彩电的电源系统工作是否稳定，关系到整个电视机的工作状态和性能，其故障率仅次于行输出电路，为了确保电源系统输出电压稳定和开关电源的安全，彩电开关电源的初级和次级大多设有保护电路。由于电源系统的保护电路采用控制振荡电路、稳压电路、待机电路、反馈电路的方式，达到保护的目的，因此本文在简要介绍开关电源工作原理的基础上介绍电源系统保护电路，这样便于读者深入了解保护电路的原理和掌握维修技巧。
一、保护电路的构成
电源系统保护电路一般由初级保护电路和次级保护电路构成。初级保护电路在执行保护功能时大多采用迫使电源振荡电路停止振荡或切断开关管的激励脉冲的方式，保护时开关电源停止工作，输出电压降到0V；次级保护电路保护时大多采用对稳压电路、待机电路、振荡定时电路进行控制的方式，保护时开关电源输出电压降低或进入待机状态。
开关电源的过流保护电路大多设在开关管的发射极，其分立元件构成的开关管过流保护电路如图1（a）所示，长虹NC-2机芯，NC-3机芯，康佳10系列，熊猫3631、C54P10、C54L4系列，熊猫2538、2518、1918，东芝等彩电开关电源，均采用了该过流保护电路。检测管对开关管的发射极电压进行检测，保护时将开关管基极的脉冲短路。电阻Re为开关管Gk发射极电阻，也是过流检测取样电阻，NPN三极管Gb是过流检测管。正常时开关管Gk的电流流过Re电阻时产生的电压降较小，不足以使三极管Gb导通，Gb处于截止状态，对开关电源不产生影响。当开关电源或负载电路发生短路、漏电等故障，造成开关管Gk电流增加，使流过取样电阻Re的电压降增加到0.6～0.7V时，三极管Gb由截止状态进入导通状态，将开关管Gk的基极电压对地短路，迫使开关管停振，进入保护状态。
由厚膜电路构成的过流保护电路与分立元件构成的开关管过流保护类似，只是根据需要，设计在厚膜电路内部或外部，如图1（b）所示。内部含有大功率开关管的厚膜电路STR-S6309、STR54041、STR58041、STR41090、STR-F6707，STR-G5653、STR-G8656等，均设有该过流保护电路。
开关电源的过压保护电路如图2所示，图2（a）和（b）为分立元件开关电源过压保护电路，只是保护执行元件GV不同，图2（a）保护执行元件为三极管、图2（b）保护执行元件为晶闸管。JVC TA四片机芯、东芝X56机芯、长虹TDA机芯、康佳T953P等彩电，采用了类似的过压保护电路。保护执行元件GV的触发电路通过稳压二极管D1或分压电路对开关变压器输出的电压进行检测。当开关电源电压正常时，开关变压器3、4低压绕组的感应电压低于稳压管D1的稳压值，D1截止，检测管GV也截止，对电路不产生影响。当开关电源输出升高，低压绕组3、4输出的电压高于基准稳压管D1的稳压值时，基准稳压管D1击穿，通过限流电阻R1将电压加到检测三极管GV的基极或晶闸管GV的控制极，检测管GV由截止变为导通，将开关管GK的基极脉冲对地短路，迫使开关电源停止工作。
图2（c）为电源控制电路内部过压保护电路，STR-S6709、MC44608、TDA16846、KA3S0680RFB、KA3S0880RFB、TDA4605等电源控制电路，在电源控制电路的内部设有过压检测电路，对开关变压器低压绕组或反馈绕组的电压进行检测，当被检测的电压高于设计值时，保护电路启动，迫使振荡电路停振或切断开关管的激励脉冲。由于厚膜电路内部的保护检测电路具有逻辑控制功能，其检测和保护功能更精确、可靠。
3.欠压保护电路
有的电源厚膜电路内部保护检测电路还具有欠压、失压保护功能，当被检测的电压低于设计值时，保护电路也启动，迫使振荡电路停振或切断开关管的激励脉冲。由于负载或电源短路也会引起开关电源输出电压下降，因此该保护电路同时具有过流保护功能。少数分立元件开关电源，也设有欠压保护电路。当开关电源输出电压降低到设计保护值时，欠压保护电路启动，将开关管的基极脉冲短路。
4.电源次级联合保护电路
由于光电耦合器在开关电源中为开关电源初、次级之间的脉冲信息传递打开了通路，很多开关电源将故障检测电路设到变压器的次级，对电源次级的输出电压、负载电流进行检测。保护时大多将保护信息融合到稳压电路、待机电路，通过光耦将保护信息传递给变压器初级电路，由初级电路执行保护，这样电源初级的保护电路就会跟随电源次级的输出电压和负载电流的变化，使电源系统的保护功能更加完善。
