液晶显示器开关电源结构及故障检修ppt课件.pptx

第6章 液晶显示器开关电源结构及故障检修 开关电源维修技能实训 本章主要内容 液晶显示器主电源电路原理 开关电源电路的结构 主电源故障检修流程和方法 维修实训六 主开关电源故障检修实例 主要内容 6 1开关电源电路的结构 6 1 1液晶显示器的开关电源类型1 内置电源直接输出 14V或12V 为高压板 驱动板提供工作电压 输出 5V或 3 3V主要为主板逻辑电路和操作面板指示灯等电路提供工作电压 2 外置电源即电源适配器 以单独电源盒的形式通过连接线与插头及显示器连接 为显示器提供DC16V或DC12V电源 然后经内部电压转换电路或AID变换电路处理后 再向整机电路提供各种直流工作电压 6 1 2液晶显示器内置主电源组成结构 1 组成结构内置主开关电源电路由交流滤波电路 桥式整流滤波电路 主开关电路 开关变压器 整流滤波电路 过压保护电路 软启动电路 PWM控制器等组成 3 6 2液晶显示器主电源电路原理 明基Q7C3液晶显示器主电源电路原理图 4 脉宽调制组件1200AP引脚功能与实测数据 6 2 1交流输入滤波电路 1200AP40芯片的内部设有启动电流源 逻辑电路 振荡器等电路 并具有过压 过流 欠压保护以及软启动等各种保护电路 用它构成的开关电源具有适应市电电压变化范围宽 效率高 功耗低等优点 所以已被广泛应用于液晶显示器电源中 其引脚功能及参考数据见表 图中L601互感滤波器用于滤除低频共模噪声 即电源输入端两根交流输入线与地线之间产生的噪声 C601 C602及L602 L603滤除高频电磁干扰 C603 C604用于滤除低频共模噪声 R601 R602用于在拔下电源插头时对电容器起放电作用 保险F601用于过流保护 负温度系数热敏电阻TH601用于开机时限流 抑制开机冲击电流 5 6 2 2桥式整流滤波电路 图中桥式整流滤波电路BD601将220V交流电经过整流后转变为直流脉动电压 再经过滤波后输出大约311V直流电压 一般都简记为300V电压 6 2 3启动与振荡 图中300V直流电压分两路 一路经开关变压器T601的L0绕组加到开关管V601的漏极 D 另一路经R603加到IC601 1200AP40 启动端8脚 IC601的8脚输人300V电压后 使内部启动电流源开始工作 该电流通过6脚对外接的C611充电 当C611两端的电压达到启动阈值 11V 时 IC601内部振荡器电路起振 从5脚输出驱动脉冲 通过R612 R623 D604加到开关管V601栅极 G 使V601工作在开关状态 V601导通后 电流流过开关变压器T601的L0绕组 在取样绕组L1两端产生感应电动势 经D602整流 C606滤波后 再经D603限幅 R611限流在C611两端产生15V的直流电压 为IC601提供工作后所需的电源 取代IC601内部的启动电路 使电源能正常工作 6 2 4稳压控制电路 该机电源采用由R711 R712与IC702构成的误差取样放大电路 直接从T601的L2绕组输出的高频脉冲经D702整流 C707 C709及L702滤波后获得的 5V电压上进行取样 其误差信号经光电藕合器IC602将反映输出直流电压状态的反馈信号引入IC6012脚 并通过脉冲宽度控制电路来改变输出脉冲占空比 进而控制开关管导通的时间 从而获得稳定的直流电压输出 6 当某种原因使 5V电压升高时 IC702的R端电压升高 K端电压下降 使IC602内部发光二极管电流增大 导致IC602中光敏三极管的C E极内阻减小 IC601的2脚电压下降 经内部误差放大后由5脚输出的驱动脉冲占空比下降 