TCL液晶彩电IPL32C电源与逆变器板维修

引言
tcl公司液晶彩电采用的ipl32c电源板,为电源与逆变器“二合一”板。其中电源电路采用str-e1565+str-a6159m组合方案,向主板提供待机+5v和开机+12v电压,待机采用控制str-e1565提供vcc工作电压供电的方式,在待机状态下,保持微处理器控制系统供电。电源电路在+12v主电源电路设有完善的保护电路,具有过流保护、过压保护功能。当保护电路启动时,迫使开关电源停止工作。
ipl32c电源板的逆变器部分,振荡与控制电路采用str-h2014,与激励和驱动升压电路配合,为6只灯管提供交流高压。
1 电源电路工作原理
ipl32c“二合一”电源板电源电路,如图1所示。
它由三部分组成:一是以str-e1565的1/2为核心组成的pfc功率因数校正电路;二是以str-e1565的另一1/2为核心组成的+12v主电源电路,向主板提供+12v电压;三是以str-a6159m为核心组成的+5vsb/1a副电源。开机后,副电源首先工作,为主电路板控制系统提供+5v供电,同时为str-e1565提供vcc工作电压,pfc功率因数校正电路和+12v电源再启动工作。
1.1 +5v副电源
在ipl32c“二合一”电源板中,副开关电源电路由:厚膜电路u801(str-a6159m)、开关变压器t801、取样误差放大电路u808(tl431)、光电耦合器u806等元件组成(参见图1)。副开关电源变压器t801在“冷端”和“热端”有两组电压输出:一是在冷接地端输出+5vsb/1a电压,为主板上的微处理器控制系统供电;二是在热接地端有一组电压输出,不但为副电源u801稳压电路提供工作电压,还为pfc校正电路和+12v主电源驱动控制电路提供vcc工作电压。
1.1.1 str-a6159m简介
str-a6159m是日本三肯公司开发的a61xx系列低功耗离线式开关电源厚膜电路之一,内含一个pwm控制器和大功率mosfet开关管。可工作于电流控制模式和自动实现待机状态的prc占空比控制模式,具有固定8μs关断时间和可变导通时间,开关频率在63~120khz之间随负载电流自动改变;具有自动轻载待机功能、自动偏置功能,设有600v高压电流源,对市电整流电压直接输入后进行恒流,以提高电源的总效率等。内置高反压mosfet开关管,具有负温度系数特性,防止“二次”击穿。内设过流、过压、过载保护电路。str-a6159m引脚功能和对地参考电压见表1所示。
1.1.2 启动工作过程
ac220v市电经延迟保险管f801和由c806、l801、c824、l802、c802、c803、c804、c805、l803、c805组成交流抗干扰电路,滤除市电中的高频干扰信号,送到由d801、c808组成的整流、滤波电路,产生脉动直流电压。由于滤波电路电容c808容量较少,故该电压负载较轻时为300v左右;在负载较重时为230v左右。
该脉动电压一是经pfc电感l805、二极管d804向滤波电容c812充电,产生约300v的pfc-out直流电压,pfc电路工作后,上升到380v左右,为副电源和主电源供电;二是经过r849、r867、r866、r868与r869分压,经d815、r889向副电源u801的⑤、②脚提供启动电压;另外,380v直流电压通过开关变压器t801的初级①~③绕组加到u801的⑦、⑧脚,为内部mosfet开关管的d极提供电源。副电源启动工作后,产生激励脉冲,驱动内部mosfet开关管工作于开关状态,在t801的各个绕组产生感应电压。
副开关电源开始工作后,副开关变压器t801的热接地端④~⑤绕组感应到的脉动电压,经d811整流、c862滤波,一路经r888//r894送到u801的②脚,作为副电源u801的工作电源,u801于是进入正常的持续工作;另一路送到待机控制电路v801的c极,受待机控制电路的控制,为pfc驱动电路和主电源驱动电路u802提供vcc工作电压。
