新型彩电典型电源电路剖析
索尼W系列机芯彩电开关电源原理与检修(下)

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(3)保护电路工作原理

图1
图1 🔍原图 (842×241)

①过压保护

图2
图2 🔍原图 (842×217)

A.输入过压保护

图3
图3 🔍原图 (845×169)

当交流输入超过240V时,经D1605半波整流、C1616滤波后的脉动直流电压通过CN1608的4脚及CN601的4脚(见上期的图1、图2),经R601、R602、R603分压后使Q602的b极电位升高→e极电位升高→Q603的e极电位升高→IC601的9脚呈高电平→内部保护电路动作,电源停止工作。Q603还有复位作用,在刚开机瞬间,IC601的3脚4.8V电压还未形成,9脚会因高电平而处于保护状态,但16脚输出的5.1V电压经D615、R636向C602充电。在刚开始时,由于b极电位很低,Q603瞬时导通,将IC601的9脚电位钳至0V,使电路复位。同样,在C602刚开始充电时,Q601的b极电位同样很低,Q601也瞬时导通,将IC601的5脚电位钳低,使内部振荡电路复位。在机器正常工作后,Q601、Q603均恢复截止状态,对5脚、9脚电压没有影响。


B.输出过压保护

当稳压环路出现故障,使输出电压过高时,T650反馈绕组7、8脚电压升高,经D613整流后的电压亦升高,将会使36V稳压管D609齐纳击穿,致使Q611导通,Q604截止,IC601的9脚出现高电平,内部保护电路动作。


②欠压保护

当市电输入电压低于110V时,经D1605整流、R1613限流、C1616滤波后,由R601、R602、R603分压,加至Q602的b极的电压将会过低,导致Q602导通,Q601相继导通,使得IC601的5脚电位大幅下降,迫使内部振荡电路停振,整机得以保护。


③过流保护


A.开机防过流冲击保护

因C1624、C1625(均为1000μF/250V)容量较大,为了防止开机强电流对全桥D1601的冲击,电路中安装了对R1604进行限流的电路(见图1)。当电源启动后,流过R1604电流大减,于是D1603、Q1601均由导通转为截止,晶闸管(可控硅)D1602被触发导通,电流改由D1602通过,这样可减小R1604不必要的热损耗。


B.输出过流保护

前面已述,IC601的1、2、3脚已改作过流保护,其原理是:由IC601的16脚输出的5.1V基准电压经R607、R608分压后为2脚提供0.7V电压,而过流保护检测电压是Q606源极电压经D616、R618加至IC601的1脚的。正常情况下1脚电压低于2脚电压,3脚输出4.8V高电平,故Q604导通,9脚被钳位为低电平(0V)。若电源输出过流,反映在开关管Q606源极上电压必然升高,加在IC601的1脚电压高于2脚电压,3脚输出低电平,Q604截止,致使9脚电平升高,内部保护电路动作,电源停振,整机得以保护。


C.关机保护

为了保证关机时电源停振迅速,不致于形成电压缓慢下降,直至停止的过程,因此,在电路中设置了关机保护元件Q651、Q652(见上期的图3)。在正常工作情况下C659两端充有11.9V电压,此时Q651、Q652均截止,对电源无影响。在关机瞬间,因C659通过R654放电较慢,Q651的e极电位下降较慢,致使Q651导通,并引起Q652导通,于是流过光耦器IC651的1、2脚电流大增,从而引起IC601的5脚电压迅速降低,致使电源随即停振。


④行、场输出异常保护

本机芯还设有行逆程脉冲过高(第二阳极过压)和场输出异常(不工作)保护。它们保护原理均是通过检测CPU的37脚(保护信号输入)电压来实现的。在正常情况下,CPU的37脚呈高电平,当出现上述的行、场输出电路故障后,37脚电平就会由高变低,于是CPU的待机控制端12脚就会输出低电平,使机器处于待机状态。此时行、场电路均未失电而停止工作,详细工作过程因篇幅所限,在此从略。


(4)待机控制与电源输出

在正常收看时,CPU(IC003,见上期的图3)的12脚(待机控制端)输出高电平,于是Q653导通,光耦器1脚被钳位为8.8V,4脚输出高电平,开关电源正常工作。当按下待机键时,IC003的12脚输出低电平,Q653截止,IC651的1脚电位上升为12.8V,使流过1、2脚电流大增,4脚输出低电平,导致IC601的5脚电平降低许多,振荡器频率也大幅下降。此时开关电源各组输出电压降低为额定值的一半,行、场扫描电路电源被切断,整机处于待机状态。

在待机状态下,13.5V输出的这组电源虽然已降至6.75V,但经IC001(78M05)稳压输出的5V电压不变,仍旧给遥控系统提供正常工作的5V电源。此时R666和R663从减半的6.75V电压中分压取得误差电压由IC652的3脚送至稳压控制电路。因此,IC652不仅能在正常开机状态下进行稳压控制,而且能在待机状态下(Q653截止状态下)对弱振荡的开关电源进行稳压控制。

