一、多頻數控彩顯電源電路特點(diǎn)與組成
1.多頻數控彩顯電源電路特點(diǎn)
系統控制電路、存儲器一般需要5V,燈絲電壓一般為6.3V,視頻信號處理、行場(chǎng)信號處理電路一般需12V,行激勵、場(chǎng)輸出一般需12~25V,視放輸出需70~1OOV,行掃描輸出電路所需的工作電壓一般在60~150V之間。因為多頻數控彩顯在不同的顯示模式下工作時(shí),行掃描頻率也不同。為此,行頻高,行輸出級電壓也應升高;行頻低,行輸出級電壓也應降低。為了實(shí)現不同行頻下行輸出級供電電壓的不同,一般采用了副電源電路。
2.多頻數控彩顯電源電路組成
多頻數控彩顯采用了并聯(lián)他激式開(kāi)關(guān)電源。
他激是指開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)管不參與激勵脈沖的振蕩過(guò)程,必須另加振蕩器來(lái)產(chǎn)生開(kāi)關(guān)脈沖,以控制開(kāi)關(guān)管的導通與截止。目前他激式振蕩電路多用集成電路,如UC3842,使得電路簡(jiǎn)單,功能完善,能夠完成振蕩、自動(dòng)穩壓、過(guò)流、過(guò)壓保護等功能。
二、多頻數控彩顯電源電路分析
圖10-13為聯(lián)想LXH-1569型以UC3842為核心構成的電源電路,間接取樣方式,即取樣電壓從變壓器一側的取樣繞組經(jīng)分壓進(jìn)行取樣。聯(lián)想LXH-1569多頻數控彩顯的缺點(diǎn)是穩壓響應速度慢,空載時(shí)電源電壓將明顯提升,因此,維修時(shí)應在主電源輸出端加燈泡或電阻假負載。UC3842引腳功能及正常電壓如表10-2 所示。UC3842內部框圖如圖10-14所示。
1.整流濾波電路
接通電源開(kāi)關(guān)后,220V交流電壓經(jīng)F901、互感濾波器L901、L902濾除交流電壓中的高頻干擾,由VD901-VD904整流、C908濾波后,在C908兩端產(chǎn)生約300V的直流電壓。
2.電路的振蕩過(guò)程
整流濾波電路產(chǎn)生的約300V電壓分兩路輸入開(kāi)關(guān)電源電路:一路經(jīng)開(kāi)關(guān)變壓器T901的7-5繞組和電阻R913加到開(kāi)關(guān)管VT901的漏極(D);另一路經(jīng)R907、R908、R909、ZD901、V902、R911組成的啟動(dòng)電路,對C913充電。當C913兩端電壓達到16V時(shí),N901(UC3842)的8腳基準電壓發(fā)生器產(chǎn)生5V基準電壓。該5V電壓經(jīng)定時(shí)元件R926對C927充電,當C927兩端電壓達到一定值時(shí),UC3842的4腳內電子開(kāi)關(guān)使C927放電。當C927兩端電壓下降到一定值時(shí),4腳內的電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi),C927又由開(kāi)始充電,所以UC3842的4腳產(chǎn)生鋸齒波電壓,并在內部產(chǎn)生矩形波電壓。最后從UC3842的6腳輸出驅動(dòng)脈沖電壓,送到VT901的柵極(G),使VT901導通或截止。
當VT901導通時(shí),其漏極電流在T901的7-5繞組上產(chǎn)生自感電勢,為上正下負,并在T901的反饋繞組2-3上也產(chǎn)生上正下負的感生電勢。經(jīng)VD908、C913整流濾波,產(chǎn)生15V直流電壓,加到UC3842的7腳,為UC3842提供穩定的電源電壓。另外,經(jīng)VD909、C914整流濾波產(chǎn)生的15V直流電壓,作為穩壓電路的取樣電壓。此時(shí)T901次級繞組的反向感應電勢使輸出整流二極管截止,電能便以磁能的形式存在T901中。
當VT901截止時(shí),T901次級繞組的感應電勢使所接的整流二極管導通工作,經(jīng)濾波后輸出所需直流電壓。
3.輸出電路
VD921、C931整流濾波產(chǎn)生77V電壓,為視頻輸出電路供電。
VD922、C933整流濾波產(chǎn)生57V電壓,為場(chǎng)輸出電路和副電源供電。
