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长虹55Q7ART型液晶电视的电源板型号为PDM3A30，实物如图1所示。该板主电源采用富士电机公司生产的PFC电源管理芯片FA1A00，开关电源芯片采用FA6A30，LED驱动部分采用电流模式控制器MP40100。
一、单元电路分析 1.交流抗干扰与整流电路 交流抗干扰电路采用两级EM1(干扰)低通滤波器，如图2所示。
FLP103、FLP104为共模扼流圈，是绕在同一磁环上的两只独立的线圈，圈数相同，绕向相反，在磁环中产生的磁通相互抵消，磁芯不会饱和，主要抑制共模干扰，电感值越大，对低频干扰抑制效果越好CCYP103.CYP104为共模电容，CXP10RCXP103为差模电容，主要抑制共模干扰，即火线和零线分别与地之间的干扰，电容值越大，对低频干扰抑制效果越好。RP106〜RP109对抗干扰电容起泄放作用，在关机后迅速消耗掉CXP101.CXP103储存的电能，防止带电损坏元件或对人造成电击伤害。 RTP101(MYN12-621K)为压敏电阻，当输入高电压超过620V时，RVP101漏电电流增大，接近短路，保险管FP1⑴(4A)过流熔断，对后级电路起到保护作用。RTP101(MF72-1R5)为热敏电阻，避免电路在开机瞬间产生浪涌电流。在抑制浪涌电流后，由于KTP101温度升高，其阻值将大幅减小，基本不影响正常工作电流。在电源回路中，串入功率型NTC热敏电阻，也可防止保险丝被轻易烧断。FP101(T4AL)为快断保险丝，位号以F字母母开头Q只要电流超过其额定值就会瞬间熔断，只作短路保护。 2.PFC电路 市电经DP101~DPM）4桥式整流后接电容CP101，由于CP101的容量仅为QF，所以不会对整流后的100Hz脉动电压进行滤波，因此加到PFC电路的电压波形是全波整流波形。PFC电路的特点是不论交流电处于波峰还是波谷，均能连续地从电网吸取电能为整机供电。
PFC电路由LP201->QP201->DP201等元件组成，如图3所示。FA1A00（UP201）是一款工作在临界导通模式下的功率因数校正转换器，具有软启动、过压保护、欠压锁定等功能，待机功耗低、工作效率高，其引脚功能见表1。
PFC电感LP201是PFC电路的核心组件。LP201在开关管QP201导通时储存能量，截止时感应出右+左-的电压，通过升压二极管DP201对漉波电容CP202充电。 由于PFC电路的工作频率较高，所以升压二极管要选择快恢复二极管或者超快恢复二极管。DP201（MUK460）是MOTOROLA公司生产的超快恢复整流二极管，MUR是该系列的字母代号，460为系列号。其反向耐压为600V，额定工作电流为4A，最大瞬时正向压降为IV，最大反向恢复时间为75ns，最大正向恢复时间为50ns。 开机后，PFC-Vcc电压经CP211滤波后供给UP201⑧脚，其⑦脚输出PWM控制信号，经电阻KP204加到QP201栅极，使其导通。整流后的电压经LP201->QP201->地，LP2U1中形成左+右-的电压；当QP201截止时，由于LP201中的电流不能突变，其感应电压与输入电压叠加，最后在CP202两端得到约380V电压。在QP201截止时，二极管DP203正偏导通，QP201栅极电压快速降低，QP201快速截止。电容CP203并联在QP2⑴的D、S极间，主要起阻尼作用，以保护QP201。 电阻RP204、RP203为QP201的G、S极间等效电容的放电电阻，及时泄放该电容中的电荷，以保护QP201oUP201⑤脚外接电流检测电阻RP201（0.15O/2W），以防止QP201过流损坏。DP204、DP2O5用于限制最大电流，防止QP201过压损坏。RP206为电流取样电阻。稳压管ZDP2O1起限压作用，电容CP2O9起滤波和消除耦合的作用。 UP201④脚为过压保护输入端。KP218-RP222与RP209对PFC电压分压，其分压值送给UP201④脚，与芯片内部基准电压2.5V比较，当超过基准电压1倍（此时PFC电压达到420V）时，过压保护启动，UP201⑦脚停止输出驱动脉冲。UP201的③脚外接电阻RP208，可设置QP2⑴在每个开关周期中的最大导通时间，此电阻阻值不可随意更改，电容用于稳定RT电压。