开关管V601提前截止 减少开关变压器的储能 降低输出电压 如果输出电压降低 则IC601输出驱动脉冲占空比升高 这样使输出电压保持稳定 6 2 5保护电路 1 尖峰电压吸收电路由R607 C607 D601和C616 R625 R615构成两套尖峰电压吸收回路 主要用于消除开关变压器漏感产生的尖峰电压 保护电源开关管V601不被尖峰电压击穿而损坏 同时防止开关变压器产生自激 2 过压保护输入过压保护 若市电电压升高 300V直流电压也相应升高 经R608 R609加到IC601的3脚电压也因此上升 一旦超过设定阈值时 IC601内部的逻辑电路将切断5脚的输出脉冲 电源无输出 整机免遭过压损坏 输出过压保护 当稳压系统失控 使开关电源输出电压过高时 开关变压器L1绕组的感应电压必升高 经D602整流 C606滤波得到的电压高于齐纳管ZD602设定阈值时 ZD602击穿导通 此电压经R621加到V603基极使其导通 V603导通后 V602因基极电位下降而导通 使IC601的2脚电位下降 另一方面 V602导通后V603的基极获得了正向偏置电流 V603继续维持导通 形成了自锁 C612为防误动作的抗干扰电容 7 3 欠压保护当市电交流输入电压过低或输出端负载严重短路 引起IC601的6脚的供电电压低于欠压保护电路动作的阀值时 IC601内的欠压保护电路动作 切断5脚输出的驱动脉冲 开关管停止工作 实现欠压保护 4 开关管过流保护开关管V601源极 S 串联的电阻R615为过流取样电阻 若负载电路或开关电源异常 引起开关电源初级侧电流过大 在电阻R615两端产生的压降将会增大 IC601的3脚的电压也会上升 当该电压上升到1V时 IC601内部的过流保护电路启动 其5脚停止输出激励脉冲信号 V601截止 开关电源停止工作 避免了过流带来的危害 6 2 6输出电路 该机电源开关变压器次级共输出两组感应电压 其中L3绕组上产生的高频感应电压经 D701 整流滤波后 得到 14V电压 为高压生成电路供电 L2绕组上产生的高频电压经 D702 整流滤波后 得到 5V电压 分两路输出 一路直接输出5V电压 另一路经IC701四端可控稳压器PQ3RD23 经控制降压和稳压后将5V电压输出为 3 3V电压 5V 3 3V分别为信号处理 MCU等电路提供工作电压 6 3主电源故障检修流程和方法 6 3 1液晶显示器主开关电源故障检修流程 8 开关电源电路故障检修流程 9 6 3 2液晶显示器主开关电源故障检修点 检测点1 保险丝 保险丝烧断后 整个交流输入及整流滤波的电路无法工作 所有电路无电 检测点2 大滤波电容 300V大滤波电容器损坏后 将导致整流后的滤波电路及其后面的电路无法正常工作 检测点3 整流桥中的二极管 整流桥中二极管损坏后将导致整流滤波电路不能正常工作 检测点4 开关变压器次级的续流管击穿短路后 也会导致电源不启动 检测点5 高频振荡集成电路 高频振荡集成电路正常输出时对地有 300V左右的直流电压 若没有电压 则电路不启动 检测点6 取样电阻 过流保护取样电阻阻值变大或开路 则开关管无法工作 检测点7 开关管 开关损坏电源无法工作 10 6 3 3液晶显示器主开关电源故障检修方法 1 开机即烧保险管出现这种故障现象 说明电源电路存在严重短路故障 应重点检查低通滤波网络中的电容C601 C602是否漏电 击穿 整流桥BD601内某二极管是否击穿 300V滤波电容C605是否严重漏电 电源开关管V601是否击穿 可分别检查上述元件 然后更换 2 保险管完好 各次级无输出电压开关电源各次级无输出电压 说明电源电路没有工作 