VD923、C934整流濾波產(chǎn)生21V電壓,為行推動(dòng)電路提供工作電壓。
VD924、C935整流濾波產(chǎn)生14.5V電壓,經(jīng)三端穩壓集成電路7812輸出12V電壓,供給視頻信號處理集成電路、行場(chǎng)掃描集成電路及整機低電壓電路使用。
VD925、C937整流濾波,產(chǎn)生6.5V電壓為顯像管燈絲供電,再經(jīng)R953、ZD905穩壓,產(chǎn)生5V電壓供給微處理器、存儲器和字符顯示等電路使用。
4.穩壓調節電路
當電網(wǎng)電壓升高或負載變輕時(shí),引起T901輸出電壓升高,反饋繞組的脈沖電壓使VD909、C914整流濾波后的電壓升高,經(jīng)誤差取樣電路R915、RP901、R916、R917取樣后,使UC3842的2腳(誤差放大器反相輸入端)的電壓超過(guò)2.5V,該電壓與同相輸入端3腳的2.5V基準電壓比較后,使UC3842的6腳輸出脈沖的占空比減小,VT901導通時(shí)間縮短,T901儲能下降,使T901次級輸出電壓下降到規定電壓值。
5.保護電路
1)阻尼吸收回路
為了防止VT901在截止期間,T901自感電勢的尖峰脈沖擊穿VT901,設置了由C912、R912、VD907組成的阻尼吸收回路。同時(shí)還可以防止自激振蕩。
2)欠電壓保護電路
當UC3842的啟動(dòng)電壓低于16V時(shí),UC3842不能啟動(dòng),其6腳無(wú)驅動(dòng)電壓輸出,開(kāi)關(guān)電源電路不能工作。當UC3842已啟動(dòng),但負載有過(guò)電流使T901的感抗下降,其反饋繞組輸出的工作電壓低于10V時(shí),UC3842的7腳內部的欠電壓保護電路動(dòng)作,UC3842停止工作,避免了VT901因激勵不足而損壞。
3)過(guò)電流保護電路
R924為過(guò)電流取樣電阻。由于某種原因(如負載短路)引起VT901源極的電流增大,R924上的電壓降增大,UC3842的3腳(電流檢測)電壓升高,當該電壓上升到1V時(shí),UC3842的6腳無(wú)脈沖電壓輸出,VT901截止,電源停止工作,實(shí)現過(guò)電流保護。
6.自動(dòng)消磁電路
在開(kāi)機瞬間,微處理器N101(NT68P61A)的消磁控制端19腳輸出高電平,使VT911導通。7812輸出的12V電壓經(jīng)R954、繼電器K901的驅動(dòng)線(xiàn)圈、VT911的ce結構成回路,使繼電器吸合,觸點(diǎn)閉合,消磁電路被接入電路中。此時(shí),利用消磁電阻R901的熱敏性能,在消磁線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)由強變弱的交變磁場(chǎng),完成對顯像管及其附件的消磁過(guò)程,約2秒后,NT68P61A的19腳變?yōu)榈碗娖,繼電器K901釋放。
三、多頻數控彩顯節能電路分析
目前生產(chǎn)的顯示器都有綠色節能功能,綠色節能顯示器必須滿(mǎn)足“能源之星(Energy Star)”的協(xié)議,該協(xié)議是由美國環(huán)保署所頒布的。該協(xié)議規定:顯示器在非正常工作狀態(tài)時(shí)的功耗不能超過(guò)30W。瑞典有效能源部門(mén)和貿易聯(lián)合會(huì )聯(lián)盟的協(xié)議制定的NUTEK/TCO節能建議條例,將省電時(shí)的功耗降至1W。
目前達到能源之星和NUTEK/TCO要求的設計方案為VESA(視頻電子標準協(xié)會(huì ))的DPMS標準。符合這些標準的顯示器都具備電源管理系統,它是指當用戶(hù)開(kāi)機后長(cháng)時(shí)間不使用時(shí),顯示器會(huì )自動(dòng)轉入節電的狀態(tài),屏幕上無(wú)任何顯示。實(shí)現這一點(diǎn),除了顯示器要具備這一功能外,要求主機也要具有相應的功能,兩者之間需相互配合。根據DPMS標準的規定,顯示器是根據行場(chǎng)同步信號的有無(wú)來(lái)確定是否進(jìn)入節電狀態(tài)的,而且進(jìn)入節電狀態(tài)后,還要不斷監視行場(chǎng)同步信號的狀態(tài),以便恢復正常顯示。