从图3中可看出,主电源有5路输出,其中+135V送至行输出及电源取样电路;±22V送至伴音功放电路,+13.5V作为12V、9V、8V、5V及开关电源稳压电路工作的输入电压。+6.5V作为IC2603(5V稳压输出,数码电路用)的输入电压。另外,需补充说明的是:IC003的11脚也是电源控制脚,主要是对IC2603、IC2601、IC4601(以上均为4端可控输出稳压块)的4脚进行控制。正常开机时,IC003的11、12脚均输出高电平,所以上述三个稳压块的4脚呈高电平,各稳压块2脚均有相应的稳压输出。当按下“待机”键或行、场电路故障引发保护电路动作时,IC003 11、12脚均输出低电平,三个稳压块4脚呈低电平,其2脚均无输出。也就是除遥控电路5V电源(IC001输出)存在外,其余的12V、9V、8V、5V电压全部消失。由于其中IC4601的2脚输出的12V是送给行振荡电路的工作电源,故整机无光无声,机器处于待机状态,开关电源的功耗也很小。

故障检修要点与方法

该机芯电源故障主要有以下两种情况:


1.电源输出电压为零

电源无输出的检测切入点应从查插座CN1608 6脚(见图1)有无260V电压开始,假定没有,说明故障在前面的输入、整流、电压自动切换、及滤波等电路之中;反之,在后面的振荡、驱动、开关及输出电路之中。其检修思路是:

(1)查CN1608的6脚电压,假定为零,应先查交流输入保险管F3601是否熔断。若熔断,说明后面电路存在短路故障。问题可能在消磁电阻、全桥D1601、滤波电容C1619、C1624、C1625、开关管Q605、Q606之中。检查可采用分段开路测电阻法。比如,可拔掉CN601,再分别测CN1608插座和CN601插头6脚对地电阻,若测得CN601的6脚对地电阻几乎为零,而CN1608的6脚对地电阻却在数千欧左右,则说明极有可能是开关管击穿。反之,则说明前面的整流、滤波电路有问题。假设确认是前面的C1624、C1625击穿,这说明整流方式切换电路IC1601(STR-83159)极有可能误动作,而故障源又极有可能是切换取样电压滤波电容C1619(2.2μF/400V)漏电或失容。这是因为C1619一旦出现上述故障,在市电达145V以上时,而它两端直流电压仍很低,导致IC1601内部的控制电路动作,使得IC1601的2、3脚间晶闸管导通,整流电路工作于倍压整流状态而过压将C1624、C1625击穿,并有可能过流将IC1601内部的双向晶闸管、D1602或D1601的一臂击穿。因此,出现保险管熔断后,必须逐一对上述元件作认真检查。需提醒读者的是C1619的容量切勿随意改变,否则,将会引起IC1601误动作或不动作,这都是很危险的。

假定上述检查中,发现保险管F3601完好,说明CN1608的6脚无电压系前面的输入、整流、滤波电路存在开路故障,可按电流走向进行检查。

(2)查CN1608的6脚电压,假定为正常的260V,则应查推挽管Q605漏极是否也有260V电压。若没有,则可能是CN601插座与插头接触不良或该6脚焊点出现裂纹所致。如果Q605漏极电压正常,可再查IC601的15脚有无14V左右的启动电压。如果没有,应查D1604、D1607、R1614、R613及插座CN601是否有问题。假定IC601的15脚电压正常,应继续检查IC601的11脚、14脚是否有触发脉冲输出,没有示波器可查上述两脚是否有正常的5.8V、5.6V电压。若没有,说明故障在IC601本身或周边电路之中,也有可能是保护电路动作,可先查9脚是否为高电平。若不是,至少说明不是过压保护电路动作。再查3脚电压,若不是低电平,表明不是过流保护电路动作,反之亦然。接下来继续查5脚电压,若不是低电平,说明不是光耦器IC651的3、4脚短路,还应查定时元件C605和R612,如果也正常,则基本认定是IC601损坏。

(3)若在上述检查中IC601的11、14脚有触发脉冲输出,则说明故障在后面的推动电路或输出电路,可先测IC602的3、9脚有无14V电压。若无,应查供电电路。若正常,请断开1、7两脚外接电路,再测两脚有无驱动波形输出。若没有,在查得C622、C623、C609、C614、D602、D603、C605等元件正常的前提下,可认定IC602损坏。

(4)若在上述检查中,查得IC602的1、7两脚有驱动脉冲输出,则应对末级输出电路元件D604、D605、R621、R623、R626、Q605、Q606、C615、C616进行认真检查。