二、检修技巧
电源系统保护电路引发的故障分为两类，一类是被检测电路发生故障，如稳压环路故障造成电源输出电压过高、电源负载电路发生短路、漏电故障电源电流过大等，引起电源保护电路动作进入保护状态；另一类是故障检测或保护执行电路发生短路漏电、元件变质故障，引起误保护。检修时首先确定是否进入保护状态，如果进入保护状态，还要区分是电源过压、过流引起的正常保护，还是保护电路本身元件变质损坏造成误保护。
1.观察故障现象，判断是否保护
如果有相应的指示灯显示功能，其指示灯往往发生变色、闪烁、熄灭等现象。开关电源初级保护电路执行保护时，开关电源有输出电压然后降到0V，指示灯亮后熄灭。开关电源次级保护电路执行电路时，与待机现象相似，开关电源有输出电压然后降低，指示灯会发生亮度、颜色变化但不熄灭。如果电视机发生上述故障现象，即可初步判断进入保护状态。
2.测量关键点电压，确定故障范围
电源初级保护电路保护时，关闭振荡电路，开关电源会无电压输出，其故障现象与开关电源的启动、振荡电路故障引起的开关电源不工作相似。检修时，通过测量开关电源次级的+B电压进行区别。如果开机的瞬间有+B电压输出，然后降到0V，则多是开关电源系统保护所致。如果开机的瞬间一直无+B电压输出，且负载电路（特别是行输出电路）无明显短路故障，则是开关电源启动、振荡、反馈电路故障，可通过测量市电电源整流滤波后的300V、开关管基极或厚膜电路的启动电压、反馈电压等关键点电压，做进一步的判断。
电源次级保护电路保护时，引起待机和稳压电路联动，开关电源输出电压大多降低到正常值的二分之一到三分之一，其故障现象与微处理器和待机控制电路引起的故障现象相似，此可通过对待机控制电路和保护电路的关键点电压检测，判断故障范围。
3.解除保护，观察故障现象
为防止解除保护后因输出电压过高，引起电源或负载电路损坏，应采取以下措施：一是解除保护前应首先排除电源系统的严重短路、开路故障，重点检查开关管、稳压环路、高压吸收电路；二是断开行输出电路，在+B电压输出端接假负载，监测开关电源的输出电压。
解除保护状态可根据故障机型的保护电路原理，从故障检测电路和保护执行电路采取措施。注意有的电源系统保护电路在厚膜电路内部，无法断开保护，这时可采取改变保护取样电压的分压的方法，降低取样电压或电流，达到解除保护的目的。
解除保护后，开机测量开关电源各路输出电压，重点测量+B电压。如果输出电压过高或过低，则是稳压环路故障，造成输出电压失常，引起电源系统过压、欠压保护，应重点检查稳压电路。如果+B电压正常，拆下假负载，恢复行输出电路。如果开机后+B电压下降，则是行输出电路电流过大引起的电源系统过流保护。如果恢复行扫描电路后输出电压正常，且声、光、图正常，则是保护电路元件变质引起的误保护。
下面以两种比较典型的彩电电源电路为例，介绍电源电路中的保护电路的特点及检修方法。
STR-S670X系列电源系统保护电路
STR-S670X系列厚膜电路的STR-S6707、STR-S6708、STR-S6709为9脚单列直插式厚膜电路，三者引脚功能、内部电路完全相同，只是STR-S6707和STR-S6708的输出功率小于STR-S6709。STR-S6707适用于21英寸彩电，STR-S6708适用于25英寸彩电，很多进口、国产大屏幕彩电都采用STR-S670X系列厚膜电路组成的开关电源，特别是STR-S6709应用更加广泛。如：创维CTV-8259、CTV-8298KNK，日立P7机芯的CMT-2598、CMT-2998，长虹NC-6机芯的G2966、G2967，王牌TCL3438R、TCL2513UI、TCL2580、TCL2926UI，西湖G、D系列的CG2528、CG2918、CG3418、CD2978PN、CD3418PN等彩电的开关电源均采用了STR-S670X系列厚膜电路。本文以国内销量较多的长虹NC-6机芯为例，介绍保护电路的原理与维修。其他采用STR-S670X系列厚膜电路的电源，主电路基本相同，不同的是次级保护电路各有千秋，均可参照此文检修。