聯(lián)想LXH-1569型數控彩顯符合VESA的DPMS(顯示電源管理信號)標準,即顯示器可在正常模式、暫停模式和關(guān)閉模式三種模式下工作。如表10-3所示。
1.正常模式
當計算機處于正常工作狀態(tài)時(shí),同時(shí)得到兩個(gè)同步信號,進(jìn)人正常字符、圖形顯示狀態(tài)。
從電路圖10-13和圖10-22可知,由顯卡輸入的行、場(chǎng)同步信號使VT903、VT904導通,VT905截止,光電耦合器N903內的發(fā)光管截止,使光敏管處于截止狀態(tài),開(kāi)關(guān)電源正常工作。同時(shí),行同步脈沖經(jīng)VT912、VT106放大后,輸入到微處理器N101的39腳,場(chǎng)同步信號經(jīng)VT107放大后,輸入到N101的40腳。微處理器N101檢測后,從N101的33、32腳輸出經(jīng)極性轉換的行場(chǎng)同步信號,輸入到行場(chǎng)掃描芯片N401的15、14腳,作為行場(chǎng)同步信號;另外從N101的12腳輸出高電平,使VT109、VT111導通,VT111集電極輸出12V電壓,給行場(chǎng)掃描芯片N401(TDA4858)和推挽放大電路VT314、VT315供電。
2.暫停模式
如果鼠標或鍵盤(pán)長(cháng)時(shí)間不工作,程序或系統將在DPMS模式下仍輸出行或場(chǎng)同步信號,此時(shí),VT903、VT904總有一個(gè)導通,因此,VT905截止,光電耦合器N903內的發(fā)光管截止,使光敏管截止,開(kāi)關(guān)電源正常工作。
另外,微處理器N101的39、40腳檢測到只有行或場(chǎng)同步信號輸入時(shí),微處理器N101的12腳將輸出低電平,使VT109、VT111截止,N401等電路因失去供電電壓而停止工作,由于此時(shí)行場(chǎng)掃描電路等停止工作,所以功耗小于15W。在暫停狀態(tài)下,只要動(dòng)一下鼠標或鍵盤(pán),主機顯卡便輸出行自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。
3.關(guān)閉模式
此時(shí)顯卡同時(shí)停止輸出行、場(chǎng)同步信號,使顯示器“黑屏”并切斷了幾乎全部的電源輸出。DPMS規定關(guān)閉電源時(shí)的最大功耗為8W,大多數顯示器都不超過(guò)5W,甚至只有1W。
當利用程序關(guān)機時(shí),程序或系統將在DPMS模式下使之沒(méi)有行場(chǎng)同步信號輸人,于是VT903、VT904截止,C937的電壓經(jīng)R936、R937、R938分壓后,使VT905導通,光電耦合器N903的光電二極管發(fā)光,光敏三極管導通,將8腳的5V電壓加到2腳,使開(kāi)關(guān)電源停止工作。
四、電源電路故障檢修
1.開(kāi)關(guān)電源的維修方法
1)假負載法
一般選60W燈泡作假負載,根據燈泡是否發(fā)光和發(fā)光的亮度可知電源是否有電壓輸出及輸出電壓的高低。若電源接上假負載后能正常工作,一般說(shuō)明電源問(wèn)題不大。
2)串聯(lián)燈泡法
串聯(lián)燈泡法就是取掉輸入回路的保險絲,用一個(gè)60W/220V的燈泡接在保險絲座兩端。當通入交流電后,如燈泡很亮,則說(shuō)明電路有短路現象。另外燈泡的限流作用,可防止再次燒壞元件。排除短路故障后,燈泡的亮度自然變暗,最后取掉燈泡,換上保險絲。
2.開(kāi)關(guān)電源常見(jiàn)故障的維修
1)無(wú)輸出電壓
無(wú)輸出電壓時(shí),故障現象為無(wú)光柵無(wú)圖像。應重點(diǎn)檢查保險絲。
(1)保險絲熔斷,且玻璃管?chē)乐匕l(fā)黑。說(shuō)明電路存在嚴重短路,一般為交流濾波回路短路、整流二極管短路、直流濾波電容短路和開(kāi)關(guān)管短路。