可按下述步骤检查 1 首先测电源开关管V601D极有无300V左右直流电压 若无 则表明前级电路有开路性故障 应重点检查抗干扰线圈L601是否断线或焊接不良 负温度系数热敏电阻TH601是否开路 整流桥堆BD601是否开路或虚焊等 可用电压检查法逐级检查 2 若测得V601的D极直流电压为300V左右 再测IC601的8脚电压是否在295V左右 若明显偏低或无电压 应检查限流电阻R603是否阻值增大或开路 3 如果上述检查确定限流电阻无问题 就应检查电源正反馈电路元件是否正常 稳压控制电路元件是否正常 开关管V601是否极间开路或性能不良 4 若上述检查均未发现异常 则要考虑是否因过流 过压 导致电源停振 这时先检测电流取样电阻R615是否阻值增大或开路 如果阻值正常 则表明故障系电源输出电压过高 导致过压保护电路动作所致 应重点检查IC702 IC602 ZD602是否损坏 11 3 输出电压偏离正常值 1 输出电压高输出电压过高 一般是取样电压反馈网络出现故障 在检查稳压控制电路时 首先要判断故障部位是在误差取样放大电路 还是在控制电路 用导线将光电藕合器的3 4脚短接 若输出电压下降 则说明故障在误差取样放大电路 反之 故障在控制电路 2 输出电压低 空载电压正常 一接负载输出电压便下降 一接负载输出电压下降的可能原因有300V滤波电容不良 尖峰脉冲吸收回路中C607容量减小 电源开关管V601性能下降等 可代换元件判断 输出电压过低 接通电源后开关变压器T601发出 吱吱 的叫声 说明电路有短路处 原因主要有四个方面 一是负载电路短路 如逆变管损坏等 二是整流滤波电路异常 如整流滤波电容C605漏电等 三是开关振荡电路不良 如开关管软击穿等 四是高频脉冲整流电路短路 如高频整流二极管击穿等 为判断故障在电源还是在负载电路 可通过接假负载来加以判断 若故障在电源部分 一般是T601次级绕组的整流滤波电路异常所致 可采用逐一断开开关变压器次级负载电路的方法 来判断故障部位 输出电压过低 接通电源开关变压器没有微弱的 吱吱 叫声 此故障一般是稳压控制电路异常所致 应着重检查IC702 IC602及其外围元件是否正常 4 电源开关管被击穿损坏的安全检修方法 1 安全检修方法 12 首先要准备好一个能输出80 260V的自耦变压器 交流调压器 将交流电源降到80 100V 然后将1 1隔离变压器串接在调压器和液晶显示器的电源输入端 代替交流220V电源 这样可提高检修人员的安全 又能输出电压过高且故障没有排除的情况下 不会对开关管或其他器件造成损坏 如果输出电压还偏高 可再降低一点 检修完后 逐渐调高输入电压 观察输出电压是否升高 如果不再升高 则说明故障排除 否则 继续检修 2 电源开关管击穿故障原因主要原因有三个 一是稳压控制回路有开路性故障 二是尖峰吸收回路发生故障 三是交流供电电压过高 滤波电容失效 3 电源开关管击穿故障的检修方法 拆卸下开关管 静态检查有无明显短路故障元件 若有 予以更换 在不加电的情况下 通过电阻法对稳压控制电路元件逐一检查 并更换损坏的元件 对主要元件不能放过 如果大意 则会再次发生击穿开关管的事故 用电阻法检查功率变换输出端对地电阻 以确保负载无故障 检查过流保护取样电阻是否正常 如果太小 则过流将不能起到保护开关管的作用 如果过流取样电阻太大 电源将不能起振而停止工作 检修尖峰吸收回路元件是否正常 完成检查并更换损坏元件后 在不装开关管的情况下进行开机通电试验 确保电源管理芯片有波动电压输出后 才可以装上开关管 检查 300V电压是否正常 约311V 不正常则检查整流滤波电路 如果电压正常 