UP201的②脚为内部ERRAMP（误差放大器）输出的相位补偿端，外接电容CP204、QP2O5及电阻RP207组成的RC网络，抑制FB输出中的纹波干扰，以避免误动作。 UP201的①脚为输出电压反馈端。电阻KP210-RP214与RP223、RP216、RP217对PFC电压分压，其分压值送给UP2W①脚，与芯片内部误差放大器基准电压2.5V比较。如果UP2C1①脚电压高于5V或者低于0.35V，UP201停止工作。电容CP208的作用是防止噪声引起误动作。 3.开关电源24V、50V电压形成电路 24V、50V电压形成电路主要由开关电源控制芯片FA6A30、开关变压器整流电路光耦PC817和精密稳压器TL431等元件组成。 4.开关电源12.3V、50V电压形成电路 该机12.3V .50V电路开关电源初级部分如图4所示。
FA6A30是一款LLC电流谐振转换器，其引脚功能见表2。该IC内置600V的启动电路，可实现电路小型化和低功耗;同时内置有600V的上管和下管驱动器，可直接驱动上管和下管，占空比为50%。另外，该芯片可通过外部信号实现低功耗待机，无需辅助电源下面以UP402(FA6A30)的引脚电路为切入点来说明.上述电路的工作原理。UP402①脚(VH)为芯片启动电压端，内部启动电路向①脚(VCC )外接电容CP517充电，当10脚电压高于13V时，IC启动，随后开关变压器TRP502的辅助绕组给芯片供电，芯片内部的启动电路关闭。
启动电压来自EMI电路，AC220V经二极管DP105、DP107全波整流，电阻RP101~RP103降压后，送给UP402①脚。同时，该脚还对输入电压进行检测，当该脚电压高于93V时，延迟144ms后芯片内部电路启动;如果该脚电压超过525V，则IC进入过压保护状态。③脚(BO)具有可调欠压保护(Brown-In/OUT)功能，外接电阻RP511~RP514、RP517对PFC 380V电压进行检测。电容CP508的作用是滤除PFC电压中的交流波纹。 ④脚(FB)反馈信号输入端，内接振荡器(振荡频率由④脚或⑤脚电压中的低者决定)，当④脚电压升至0.3V时，振荡频率为350kHz;当④脚电压升至0.4V时，振荡频率开始降低;当④脚电压升至3.5V时，振荡频率降至最小值-38kHzo当过载且电源输出电压降至设定阀值时，④脚电压升到4.3V，延迟76.8ms后振荡停止。RP519、CP510组成滤波器，滤除电路噪声，光耦NP501的①、②脚接12.3V输出电压取样稳压电路。 ⑤脚(CS)为软启动端，在上电后，从⑤脚输出5.5uA的电流，给电容C509充电，当⑤脚电压升至0.4V时，IC内部振荡器以350kHz的频率启动，且随着⑤脚电压的升高，振荡频率降低，从而达到软启动的目的。 ⑥脚(STB)是正常模式和低功耗待机模式切换控制端。待机时，QP504因栅极为低电平而截止，此时IC进入于低功耗待机模式;二次开机后，PFC-Vcc电压经电阻RP522、RP523分压后加到QP504栅极，QP504导通，IC .进入正常模式。在应急维修中，此电路可以取消。 ⑦脚(MODE)外接模式选择电阻PR525。同时，该脚附有过流保护(IS引脚)延时设定功能。 ⑧脚(IS)是谐振电流检测端。CP504对流过谐振电容CP503的电流进行分流，然后通过电阻RP507将电流转换为电压，送给UP402⑧脚，作为判断谐振电流的依据。CP506、RP508组成RC滤波器，滤除QP501 .QP502的开关噪音，如果⑧脚电压超过设定阈值，则UP402进入过流保护状态。 ⑨脚(vw)检测开关变压器工作电流。TRP502辅助绕组(③-④绕组)的感应电压经电阻RP526、RP527分压后送给UP402⑨脚，通过检测绕组的峰值电压可实现高精度的过载保护。CP515的作用是防止噪音干扰。 10脚(VCC)为IC供电端。TRP502③-④绕组的感应电压经电阻RP509、RP510限流，DP503整流、CP507滤波后得到vCC-head电压，送给开/待机控制电路。二次开机后开/待机控制电路输出vcc电压，供给UP402 10脚。另外，该脚内置欠压和过压保护电路，当该脚电压低于9V时，IC停止工作;当该脚电压超过28.5V时，过压保护启动。