(2)保險絲熔斷,但玻璃管不發(fā)黑。為開(kāi)機時(shí)的瞬間大電流沖擊所致,如在開(kāi)機瞬間大消磁電流和300V直流濾波電容充電電流而熔斷。只要換一只相同容量規格的延遲式保險絲即可使機器恢復正常。
(3)保險絲完好。此時(shí)應測量直流濾波電容上有無(wú)300V電壓,如無(wú)300V電壓,一般為充電限流電阻開(kāi)路和電源進(jìn)線(xiàn)有問(wèn)題。如有300V電壓,則可能為啟動(dòng)電阻開(kāi)路、UC3842損壞、產(chǎn)生了過(guò)壓或過(guò)流保護等。此時(shí)可測量UC3842的7腳電壓(15~17V),若無(wú)電壓,則為啟動(dòng)電路損壞。若有電壓,則可能UC3842損壞、產(chǎn)生了過(guò)壓或過(guò)流保護等。
判斷UC3842是否損壞可用以下方法:用外接穩壓電源給UC3842的7腳提供17V電壓,測量其8腳有無(wú)5V電壓輸出,若無(wú)輸出,說(shuō)明UC3842損壞。
2)輸出電壓過(guò)高
輸出電壓過(guò)高主要是開(kāi)關(guān)電源的穩壓電路不良造成的,應重點(diǎn)檢查此部分電路。
3)輸出電壓過(guò)低
輸出電壓過(guò)低一般是由于電源負載過(guò)重(特別是二次電源開(kāi)關(guān)管、行管、行輸出變壓器性能不良等)造成的。此時(shí),應斷開(kāi)電源電路的所有負載,單獨加假負載,以區分是電源電路不良還是負載電路有故障。若斷開(kāi)負載電路,電壓輸出正常,說(shuō)明是負載過(guò)重,若仍不正常,說(shuō)明電源電路有故障。對于由電源引起的輸出電壓過(guò)低,主要有以下幾點(diǎn):
(1)主電壓整流二極管、濾波電容失效等;
(2)電源其他負載有短路故障;
(3)開(kāi)關(guān)管性能下降,導致開(kāi)關(guān)管不能正常導通,使電源的內阻增加;
(4)開(kāi)關(guān)變壓器有匝間短路,不但造成輸出電壓下降、還會(huì )造成開(kāi)關(guān)管過(guò)載損壞;
(5)300V濾波電容容量變小,造成電源帶負載能力差;
(6)穩壓控制電路不良,主要是誤差取樣、UC3842等損壞。
另外,有些彩顯(如聯(lián)想LXH-1569型多頻數控彩顯)當節能電路工作或誤動(dòng)作時(shí),會(huì )導致電源電路處于弱振狀態(tài),電源輸出電壓大幅度下降。因此,對部分彩顯,當主電壓輸出過(guò)低時(shí),節能電路也應作為檢查的對象。
五、電源電路檢修注意事項
(1)彩顯均采用并聯(lián)型開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)變壓器初級電路與交流220V相連,為熱底板。如果不加隔離變壓器,人站在地上觸及開(kāi)關(guān)電源就會(huì )觸電,另外用示波器測量開(kāi)關(guān)電源時(shí),就會(huì )形成交流電源短路和燒毀開(kāi)關(guān)電源。
(2)測量電源電路的電壓時(shí),應選好參考電位,因為開(kāi)關(guān)變壓器初級之前的地為熱地,而開(kāi)關(guān)變壓器之后的地為冷地,二者電位不等。
(3)對于無(wú)輸出電壓的電源,由于儲藏在直流300V濾波電解電容中的能量也會(huì )無(wú)處釋放,所以用萬(wàn)用表電阻檔測量時(shí),應先用電阻對其放電。
(4)電源輸出端的高頻整流二極管與220V交流整流二極管因頻率特性不同不能互換使用。
(5)開(kāi)關(guān)電源使用的交流保險管與普通保險不同,應具有抗瞬間沖擊電流的特性。
(6)彩顯的電源電路多采用UC3842、UC3843、UC3844及UC3845等電源專(zhuān)用集成電路,這些芯片功能基本相同,僅啟動(dòng)和關(guān)閉電壓不同。3842、3844啟動(dòng)和關(guān)閉電壓為16V和10V, 3843、2845為8.5V和7.6V。
(7)有些具有節能的顯示器當不輸入行、場(chǎng)同步信號時(shí),顯示器的電源電路不能正常工作。因此,維修顯示器電源時(shí),也應在主機工作狀態(tài)下進(jìn)行維修。
10.6 多頻數控彩顯行掃描電路原理及故障維修 |