13 检查电源管理芯片 启动电阻 滤波电容 稳压二极管等元器件 检查开关变压器次级有无短路元件 如果没有 接上12V 30W摩托车灯泡假负载 然后调自耦变压器 调压器 的输出为80 100V 再将1 1隔离变压器串接在调压器的输出端和液晶显示器的电源输入端 并检查开关电源输出电压是否正常 若还不正常 重复以上检查 开关电源工作后 检查输出电压是否正常 逐渐调高交流输入电压 同时检查开关电源输出电压是否稳定 如果不稳定检查稳压电路 如果输入电压在140 240V间变化 输出直流电压能稳定不变 表明开关电源 14 6 4液晶显示器主开关电源故障检修实例 6 4 1实例1 液晶显示器开机后无显示 电源指示灯不亮 故障现象 开机无显示 电源指示灯不亮 机型为明基 BenQ Q7C3 故障分析 对于 全无 的故障 可以看保险管F601是否熔断 若保险管熔断 说明开关电源有过流现象 若保险管完好无损 说明开关电源未工作 解决方法 拆开机盖检查 发现保险管熔断且发黑 说明开关电源有过流现象 用指针式万用表R l档在路测开关管V601的三个极间阻值为0 说明开关管已击穿 检查R607 C607 D601 C616和R625正常 更换V601后 在C708两端接上一只30W 12V摩托车灯泡通电 灯泡始终处于强发光状态 说明稳压控制电路或IC601异常 短接光电耦合器IC602的3 4脚后通电 结果C708两端电压下降 说明误差取样放大电路或IC602异常 将IC602的2脚对地短接后通电 输出电压仍下降 说明故障在IC702或取样电路 检查R711和R712正常 怀疑三端误差取样放大器IC702异常 用KA431更换后 故障排除 15 6 4 2实例2 液晶显示器开机无显示 故障现象 开机接通电源屏幕无显示 指示灯不亮 机型为明基 BenQ Q7C3 故障分析 通电无显示 一般是电源没有工作所造成 解决方法 打开机盖 目测发现交流保险管F601熔断且发黑 300V滤波电容C605 120 F 400V 炸裂 说明该机有严重的短路故障 用指针式万用表对整流电路及开关变压器初级电路进行检测 未发现有损坏元件 更换交流保险管和滤波电容后 并在C708两端接上一只30W 12V摩托车灯泡通电 测各输出电压均正常 故障排除 6 4 3实例3 液晶显示器保险管熔断且严重发黑故障现象 液晶显示器保险管熔断且严重发黑 指示灯不亮 机型为明基 BenQ Q7C3 故障分析 分析电源中存在严重的短路 应重点检查交流输入 整流滤波电路 开关管V601是否击穿等 解决方法 用指针式万用表R l档在路检测V601的三个极间在路阻值为0 若仅D S极之间阻值为0 多为滤波电容C605击穿 说明开关管V601击穿 检查尖峰吸收回路中R607 C607 D601 C616和R625均正常 用同规格场效应管代换V601后装上保险管 开机工作正常 16 6 4 4实例4 开机指示灯不亮 黑屏 电源有轻微 吱吱 声故障现象 液晶显示器 开机指示灯不亮 无显示 机内发出 吱吱 叫声是过流保护的一种现象 机型为明基 BenQ Q7C3 故障分析 由故障现象判断可能是电源220V整流滤波电路后面的电路有短路故障 或电源负载有短路故障 解决方法 为判断故障在电源还是在负载电路 断开负载 在 5V电源处接上一只30W 12V摩托车灯泡假负载 通电仍可听到轻微的 吱吱 叫声 说明电源有故障 因为保护电路能工作 说明开关振荡电路和稳压控制电路没问题 故障可能发生在高频脉冲变压器次级电路 采用逐一断开开关变压器次级负载电路方法 当断开D701 加电后 吱吱 叫声消失 这说明该机故障是由此而引起的 