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顯示器二次電源的工作原理
顯示器二次電源的工作原理
升壓式二次電源工作原理 從二次電源的輸入、輸出電壓值大小看，二次電源分為升壓型與降壓型，通常，輸入電壓為50V～75V的二次電源為升壓型；輸入電壓為160V～210V 的二次電源為降壓型。 SAMSUNG 753df彩顯二次電源電路如圖2所示。該電路由IC401、L402、Q402、D401等元件構成了升壓型并聯(lián)開(kāi)關(guān)電源式二次電源，為行輸出電路提供60V~150V的工作電壓。開(kāi)關(guān)控制過(guò)程 1.工作過(guò)程 接通電源后，彩顯一次電源電路工作，IC401（TDA4859）得電（＋12V）啟動(dòng)IC內部的二次電源振蕩器，從⑥腳輸出與行頻同步的驅動(dòng)電壓。此電壓經(jīng)Q401驅動(dòng)放大后加到Q402的柵極，讓Q402工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在Q402飽和導通期間，+50V電壓經(jīng)L402、Q402、R413、Q414形成電流回路。此期間電能化為磁能儲存在電流L402中，這時(shí)儲能電感L402的電動(dòng)勢極性為左正右負，如圖3所示。當Q402截止時(shí)，L402電動(dòng)勢極性變?yōu)樽筘撚艺�，如圖4所示，此時(shí)儲存在L402中的能量通過(guò)D401釋放給電容C409及行輸出電路。L402中能量釋放完畢后，就完成了一個(gè)工作周期，下一個(gè)周期結束后，Q402飽和，L402儲能，此時(shí)C409向行輸出級供電。 從上述分析可知，供給行輸出級的電壓高低取決于L402中儲能的多少，而L402儲能的多少又與Q402的飽和導通時(shí)間有關(guān)，即通過(guò)改變IC401⑥腳輸出信號的占空比，就可控制開(kāi)關(guān)管Q502的導通時(shí)間，從而控制二次電源的輸出電壓。 2.穩壓控制 若因某種原因二次電源輸出電壓升高時(shí)，行輸出變壓器T501⑤～⑦繞組的感應電壓也會(huì )升高。此感應電壓R511限流及經(jīng)D501、C505整流濾波后得到的直流電壓上升（此電壓一路經(jīng)R506、R504加到IC401的⑤腳電壓誤差反樣比較控制輸出），IC401內部電路對⑤腳電壓變化檢測后，⑥腳輸出的脈沖信號占空比減小，縮短了一個(gè)周期內Q402的導通時(shí)間，L402中的儲能減少，從而使二次電源輸出電壓降低至正常值，達到了穩壓的目的。同樣，若二次電源輸出電壓降低時(shí)，IC401⑤腳電壓下降，⑥腳輸出的脈沖信號占空比增大，延長(cháng)了一個(gè)周期那Q402的導通時(shí)間，L402中的儲能增加，輸出電壓升高至正常值。另外，IC401⑤腳電壓還受CPU 22腳（行幅度PWM控制信號輸出）控制。若用戶(hù)在主機上將顯示器的分辨率設置提高后，顯卡送給顯示器行、場(chǎng)同步信號頻率也將提高，顯示器中CPU通過(guò)對輸入的行、場(chǎng)同步信號檢測后，CPU 22腳輸出的PWM信號脈沖占空比減小，IC401⑤腳電壓下降，與上述穩壓過(guò)程一樣，IC401⑥腳輸出脈沖占空比增大，二次電源輸出電壓上升到此時(shí)分辨率所對應的電壓值。若分辨率設置下降后，CPU22腳輸出的PWM信號脈沖占空比增大，IC401⑤腳電壓上升，二次電源輸出電壓下降到相應值。 3.過(guò)流保護 圖中IC401④腳為二次電源開(kāi)關(guān)管過(guò)流保護信號檢測輸出端；R413、R414為過(guò)流檢測取樣電阻。