(5)在上述(2)项的检测中,若发现IC601的9脚呈高电平,则表明电源无输出系保护电路动作。由于过压、过流(过流时IC601的3脚为低电平,9脚为高电平)均会使9脚呈高电平,那么怎样判断是过流还是过压保护呢?只需检测3脚电平即可确定。因为过流保护时,3脚会输出低电平。若是过流保护,应逐一断开T650次级各组输出端予以确定。

(6)若是过压保护(市电输入电压正常情况下),请勿轻易断开D609试机,因为过压能在很短时间内损坏元件(包括显像管)。正确的检修方法是:直接短接IC651的3、4脚(见图2),然后试机,再检查IC601的9脚电压。如果已降为低电平,则过压故障点应在IC651(含IC651)前面的控制电路,应对IC650、IC651、IC652及它们周边的元件作认真检测。反之,应对IC651后面的振荡电路元件C605、R612、R634、IC601作替换法检查。


2.电源输出电压为额定值一半

导致电源输出电压为额定值一半有以下三种情况: 一是机器误设置为待机状态;二是行或场输出电路出现故障; 三是稳压控制系统或振荡电路有问题。

判别技巧是:先测IC003的12脚电压(见图3),若是4.9V左右,说明电源输出电压过低是稳压系统或振荡电路有故障所致。其具体的区分方法是:在IC651的3、4脚并联一只100kΩ的电位器,将阻值从最大值逐渐调小。如果输出电压进一步降低,说明故障点在IC651本身或前面的稳压控制电路,应对IC650、IC651、IC652及它们周边的相关元件作替换法检查。

若在减小电位器阻值过程中,输出电压几乎不变化,说明故障点在振荡电路,应对R612、C605、C615、C616、IC601等作替换法检查。

在上述检查中,若测得IC003的12脚为低电平,则说明电源输出电压过低,是机器误处于待机状态或行、场输出电路异常导致。具体区分方法是:测量IC003的37脚电压,若是低电平,则表明故障的确是行或场输出电路异常,需作更进一步检查。若查得37脚为高电平,表明是误设置了待机或CPU本身的工作状态异常,应作深入检查。

为了给读者检修提供方便,表1、表2给出IC601、IC602各引脚功能及在路实测电压。表3给出主要晶体管在路工作电压,供参考。

故障检修实例


例1:索尼KV-W28MH11型彩色电视机整机“三无”连电源指示灯也不亮。

经观察,发现交流输入保险管F3601已熔断发黑,滤波电容C1624已炸顶,显然这是过压击穿所致。接下来检查,发现IC1601(STR-83159)的2、3脚已连通,正常情况下它们应不导通,这表明IC1601已损坏。由前面原理分析可知,这极有可能是C1619失容或开路所致。经检查,C1619的一脚已被漏液锈蚀霉断,考虑到该地区电压不会低于170V,故可取消电压切换电路。于是切断IC1601的2、3脚与电路连线,也不安装C1619,再更换已损坏C1624、F3601,试机,电视机恢复正常。


例2:索尼KV-W28MH11开机后“三无”。

经检查电源无输出,发现交流输入保险管F3601完好,再查CN601的6脚有265V直流电压。据此,说明故障应在电源振荡部位。于是,检查IC601的15脚启动电压,电压为零(正常14V),经查是电源供给限流电阻R1614(68k)开路,更换后开机,电源输出正常,故障排除。


例3: 索尼KV-W28MH11型彩色电视机开机后能听到消磁的电流冲击声,但机器不能启动,电源指示灯却亮。

开盖检查发现市电整流输出的260V电压正常,IC601的15脚电压也正常,再查9脚电压为1.9V(正常为0V),说明保护电路动作。

那么究竟是过压保护,还是过流保护呢?再测IC601的3脚电压,发现为4.2V,属高电平,故可判定是过压保护。于是短接IC651的3、4脚后试机,发现IC601的9脚是0V,显然故障在IC651及前面的稳压电路。于是从IC651查起,发现3、4脚正、反向电阻均为无穷大,说明IC651已损坏,更换IC651后,故障排除。


例4:索尼KV-W32MH11型彩色电视机出现无光无声。

开盖检查,发现保险管F3601完好。接下来查开关管Q605、Q606漏、源极电压,电压均为130V,说明开关电源基本正常。

再检查开关电源135V、±22V、13.5V、6.5V五组输出电压,电压均正常,但IC2601(12V稳压输出)、IC2603(5V稳压输出)、IC4601(12V稳压输出)的2脚均无相应的稳压输出。

由于上述集成电路均受CPU的11脚输出电平控制,只有11脚输出高电平,即上述三块集成电路的4脚为高电平,它们的2脚才会有输出。经查CPU的11脚有5V高电平输出,但三块集成电路的4脚却为0V,顺着线路查找(见图3)终于查出是限流电阻R059(1k)开路,更换后电视机恢复正常。

文/王绍华