STR-Z4302A是日本三肯公司2001年推入市场的一种新型半桥式开关电源集成电路。它与普通电源厚膜块最大不同的是内部含有两只大功率MOS开关管，且工作在推挽状态，故自身损耗小，输出功率大，理论上可达700W，而普通单只开关管式厚膜块最大输出功率一般不超过250W，故广泛应用于34～48英寸大屏幕彩电开关电源。STR-Z4302A内含启动电路、逻辑电路、振荡控制电路、振荡器、激励电路、过压、过流、过热等保护电路。它与误差控制与保护集成电路HIC1015配合构成性能优良的大功率开关电源，电路如图1所示。表1是STR-Z4302A各引脚功能和在海信TC3400D彩电上的实测数据。表2是HIC1015各引脚功能和在海信TC3400D彩电上的实测数据。
下面以海信TC3400D彩电的开关电源为例介绍其原理及检修。
一、工作原理
1.启动振荡及各路输出
接通交流电源开关后，市电经R813、R812等限流后加入桥堆A801整流，经C810滤波得到约300V直流电压，然后经过流保护器P、电感L861加至N801（STR-Z4302A）1脚（上端开关管漏极）。同时市电还经R851、L806、桥堆在左上臂对C877充电（实际是半波整流），当C877上充电到约9V电压后，经N801的9脚（启动电压）送入内部的振荡电路，但这时振荡器并不立即工作，还要受7脚外接延时电容C866（0.47μF）正极电压控制。当C866充电达到一定数值后，振荡器才开始工作。振荡器工作后，N801的9脚电源再由VD864整流、C868滤波、V872稳压后提供，以避免对开关管造成大电流冲击。振荡器工作后，其输出脉冲经整形、放大后推动开关管轮流工作，经14脚向开关变压路T862注入电流。在电流为零时，开关变压器4-6绕组的感应电压经VD864整流、C868滤波、V872稳压成13V电压向N801的9脚供电，以取代开机时C877提供的启动电压。N801的3脚外接的R874和4脚外接的C862为振荡器定时元件，减小其数值可提高振荡频率。
电源工作后，开关变压器各次级绕组对外输出电压。其中VD885、VD886输出的25V电压分成5路：第一路供伴音功放电路；第二路送稳压器V430c极，稳压后得到8V电压，送至行扫描电路N501（TB1227N）4脚；第三路经R840限流，加至稳压块A801（L78MR05）1脚，稳压后由5脚输出5V供CPU的工作电压，4脚输出延迟5V复位电压供CPU使用；第四路经R842限流后，送给保护控制集成块NZ801（HIC1015）8脚；第五路送给NZ801的11脚。VD883、VD884整流输出得到的+B（115V）电压也被分成5路：第一路经R883送给光耦器N862的1脚；第二路经R890降压后送给NZ801的5脚；第三路经R472加至NZ801的1脚，同时经R101降压后去33V调谐电压稳压系统；第四路经R470和F470（1.25A）送往行输出电路；第五路经R471送至NZ801的2脚。
2.稳压过程
稳压控制电路主要由NZ801（HIC1015）内部Q1、ZD1（见图2）及光耦器N862等组成。其原理是：由R472送来的+B电压经NZ801内部的R2、R3分压后，为Q1提供取样电压，同时由5脚送来降压后的+B电压为Q1的e极提供6.2V基准电压。假如负载变重（比如亮度变亮、声音变大）使+B电压变低时加至Q1的b极电压↓，由于Q1的 e极电位不变，故c极电位↑、NZ801的3脚电位↑、光耦器2脚（发光二极管负极）电位↑、流过光耦器电流↓，其中光敏三极管内阻↑→N801的5脚流出电流↓、N801内部振荡器频率↓、输出+B电压回升至115V，反之亦然。
3.开/待机控制
开/待机控制电路主要由微处理器NA01（M37222M6-084SP）7脚、V830（C1815）及NZ801 9脚内部的Q3、Q4、ZD2、Q2等元件组成。其工作过程是：在开机状态下，NA01的7脚输出高电平，经RA07（1k，图1中已画出）送往V830的b极→V830导通→NZ801的9脚高电平→Q3导通（见图2）→Q4、ZD2、Q2截止（Q2截止不会影响稳压控制）→Q4的c极呈高电位→NZ801的12脚输出高电平→V430导通→小信号/行、场振荡集成电路N501 的4脚获得8V供电，整机正常工作。