當Q402過(guò)流時(shí)，R413、R414兩端壓降增大，一旦IC401④腳電壓高于2.5V，IC401內部二次電源振蕩器停止工作，⑥腳無(wú)開(kāi)關(guān)脈沖輸出，從而起到了過(guò)流保護作用。 4.X射線(xiàn)保護 若二次電源電路中穩壓失控，輸出電壓升高時(shí)，行輸出變壓器T501⑤～⑦繞組感應電壓增加，C505兩端電壓升高，經(jīng)R502、R507分壓后加到IC401②腳（X射線(xiàn)保護輸入）。當IC401②腳電壓高于6.4V后，IC401內部X射線(xiàn)保護電路啟動(dòng)，IC401⑥腳無(wú)脈迨涑觥?center>
降壓式二次電源原理串聯(lián)型二次電源的工作原理與彩電中常見(jiàn)的彩電串聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源原理相似，它屬于降壓型二次電源，現舉例說(shuō)明。 LG FB775彩顯二次電源電路如圖所示。該電路由IC701（TDA4856）、Q719、L705等元件構成了降壓型串聯(lián)開(kāi)關(guān)電源式二次電源，為行輸出電路提供60V～150V的工作電壓。 1.開(kāi)關(guān)控制過(guò)程 通電后，IC701得電工作，其⑥腳輸出得開(kāi)關(guān)脈沖經(jīng)Q717、Q718推挽放大后，經(jīng)R757、C732加到開(kāi)關(guān)管Q719得G極，使Q719工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 Q719飽和導通期間，一次電源輸出的＋160V電壓經(jīng)Q719的S、D極及儲能電感L705、 濾波電容C735形成電流回路。C735濾波得到的直流電壓并向行輸出級供電。Q719截至時(shí)，因L705中電流不能突變，L705中自感產(chǎn)生左負右正的電動(dòng)勢，于是L705、R759、C735、L704、D707構成電流回路，L705給C735充電,C735在獲得能量并穩定電壓后向行輸出級供電。圖中D707為續流二極管，要求使用快速整流管，如常見(jiàn)的RU2A。 2.穩壓過(guò)程 IC701(4)腳外接由R774、C711組成的積分電路。若因某種原因使二次電源輸出電壓上升時(shí)，行輸出變壓器（5）－（8）繞阻的感應電源升高。此電源經(jīng)R710、R785、R716.R719、VR701取樣后送至IC701（5）腳（誤差取樣比較控制輸入端），經(jīng)IC701內部誤差放大器放大后，再與（4）腳輸入的鋸齒波信號比較，使（6）腳輸出的開(kāi)關(guān)脈沖信號占空比發(fā)生變化，讓開(kāi)關(guān)管Q719的飽和導通時(shí)間縮短，最終讓輸出電壓下降至正常值。若輸出電壓下降時(shí)，控制過(guò)程與上述過(guò)程相反。 3.軟啟動(dòng)及靜噪控制 采用TDA4856的二次電源具有軟啟動(dòng)功能。IC701（3）腳內接行輸出電源誤差放大輸出端；外接電容C710（軟啟動(dòng)電容）。開(kāi)機瞬間，由于C710的充電，IC701（3）腳電壓逐漸增大，（6）腳輸出的驅動(dòng)脈沖寬度也逐漸變寬到額定值，開(kāi)關(guān)管Q719的飽和導通時(shí)間逐漸變長(cháng)至正常值。由于行掃描電路在開(kāi)機或更改顯示模式瞬間，彩顯需要一個(gè)同步搜索和相位鎖定的過(guò)程。如果在此期間，二次電源不能及時(shí)加以控制，可能導致輸出電壓過(guò)高，損壞行輸出管等元件。為此，該機設有靜噪控制電路。開(kāi)機或改變顯示模式時(shí)，CPU（23）腳輸出高電平，Q704飽和導通，IC701（3）腳被D701鉗位在0.7V左右，（6）腳無(wú)驅動(dòng)脈沖輸出，達到視頻靜噪保護的目的。 