一、开关电源工作原理
要说清楚保护电路的检修，必须先了解开关电源的工作原理，下面简要介绍该机开关电源的工作原理。该机电源主要由厚膜电路STR-S6709（Q801）和稳压、待机、保护电路HIC1015（Z801）构成。
STR-S6709内部不但包含大功率开关管、启动电路（START UP）、振荡电路（OSC）、驱动电路、闭锁电路（LATCH）、基准电路（REF）等开关电源基本电路，还设有完善的过流保护电路（OCP）、过压保护电路（OVP）、过热保护电路（OHP）电路。各脚功能和对地参数见表1，其中对2脚不在路电阻是用MF-47指针万用表R×1k挡测得的。HIC1015是新型混合式厚膜电路，内含误差取样放大电路、待机控制电路、保护电路。其引脚功能和对地电压如表2所示。
1.主电源电路
该机的电源系统初级振荡与保护电路见图3，次级稳压与保护电路见图4（图中元器件符号均同原厂图纸）。市电整流滤波后形成约300V，一路经开关变压器T862的初级7-5、2-4绕组加到厚膜电路STR-S6709的1脚，内部大功率开关管Q2的集电极；市电还经R803降压、D802半波整流、C808滤波后，加到STR-S6709的9脚，为STR-S6709内部电路提供工作电压，内部振荡电路启动工作，从5脚输出脉冲电流，此脉冲电流经L813、R816、C816送入3脚内部大功率开关管Q2的基极，使开关管工作在开关状态，其脉冲电流在开关变压器T862各绕组产生感应电压。STR-S6709的8脚与D825、C829、R814构成开关管延迟导通控制电路，以降低开关管的功耗。D805、D810、D804、Q802及其外围元件组成STR-S6709的9脚电压变换电路，保证9脚供电稳定。
2.稳压电路
STR-S6709的7脚是稳压控制输入端，流入7脚的电流越大，振荡电路输出的脉冲宽度越窄，开关管导通的时间越短，开关电源输出电压下降；反之，注入7脚的电流越小，脉冲宽度越宽，开关管导通的时间越长，开关电源输出电压上升。
稳压取样电路设在开关变压器的次级，取自+B115V。通过R479加到HIC1015的1脚，经HIC1015内部Q1取样及误差放大后，从3脚输出控制电压，通过Q880和光耦Q826控制流入STR-S6709的7脚的电流达到稳压的目的。
3.待机控制电路
开机时CPU（QA01）的开关机控制端7脚为高电平，使Q830和HIC1015内部的Q3饱和导通，引起ZD2、Q2、Q4均截止，对稳压电路和行振荡电源不产生影响。关机时，CPU（QA01）的7脚由开机时的高电平变为低电平0V，使Q830和HIC1015内部的Q3均截止，Q3的集电极变为高电平，一路通过ZD2使Q2、Q880饱和导通，通过光耦注入STR-S6709的7脚的电流增加，使输出电压降到正常时的二分之一左右，保持为微处理器的供电。另一路通过R7使Q4导通，将行振荡电源控制电路Q430的基极电压拉低，使Q430截止，切断行振荡电路电源。
二、保护电路工作原理
该电源的稳压电路分两部分：一是以STR-S6709为核心的初级保护电路，二是以HIC1015为核心的次级保护电路。
1.以STR-S6709为核心的初级保护电路
STR-S6709具有完整的过流、过压、过热保护功能，因此，该机初级未再单独设立保护电路，使电路更加简洁。
（1）过流保护 STR-S6709的6脚是过流保护检测输入端，而R818、R829并联是过流检测电阻。当开关管出现过流时，流过R818、R829时产生的电压降增加，使6脚与2脚之间的电位差增加。当6脚的电压低于2脚电压0.1V时，STR-S6709内部过流保护电路启动，使振荡电路停振。
（2）过压保护STR-S6709的9脚不但是低压电源供给端，其内部还设有过压保护电路。当9脚电压升至5V以上时，启动电路便控制振荡电路进入振荡工作状态。当9脚电压升到11V或更高时，内部保护电路启动，控制驱动电路停止工作。
（3）过热保护STR-S6709内部设有热敏元件，对该电路的温度进行检测。当温度达到150℃时，过热保护电路启动，控制驱动电路停止工作。