待机时，NA01的7脚输出低电平→V830截止→NZ801内接Q3截止→从NZ801的8脚输入的约5V电压使Q4导通→Q4的c极呈低电位→NZ801的12脚输出低电平→V430截止→N501的4脚失电，整机无光无声。同时，由NZ801的8脚输入的电压还使ZD2击穿导通→Q2导通→NZ801的3脚接地→流过光耦器N862中发光二极管电流大增→内部光敏三极管内阻迅速下降→STR-Z4302A的5脚流出电流大增→内部振荡器变为低频振荡→各路输出电压降为原来的50％，这样五端稳压器A801（L78MR05）1脚输入电压不致于过低，从而使4、5脚仍有5V电压输出，可满足CPU复位及供电电压要求，从而省掉副开关电源。
4.保护原理
（1）电源输入过流保护
因主电源滤波电容C810（450V、560μF） 容量较大，为防止在接通电源瞬间，大电流损坏整流桥堆和保险管，故在主电源输入回路串接了R813、R812、L806、L805等构成的限流电路。当电源工作后，继电器KB1得电，常开触点闭合，将R813、R812短路，以避免不必要功耗。
（2）过压保护
STR-Z4302A的9脚既是电源启动端，又是过压保护电路信号输入端。当市电输入电压过高或9脚电源端的稳压系统失控，加至9脚电压大于18V时，内部过压保护电路会动作，通过逻辑电路使振荡器停振，整机得以保护。
（3）过流保护
STR-Z4302A的11脚为过流保护检测输入端。当开关电源本身短路或其他原因引起N801内部开关管输出过流时，取样电阻R866、R870两端电压必升高。当11脚电压大于0.5V后，过流保护电路将动作，振荡器停振，电源无输出。另外，若市电输入过高，将会使整流后的直流电压升高，则通过R872加至11脚电压必升高，当大于11脚保护动作的阈值电压时，同样会使过流保护电路动作，即形成双重保护。
（4）过热保护
当N801内部温度达150℃时，内部热保护电路将动作，致使振荡器停振，整机得以保护。
（5）+B（115V）电压过压保护
当+B（115V）电压过高时，经加至NZ801的2脚电压必升高，再经内部D2、R17、R18分压后，加至ZD5负极使其击穿导通→模拟晶闸管Q6、Q7导通→Q5导通→NZ801的16脚输出低电平→V830的b极低电平→V830截止→NZ801的9脚为低电平→整机处于待机保护状态。
（6）+B（115V）电源输出过流保护
R470为过流保护检测电阻。当行负截过重或短路时，R470两端压降大增，通过R471加至NZ801的2脚使Q8导通，Q8集电极电流将通过D1、R16向6脚外接的C470充电。当C470正极电压达12V时，ZD4击穿导通→模拟晶闸管Q6、Q7导通→Q5导通→NZ801的16脚输出低电平→V830截止→整机处于待机保护状态。
（7）场输出过流保护
场输出级所需27V电压是行输出变压器T461的6脚输出的行逆程脉冲经VD308整流、C310滤波后提供的，该电压经过流检测电阻R343送往场输出级。若场输出级发生过流故障（如场偏转线圈短路），则R343两端压降增大→V340因b极电压下降而导通→VD340击穿导通→NZ801的14脚电压升高→Q6、Q7被触发导通→Q5导通→16脚输出低电平→V830截止→NZ801的9脚为低电平→Q3截止，c极呈高电位→ZD2击穿导通→Q2导通→光耦器N862发光二极管电流大增→光敏三极管c、e极内阻大幅下降→N801内部振荡器频率降低许多→整机处于待机保护状态。
二、故障检修
1.检修思路
（1）电源无输出
若电源输出电压为零，可按下述步骤检查：
①先查C810两端是否有300V电压。若没有，说明故障在交流输入或整流滤波电路，应查交流输入保险管F801、限流电阻R813、R812是否有开路。若有开路，很有可能是整流桥堆一臂短路或C810、N801之一击穿。
②若C810上有300V电压，可再查N801的1脚有无300V电压。若无，则极有可能是保护元件Z860开路。若是开路，可能是N801内部大功率开关管击穿或C877、C871短路，可查N801的1脚与12脚、14脚与12脚之间电阻。若较小，则说明开关管短路或C870、C871击穿。
③若上述检查均末发现异常，可再查9脚有无约13V启动电压。若没有，可查启动电阻R851是否开路，稳压管VD878、VD872、电容C876、C877是否击穿。若9脚电压大于18V，则表明市电输入电压过高，保护电路已经动作。