t801的冷接地端次级绕组感应电压经d812整流,c852、l818、c853、c854滤波后,产生+5vsb/1a电压,为主板微处理器控制系统供电。
1.1.3 稳压控制电路
稳压控制电路由误差放大器u808、光电耦合器u806和厚膜电路u801的④脚内部电路组成。
当因某种原因造成副开关电源输出的+5vsb/1a电压升高时,经r872、r873与r874取样分压,加到u808的①脚电压升高,经u808比较放大后,3端电压降低,光电耦合器u806内部发光二极管发光增强,光敏三极管内阻降低,将u801的④脚电压拉低,经④脚内部稳压控制后,调整u801内开关管激励方波变窄,开关管导通时间缩短,副开关电源输出电压下降到正常值;当副开关电源输出的+5vsb/1a电压降低时,上述电路工作过程相反,开关管导通时间延长,副开关电源输出电压上升到正常值。
1.1.4 开/关机控制电路
开/关机控制电路由三极管q807、光电耦合器u805、vcc电压控制电路q801等元件组成。主电路板控制系统的开/关(on/off)机控制电压,经连接器送到电源板,加到q807的b极。
开机时,主电路板控制系统送到电源板的开/关(on/off)电压为高电平,q807导通,“光耦”u805内部发光二极管发光,“光耦”内部的光敏三极管导通,为u801的基极提供正向偏置电压,q801导通,由副开关电源提供的vcc电压经q801输出,送到pfc电路和+12v电源驱动电路u802的辊辏讹脚,为其提供工作电压,使主开关电源启动工作。为液晶彩电主电路提供12v工作电压,整机进入开机收看状态。
遥控关机时,主电路板控制系统送到电源板的开/关(on/off)电压为低电平,使q807截止,“光耦”
u805截止,三极管q801也截止,切断了pfc电路和主开关电源u802的辊辏讹脚工作电压,使主开关电源停止工作,整机进入待机状态。
1.1.5 过压保护电路
+5v副电源过压保护电路由33v稳压二极管vd811、q809、q812、q810组成,对副电源集成电路u801的②脚和⑤脚供电电压进行控制。当副电源输出电压升高时,t801的④~⑤绕组输出的vcc电压也会升高,当该电压升高到33v时,将vd811击穿,q809、q812、q810相继导通。其中,q810的导通,通过r889将副电源u801的②脚和⑤脚供电电压拉低,副电源停止工作,无+5v电压和vcc电压输出,使整机停止工作。
1.2 pfc功率因数校正电路
pfc功率因数校正电路是插在整流电路和滤波电路之间的新型电路,实际上是一个ac/dc变换器。
它提取整流后的直流电流中的高次谐波分量,将其校正为正弦波或接近正弦波,一方面抑制了整流后的高次谐波分量,减少高次谐波对电源的干扰;另一方面充分利用了电网电能,提供了电源的使用效率。
该电源的功率因数校正电路由储能电感l805、驱动电路q804、q805,场效应mosfet开关管q806和驱动控制电路str-e1565的③、④、⑤、⑥、⑦、⑩、辊辑讹脚内外电路等组成。
1.2.1 str-e1565简介
str-e1565是一个混合开关电源集成电路,采用21个脚sla封装形式。str-e1565内部电路方框图如图2所示。内含两个变换器:前端是一个用于消除高次谐波的升压斩波型pfc控制电路;后端是一个dc/dc变换器。内部电路包括:启动控制、振荡电路、误差放大电路、功率因数校正电路、过电压/欠电压保护电路、过流保护电路、过热保护电路、pfc驱动电路和功率开关管等。主要用于控制芯片内部逻辑处理电路及大功率mosfet开关管。具有多种模式控制功能,协调工作系统及保护功能等。具有输出功率大、带负载能力强、待机功耗小、保护功能完善等优点。

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