作本身就是很不稳定,反向漏电流大,相当于绕组负载加大,所以,绕组蓄能增大,也就是为何D19整流最高变化电压是14V,在假设,整流的电压低于IC3的7脚电压要求,IC3瞬间停止工作,导致D12绕组输出的电压掉电,Q5的15V,Q4的12V也跟着掉电,PFC、主电源都要停止工作。通时输出的5VSB待机电源也会出现瞬间掉电或者降低的现象,机芯板掉电后,输出的的PW-ON电压也会掉电,继而出现了自动关机的问题。到此检修分析完毕,特发此贴与大家共勉。


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