維修提示：若軟啟動(dòng)電容漏電，二次電源輸出電壓低甚至為0；若軟啟動(dòng)電容無(wú)容量或開(kāi)路，電路將無(wú)軟啟動(dòng)功能，在開(kāi)機瞬間易損壞二次電源開(kāi)關(guān)管。 檢修實(shí)例： 例1：一臺UIS型彩顯，圖像在水平方向和垂直方向抖動(dòng)。 分析與檢修：試機發(fā)現，電腦啟動(dòng)自檢時(shí)，屏顯自檢字符時(shí)，畫(huà)面不抖動(dòng)，一旦顯示W(wǎng)indows畫(huà)面時(shí)便出現抖動(dòng)現象。仔細觀(guān)察發(fā)現圖像在水平方向和垂直方向的抖動(dòng)具有規律性。試調亮度和對比度時(shí)發(fā)現，若將對比度和亮度調低，畫(huà)面不抖動(dòng)。從上述故障現象看，圖像是否抖動(dòng)與畫(huà)面亮暗有關(guān)（屏顯自檢字符時(shí)，背景為黑色，即故障現象與負載大小有關(guān)，加之抖動(dòng)又具有規律性，由此判斷故障極可能系電源帶負載能力差所致。經(jīng)驗可知，電源帶負載能力差為濾波電容容量減小或整流二極管內阻增大。為了提高檢修速度，分別在＋300濾波電容，一次電源+B輸出濾波電容，二次電源輸出濾波電容兩端并聯(lián)同容量電解電容，試機發(fā)現在二次電源輸出濾波電容（10μF/200V）兩端并一只10μF/250V電容后，故障排除。 例2：COMPA MODEL N0473B彩顯，圖像亮度暗且顯得淡�。▽Ρ榷鹊停�，色彩不鮮艷。 分析與檢修：從故障現象看，此故障現象是行輸出級供電電壓太低或行輸出負載太重，致使行變產(chǎn)生的高、中壓過(guò)低所致。通電測得一次電源輸出＋55V電壓（正常），而C509兩端電壓（行輸出級供電）僅54V。試機幾分鐘后關(guān)機用手摸行管及行輸出變壓器，無(wú)明顯溫升由此基本排除了行輸出負載過(guò)重的可能。接著(zhù)又將分辨率調高至1024*768，測得C509兩端電壓仍為54V，可見(jiàn)故障在二次電源電路。經(jīng)過(guò)對開(kāi)關(guān)管VT501、過(guò)流檢測電阻R511、反饋電阻R509的檢查，發(fā)現R511已斷路。換新后，彩顯圖像正常。例3：海爾HC15160型彩顯，開(kāi)機后綠色指示燈亮，無(wú)高壓響聲、黑屏。 分析與檢修：通電測得二次電源開(kāi)關(guān)管（VT206）的D極電壓為162V（正常），S極電壓為0。但在顯示器啟動(dòng)瞬間，VT206的S極有近90V電壓，隨即降為0V，同時(shí)測得IC501（2）腳（X射線(xiàn)保護輸入）電壓由2.8V迅速上升到5V�？梢�(jiàn)此機為行輸出級供電電壓過(guò)高導致高壓保護，從而出現上述故障現象。反復檢修二次電源電路，未發(fā)現元件異常。難道一次電源輸出電壓偏高？仔細查看一次電源元器件時(shí)，發(fā)現電路板上C102（100μF/160V）安裝處在漏液痕跡，毫不猶豫將C102換新，試機故障排除，此時(shí)測得VD206的S極電壓為105V。小結：C102容量減��；導致一次電源輸出的＋B電壓濾波不良，也就造成二次電壓輸出供給行輸出級的電壓中脈動(dòng)電壓過(guò)大，致使保護電路動(dòng)作。例4：CSC-1442型彩顯，開(kāi)機瞬間有正常顯示，然后黑屏。 分析與檢修：通電測得一次電源輸出穩定的＋165V電壓，但二次電源無(wú)輸出，由此決定首先檢查二次電源電路。本型彩顯由時(shí)基電路NE555輸出控制脈沖控制二次電源開(kāi)關(guān)管VT511，如圖12所示。