经检查D701已击穿 用容易购到的肖特基二极管 1545CT 代换原整流对管YG90ZCZ后 故障排除 6 4 5实例5 液晶显示器接通电源指示灯不亮故障现象 液晶显示器插上电源指示灯不亮 机型为LG1750 故障分析 电源指示灯不亮 推断一般情况多数是开关电源没有工作 解决方法 检测300V滤波电容两端电源正常 开关变压器次级无输出电压 查R117保险限流电阻开路 且U101的1脚正反阻值为零 说明是芯片损坏 使R117开路 更换U101芯片后 由于手头无R117 0 保险电阻 且该电阻具有限流保护作用 因此不能短接R117 为了防止今后故障扩大 应急时将500mA保险管内部保险丝取出 焊接取代损坏的R117 加电后开机正常 故障排除 17 6 4 6实例6 液晶显示器不能开机故障现象 液晶显示器不能开机 机型为ACERAL1916AW 故障分析 接通电源不能开机 一般情况是电源出了问题 解决方法 拆卸外壳 测量电源电路无电压输出 保险丝已经开路 再测量电源开关管V804已经击穿断路 将保险丝和开关管V804更换后 细心检测其他元器件无明显短路后再通电试机 故障排除 工作正常 18 6 5维修实训六 6 5 1在路检测电源开关管栅极电压法判断故障部位 1 实训目的 学会在路电压法检测电源开关管好坏 检修电源电路 2 实训设备 1 1隔离变压器 液主电源板 指针式或数字万用表 3 实训内容 在路检测元器件法检修电路 是指不将元器件从电路焊下来的情况下 对元器件进行检测 可在不通电的状态下检测电阻 在通电状态下检测电压 电位及电流等 在路电压法检测元器件 是指在电路通电状态下 检测元器件管脚间的电压 电位来判断电路的工作状态与元器件好坏的一种方法 本实训为用在路电压法检测主电源开关管 场效应管 栅极对地电位 判断电路工作状态及故障部位 一般情况下 测量栅极电位会有三种情况 一是栅极电位为零 二是栅极电位为0 5V 三是栅极电位为 0 1 0 3V 4 操作步骤 1 为安全起见 在市电与液晶显示器交流220V输入之间串接1 1隔离变压器 2 将万用表的功能旋钮调到直流20V档 3 打开市电交流开关 给液晶显示器主电源板加电 4 万用表的黑表笔接地 热地 将黑表笔接300V滤波电容C605的负极 5 用万用表的红表笔接电源开关管的栅极 6 读取表头的电压值 根据表头读取的电压值分析判断 19 电压为0V 表明启动电阻 如R603 损坏或PWM控制器损坏 可在断电后 先对310V滤波电容进行放电 然后在路检查开关管栅极对地阻值 若阻值很小 说明PWM控制器内部短路或开关管栅极与源极短路 若阻值基本正常 检查启动电阻 必要时将其拆下 测量其阻值 以进一步证实 若确定为启动电阻损坏 直接更换即可 启动电阻阻值一般都在200 500k 间 电压为0 5V 若实值约为0 5V左右时 表明启动电路正常 应检查正反馈电路 电压为 0 1 0 3V 表明启动正负反馈电路均正常 开关电源已正常工作 6 5 2开路检测开关管好坏 1 实训目的 学会开路检测电源电路开关管 场效应管 好坏 2 实训设备 液晶显示器主电源 数字万用表 控温防静电电焊台等 3 实训内容 开路检测开关管 就是将开关管从电路中焊下来 然后进行检测 4 操作步骤 1 观察开关管是否损坏穿洞 爆裂 有无烧焦或针脚断裂等情况 如果有 则表明开关管已经损坏 2 如果待测开关管外观完好 就用控温防静电电焊台 将它从电路中焊下来 并清理开关管的引脚 清除引脚上的污物 确保测量时的准确性 3 将数字万用表的功能旋钮放到二极管档 用金属镊子夹一下开关管的3只引脚 进行短接放电 4 将