11脚(LD)是下管QP502的驱动输出端。电阻RP504、RP505的作用是限制输出电流，并防止QP502栅极电压振荡。 上电后，TRP502③-④绕组的感应电压经过整流、滤波得到VCC-head电压。该电压一路通过RP806加到QP802的c极，另一路通过RP807加到QP802的b极，如图5所示。
QP802 导通，其e极输出电压经DP802、RP811降压后输出VCC电压，一路供给UP402①脚，另-路通过DP504供给UP402⑥脚。二次开机时，主板输出的STANDBY指令为高电平，MOS管QP803导通，光耦NP801导通，QP801导通，其e极输出电压经DP803降压后输出PFC- Vcc电压。待机时，QP803截止，NP801及QP801均截止，PFC-Vcc电压无输出。 6. 24V，50V整流与稳压电路 24V整流与稳压电路由DP603、DP604、CP603、NP501、UP601等元件组成，如图6所示。
TRP502次级⑥-⑧绕组输出的感应电压经DP603、DP604全波整流.CP603滤波，输出24V电压供给主板电路。24V电压升高时，NP501①脚与UP601的R极电压均升高，这时UP601的K极电压下降，NP501①-②脚内部的发光二极管发光强度增加，其3-④脚内部的光敏二极管等效电阻减小，UP402④脚输出电流增大，在IC内部电路的作用下，UP402输出的驱动脉冲占空比下降，则24V电压下降，从而达到稳压的目的。当24V电压下降时，其稳压过程与上述相反。TRP502⑨-①绕组输出的感应电压经二极管DP607、DP608及CP602滤波，形成50V直流电压，供给LED驱动电路。 7.LED背光驱动电路 DP607、DP608( SR3200)为肖特基二极管，其最大反向电压为200V，最大正向电流为3.0A。该机LED背光驱动板由两个相同的LED驱动电路组成，如图7所示。
LED1驱动电路主要由UP603 (MP4010).DP607、QP603、QP607 LP603等元件组成，LED2驱动电路主要由UP604 (MP4010).LP604、QP604、QP609、LP604等元件组成。MP4010是一块高精度电流控制型驱动IC，广泛用在LED液晶显示器的背光驱动电路中其引脚功能与实测电压见表3。
二次开机后，主板输出的BL- ON/OFF(背光开/关)控制信号为高电平，该信号通过插座cON403③脚及内阻RP636、RP637分压后加到QP606基极，QP606、QP605导通，QP605的c极输出+24V_VCC电压，供给UP603①脚;主板输出的亮度控制信号(BL_ ADJUST)通过CON403②脚及QRP680加到UP603③脚。同时，开关电源输出的VLED电压(31V )送到升压电路(由LP603、QP603、DP607等元件组成)，UP603启动工作，其③脚输出驱动脉冲，QP603工作在开关状态，输出LED1+电压(105V)，供给灯串。 灯串负端接恒流控制管QP607的D极。QP607的S极对地所接电阻将流过灯串的电流转化为电压，并通过电阻RP646送给P603 16脚。 UP603据此调整11脚电压，以控制QP607的导通程度，从而达到恒流控制的目的。 8.检修实例 故障现象:图像一半亮一半暗。 分析检修:根据故障现象分析，怀疑是灯串有问题。拆机，检测LED1+ LED2+电压，分别为105V.91V (波动)。测量UP604(MP4010)引脚电压，发现③、11脚电压为0V，⑧脚电压为7.5V，12脚(OVP)电压为4.9V且波动，明显异常，怀疑LED灯串异常。更换灯串后试机，故障排除。 此时测得插座CON402中的LED1-、LED2-端电压均为0.3V，LED1 +端电压为105V，LED2+端电压为85V。值得注意的是，故障机的两路LED灯串电流检测电阻阻值不完全相同:LED1灯串的电流检测电阻为RP700(0.2Ω)、RP704(0.2Ω)，LED2灯串的电流检测电阻为RP733(0.33Ω)、RP737(0.2Ω)。 |
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