經(jīng)查VT508～VT511均正常，但IC501（3）腳始終無(wú)驅動(dòng)脈沖輸出，轉向檢查該電源的穩壓電路。該機由行輸出變壓器（5）腳輸出的行逆程脈沖，經(jīng)VD401整流、C412濾波和取樣保持后，由R531、RP502送至可調精密穩壓集成電路IC502(TL431)的控制（R）極。IC502 R極電壓將控制其K極電壓，即通過(guò)R516影響了IC501（5）腳電壓，從而控制該電路的振蕩狀態(tài)，調整IC501(3)腳輸出的脈沖占空比，達到穩壓的目的。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現C412已無(wú)容量，換新后，故障排除。小結：C412無(wú)容量后，加到IC502 R極電壓低于2.5V，K極電壓不受R極電壓控制，此時(shí)IC502 K-A極間近似于開(kāi)路，IC501(5)腳電壓均為12V，IC501保護性停振。例5：一臺SAMPO牌KM-9450型21英寸多頻彩顯，開(kāi)機瞬間機內有高壓靜電聲，隨即消失，無(wú)任何反應，電源指示燈為黃色。 分析于檢修：該機行掃描電流電路與產(chǎn)生高壓的電路是分開(kāi)的，前者負責給行偏轉線(xiàn)圈提供行掃描電流；后者由高壓輸出變壓器給彩顯提供所需的高中壓。高壓產(chǎn)生電路的二次電源由IC2（UC3843AN）控制，UC3843N的引腳功能詳見(jiàn)本刊2005年第2期第43頁(yè)。IC2（6）腳輸出的開(kāi)關(guān)脈沖的頻率受IC1(19)腳行振蕩輸出脈沖控制，脈沖寬度受IC2(2)腳輸入的高壓取樣電壓控制。開(kāi)機后測得一次電源輸出電壓＋B1值為穩定的200V，正常；而二次電源輸出的+B2電壓由開(kāi)機瞬間的55V迅速升至170V；IC1(19)腳（行激勵脈沖信號輸出）電壓為12V（正常時(shí)為5.5V）；IC1(15)腳（過(guò)壓保護信號輸入）電壓為3V（正常時(shí)為0V）。通過(guò)對上述檢測數據的分析，可認為該機故障原因為開(kāi)機后＋B2電壓過(guò)高，致使ZVD3被行變高壓脈沖在C2兩端的電壓擊穿，IC1（15）腳電壓升高，IC1內部保護電路動(dòng)作，從而使IC（19）腳無(wú)行激勵脈沖輸出，高壓消失。對于二次電源輸出的（＋B2）電壓過(guò)高故障，應首先檢查IC2(2)腳（誤差放大反相輸入）電壓是否正常。開(kāi)機瞬間測得此腳電壓由12V迅速降為0V，可見(jiàn)＋B2升高正是由IC2（2）腳電壓過(guò)低所致。接著(zhù)分析IC2（2）腳外圍電路；二極管VD1、VD2及電容C1組成了一個(gè)防誤動(dòng)作過(guò)壓調節電路；R1、R2為取樣限流電阻。開(kāi)機后，高壓產(chǎn)生電路正常工作需要一段時(shí)間，在這段時(shí)間內行變取樣繞阻經(jīng)R1、R2反饋給IC2（2）腳的電壓低于正常值，為了防止IC2誤判斷為高壓過(guò)低，（6）腳輸出脈寬較寬的脈沖，讓二次電源輸出電壓升高，從而損壞元器件，特設有防誤動(dòng)作過(guò)壓調節電路。開(kāi)機后，＋12V電壓給C1充電加到IC2（2）腳，使IC2（6）腳輸出的脈沖寬度最窄，使二次電源輸出電壓最低。當C1充電結束時(shí)，VD1截止，此時(shí)IC2（2）腳受取樣電壓控制而穩壓。由于開(kāi)機瞬間IC2（2）腳電源由12V變?yōu)?V，可見(jiàn)防誤動(dòng)作過(guò)壓調節電路正常，而問(wèn)題出在（2）腳未能接收到取樣電壓，檢查R1、R2、VD4。最后查出VD4已擊穿，換新后，試機一切正常. |
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