2.以HIC1015为核心的次级保护电路
（1）保护执行电路 次级的保护执行电路由HIC1015内部Q6、Q7构成的模拟晶闸管电路和Q5组成，并与待机控制电路的Q830基极相连接。当故障检测电路检测到故障时，向Q6、Q7模拟晶闸管电路送入触发电压，Q6、Q7导通，并引起Q5导通，引起待机控制电路的Q830也导通，使待机控制电路动作，注入STR-S6709的7脚电流增加，使输出电压降到正常时的二分之一左右，同时将Q430的基极电压拉低，切断行振荡电路电源，电路进入保护状态。
（2）+B负载过流检测由过流取样电阻R470和HIC1015的2脚内部Q8、D1、稳压管ZD4组成。当+B负载行输出电路发生短路、漏电故障时，输出电流增加，在取样电阻R470上的电压降增加，Q8导通使集电极变为高电位，将稳压管ZD4击穿，通过R14向保护执行电路送入触发电压，电路进入保护状态。
（3）+B过压保护电路由HIC1015的1脚内部的分压电路R17、R18和稳压管ZD5构成。+B电压正常时，分压电路R17、R18中点的电压略低于稳压管ZD5的稳压值33V，ZD5 截止，对保护电路不产生影响。当+B电压异常升高超过125V时，分压电路R17、R18中点的电压超过稳压管ZD5的稳压值33V，ZD5击穿，向保护执行电路送入触发电压，电路进入保护状态。
（4）场输出过流保护电路由过流取样电阻R370、检测管Q370和稳压管D370组成。当场扫描输出电路发生短路、漏电故障，使场输出电流增加时，在取样电阻R370上的电压降增加，Q370导通，集电极变为高电位，稳压管D370击穿，将高电平通过HIC1015的14脚内部R19向保护执行电路送入并触发电压，电路进入保护状态。
（5）行输出过压保护电路由取样电路Q410、Q411和稳压管D426组成。对行输出变压器9脚的灯丝电压进行检测。行输出电压正常时，灯丝电压经D425、C425整流滤波后的直流电压为22V，一路通过R495和稳压管D426为Q410基极提供6.2V基准电压；另一路经分压电路R491、R494向Q410的发射极提供6.0V的电压，Q410 的发射极电压低于基极电压而截止，Q411也截止，对保护电路不产生影响。当行输出脉冲幅度过高时，灯丝电压经D425、C425整流滤波后的直流电压也升高。当超过25V时，分压电路R491、R494向Q410的发射极提供的电压超过6.8V，而Q410 基极的6.2V基准电压不变，Q410导通，Q411基极获高电平导通，通过隔离二极管D427、R493将高电平通过HIC1015的14脚内部R19向保护执行电路送入触发电压，电路进入保护状态。
三、保护电路的检修
1.观察故障现象，配合电压测量确定故障部位
由于以STR-S6709为核心的初级保护电路执行保护时，都是使振荡电路停振或控制驱动电路停止工作，保护时开关电源无电压输出。以HIC1015为核心的次级保护电路与待机控制电路联动，保护时与待机状态相似，开关电源输出电压降到正常值的二分之一左右。检修时，可根据指示灯的变化和测量开关电源输出电压，判断故障范围。
（1）指示灯始终不亮，开关电源无电压输出 这是开关电源未进入工作状态，故障在以STR-S6709为核心开关电源电路。常见为保险丝管熔断、市电整流滤波电路故障、9脚外围的启动电路故障、STR-S6709内部损坏等。此时可通过测量+300V电压和STR-S6709的9脚和其他引脚电压，判断故障范围。
（2）指示灯亮后熄灭，开关电源输出电压上升后降到0V 这是以STR-S6709为核心的初级保护电路执行保护所致。常见为开关电源负载电路、整流滤波电路、稳压电路发生故障引起电源输出电压过高，STR-S6709的6脚过流取样电阻R818、R829阻值增大引起误保护等。
（3）指示灯亮而不灭，开关电源始终处于待机状态 开机后无高压建立的声音，输出电压为正常值的二分之一，说明微处理器未进入开机状态，故障在以微处理器为核心的控制电路和待机电路。常见为微处理器工作条件不具备，如无5V电压供电，复位、时钟振荡电路故障，导致微处理器未进入工作状态，始终处于待机控制状态。