④若查得N801的9脚电压正常，可继续查N801的3、4脚外接振荡定时元件R874、C882、7脚外接软启动电容C866是否损坏，5脚外接稳压管VD845、光耦器N862是否击穿。
⑤若上步检查均未发现异常，应再查N801的6、7脚外接的VD842、VD847及8脚外接延时关断电容C809是否击穿或严重漏电。若均无异常，则极有可能是N801损坏。
（2）电源输出电压为正常值的一半
从前文原理分析可知，这是电源处于待机状态，其可能原因有：
①五端稳压块A801损坏，使CPU工作条件不具备，导致CPU7脚未输出开机高电平，致使V830处于截止状态，使得NZ801的9脚无开机高电平输入而使机器处于待机状态。
②CPU的工作条件不具备或CPU本身有故障，从而使7脚无开机高电平输出。
③NZ801本身损坏，可断开NZ801的 2脚外接电阻R471及14脚外接稳压管VD340试验。若断开它们后NZ801的16脚电压小于1V，在确认CPU的7脚是高电平输入前提下，基本可判定NZ801损坏。
④+B（115V）输出过压或过流，从而引起保护电路动作，可断开保护信号传输电阻R471和保险管F470，并在+B115V电压输出端并接一只电压表然后开机。若电压表读数已超过115V许多，则表明彩电是过压保护，应对稳压系统作认真检查。若电压正常，恢复R471，在保险管F470位置串接一只电流表试机。若电流表读数开机瞬时，大于1.5A，则是行输出电路严重过流，故应对行输出变压器、行偏转线圈、行逆程电容、行输出管、行S校正电容作进一步检查。
⑤场输出电路严重短路，引起27V输出过流保护，可断开VD340予以判断。若断开VD340后，115V电压恢复正常，则可确认是场输出级短路，常见是场输出块短路或场偏转线圈匝间击穿。当然也不排除场保护控制管V340击穿损坏所致。
（3）开机后无光无声，只有电源指示灯闪烁
这是开关电源本身有短路（如开关变压器次级整流滤波系统短路），或是N801的9脚电源供给系统有开路（如VD864、R871、V872、C868开路）故障。其故障机理是：电源本身短路后，N801的11脚电压会上升至过流保护的阈值电压，从而使保护电路动作→电源停振，电源指示灯熄灭→电源停振后N801的11脚失去电压，过流保护解除→电源重新启动，指示灯点亮→过流保护电路动作→电源停振，电源指示灯熄灭。另外，若N801的9脚失去开关电源供给的电压，也会出现电源启动后又停振，然后又启动再停振而如此反复的现象。
2.检修实例
[例1]一台海信TC3400D型彩电通电后无光无声，电源指示灯也不亮。
首先测开关电源各路输出电压为零，再测C810两端无300V电压。经查，保险管F801（4A）已熔断发黑。据此说明电源输入电路存在严重短路，测C810两端电阻几乎为零，这说明C810或N801内部大功率开关管击穿。断开C810的焊点再测其两端电阻仍为零，显然C810已击穿，更换C810后试机，故障排除。
[例2]一台海信TC3418DB型彩电，开机后无光无声，但电源指示灯不断闪烁
由检修思路分析知道，这是因开关电源本身短路或由开关电源提供的13V（N801的9脚工作电源）电压丢失所致。首先测开关厚膜块N801的11脚电压，发现此电压在0到0.5V之间波动，说明开关电源本身存在短路故障。测电源的两个输出端（115V、25V）对地电阻，发现115V端对地电阻几乎为零。首先怀疑C884（330μF/160V）击穿，待焊下测量时却发现正常。再测 115V整流管VD883、VD884时，发现VD884已击穿，用快恢复管更换后机器恢复正常。
[例3]一台海信TC3400D彩电不能二次开机，一直处于待机状态，查电源输出电压约为正常值的一半。
由于导致该故障原因较多，故首先在按动二次开机键时测CPU的7脚电压，可以输出高电平，故可排除CPU或机内（如束电流过流等）保护。接着取下行电源保险管F470，并在此位置串接5A电流表，结果发现电流不足0.5A（最大时），显然可排除行输出过流。既然不是过流，那么是不是过压呢？于是断开F470，在C884（330μF/160V）两端并接一只1W120V稳压二极管和一只100W灯泡试机，结果二极管并未击穿，灯泡几乎不亮，说明故障在场输出电路或它的保护电路。于是，断开场保护电路稳压二极管VD340（2.4V）试机，发现光栅出现，接上电视信号线，图声正常，工作30分钟未见异常，说明故障在场过流保护电路。测VD340，发现已基本击穿，更换同规格稳压管开机，故障排除。
文/王绍华