（4）指示灯亮而不灭，开关电源输出电压上升后降到二分之一 开机后有高压建立的声音，输出电压上升后降到正常值的二分之一，这是以HIC1015为核心的次级保护电路执行保护。常见为行输出过流、过压保护、场输出过流保护、+B电压过压保护等。
2.解除保护，确定故障范围
为了整机电路安全，解除保护前，应断开行输出电路，在+B输出端接假负载。由于以STR-S6709为核心的初级保护电路大多在厚膜电路内部，无法解除保护，只能对以HIC1015为核心的次级保护电路采取解除保护的方法。具体解除保护的方法是：
（1）从保护执行电路采取措施，解除保护。方法有二：一是切断HIC1015 的16脚与待机控制电路Q830基极的连接，二是将HIC1015 的14脚对地短路，将模拟晶闸管的触发电压对地短路。
（2）从故障检测电路采取措施，解除保护。方法是逐个断开故障检测电路与保护执行电路的连接，斩断保护触发信号。+B负载过流检测电路断开R471，场输出过流保护电路断开稳压管D370，行输出过压保护电路断开R493。
解除保护后，开机测量开关电源各路输出电压，重点测量+B电压。如果输出电压过高或过低，是稳压环路故障，重点检查稳压电路。如果+B电压正常，拆下假负载，恢复行输出电路，观察故障现象。如果电视机恢复正常，则是断开的故障检测电路、保护执行电路元件变质，引起的误保护。如果电视机存在光栅、图像、伴音故障，则是与其相关的电路引起的保护，重点检测相关的功能电路。
3.故障实例
例1：
开机三无，指示灯亮后即灭。
分析与检修：
查开关电源无电压输出，测量300V电压，正常，STR-S6709的9脚有7.5V的启动电压，4脚、5脚电压为0V，6脚对2脚有-0.15V的电压，说明STR-S6709进入过流保护状态，这可能是负载电路存在短路故障。经检查，行输出管击穿，更换行输出管后，开机数分钟，行输出管再次击穿。检查行输出管击穿的原因，接假负载，测量+B电压，正常。检查行输出电路，逆程电容引脚虚焊，引脚周围有不易发现的一圈裂纹，补焊后，不再击穿行输出管。
例2：
开机时，指示灯亮后即灭，整机三无。
分析与检修：
指示灯亮，说明开关电源已启振，亮后即灭，很可能是STR-S6709进入保护状态所致。断开电源板与负载电路的连接线，接100W灯泡做假负载，开机测量开关电源输出电压，+B电压在待机时为65V，正常，而遥控开机瞬间突升为130V左右，然后降为0V。正常时，遥控开机后，也不过115V，说明稳压环路存在开路失控的故障。电源开关机电路与取样电路并联，待机时电压正常，说明待机电路和光耦至STR-S6709稳压环路正常，故障在取样电路。检查HIC1015的1脚外围取样电阻R479正常，怀疑HIC1015内部取样误差放大电路损坏，更换HIC1015后，输出电压恢复正常，去掉假负载，恢复行输出电路，故障排除。修复后，想到开关电源次级的HIC1015也具有过压保护功能，为什么没有保护而进入待机状态呢？检测HIC1015过压保护电路，外部电路未见异常，怀疑拆下的HIC1015内部过压检测电路也同时损坏。
例3：
指示灯亮，整机三无。
分析与检修：
指示灯亮，说明开关电源已启振，测量开关电源输出电压为65V左右，遥控开机后有上升的趋势和行扫描工作的声音，然后又降到65V，判断是HIC1015执行保护所致。为了区分故障范围，采用解除保护的方法，逐个断开各路故障检测电路的触发电压。当断开HIC1015的14脚外部D370时，开机不再保护，但屏幕上出现一条水平亮线。对场输出电路进行检测，场输出电路内部短路，引起场输出过流保护。更换场输出电路，恢复保护电路后，开机不再保护，故障排除。
例4：
指示灯亮，整机三无。
分析与检修：
故障现象同上，采用相同的检修方法，逐个断开故障检测电路的触发电压，当断开HIC1015的14脚外部行过压检测电路的D427时，开机不再保护，且出现正常的光栅和图像，说明是行过压检测电路发生故障，引起的误保护。对行过流检测电路进行检测，阻容元件和三极管均未见异常，怀疑稳压管D426稳压值下降，引起Q410提前导通。拆下D426测量，稳压值已下降到5.1V左右，更换一只6.2V稳压管，恢复保护电路后，开机不再发生保护故障。
（孙德印/孙铁刚）