飞利浦93R机芯彩电行,场保护电路原理分析.doc

飞利浦93R机心彩电行/场/保护电路原理分析(摘自家电维修杂志 :作者 邱民欢)在苏州飞利浦公司93R机心的彩色电视机中，小信号处理电路采用TDA8841 (位号7250， 下同)， 场输出电路采用TDA9302H(7460)，微处理器(CPU)采用SAA5542PS(7600) (不同机型所用的CPU集成芯片后缀可能会略有不同)，存储器采用24C08(7601)，伴音功放电路采用TDA7056(7953)，开关电源振荡脉宽调整保护电路采用MC44603P。国内前几年以来采用TDA884XOM883X系列芯片为核心处理电路，生产了数量不少的电视机。飞利浦机心的电视机会产生许多奇怪的,令人意想不到的故障现象，特别是TDA884XOM883X系列的电视机，随各厂家的不同设计、不同机型和不同控制软件同一部位元件故障所表现出的现象也有可能不同，这些已为广人维修同行所熟知。飞利浦93R机心，在电路的设计上很有特色，设置有多种保护电路，维修资料难觅，厂家随机又未附相关的电路原理图,故而使维修工作显得困难重重。 现以飞利浦21PT352093R彩电为例，根据实物绘出该机的行、场、保护电路和CPU控制电路，并简要分析其工作原理,最后介绍两则维修实例，以期对同行的工作有所帮助。 一、行扫描电路工作原理 相关电路如图1所示。 1行启动电路 。该机设置了以时基电路NE555(7607)为核心的行启动电路，在国产机中未见有类似设计。在本机中NE555与其外围元件3610、3611、2608构成多谐振荡器，其振荡频率f=1443(3610+3611)2608，主要是为行激励级、行输出级提供启动脉冲信号。接通机器电源，开关电源得电开始工作,从其次级输出+9V、+16V、+95V 三组电压。其中+16V为伴音功放电路7953供电；+95V为行激励级、行输出级供电：+9V电压经三极管7612(BDl35)、7602(BD135)等元件分别稳定成+5V和+35V电压(参见第图3)，其中+3.5V为CPU(7600)供电，+5V除了为7600接口电路提供电压之外，主要为行启动电路7607的(8)脚供电。当7607(8)脚得到+5V供电之后，内部电路开始振荡，行启动脉冲从(3)脚输出,先由三极管7608(1F)放大，然后由行激励级7400(BF422)进一步放大，最后经行激励变压器5444耦合至行输出管7402的b极，推动行输出电路工作。2行正常工作电路。在行启动脉冲的激励之下，行输出管7402 工作在开关状态，行输出变压器5445初级(1)(2)绕组有一交变电流流过，其次级(8)脚内绕组上感应的行逆程脉冲，经6412、2415整流滤波后得到+9V电压，由中放、行场、亮色小信号处理心路TDA8841(7250)(12)(37)脚输入为其供电。7250内部的行振荡电路得电开始工作，振荡信号经内部电路(如同步分离电路、行分频电路、行AFC1、AFC2等)进行一系列的处理之后，从(40)脚输出激励脉冲信号，经电容2610(332)耦合到7607(6)脚内电路，经内部电路处理之后行激励脉冲由(3)脚输出，由7608、7400放大之后推动行输出管7402工作，推动行偏转线圈，控制电子束进行水平方向扫描，此时整机行电路才开始正式工作。3行输出变压器5445各组行逆程脉的作用及其去向。行输出变压器5445除给显像管提供所需的高压、中压之外，其(3)脚行逆程脉冲经6412、2415整流滤波得到+9V的电压为7250供电：(4)脚逆程脉冲经6410、2414整流滤波之后得到的+8V电压经7010(7805)稳压为+5V之后给高频头等电路供电：(5)(6)脚的行逆程脉冲分别经64022410、64052417整流滤波电路后得到14V的电压，给场输出电路7460(TDA9302H)供电：(7)脚行逆程脉冲经6413、2413整流滤波电路后得到+195V电压，为视放电路供电；(8)脚为高压ABL端子：(9)脚的行逆程脉冲除为显像管灯丝供电之外，还为保护电路提供检测信号。 此外行输出管7402c极的行逆程脉冲经24062405、3404阻容积分，6420、6421钳位之后被分成两路：其中一路经2237、22383268送到7250的行逆程脉冲输入堡垒脉冲输出端(41)脚(作用下述);另路经3633、3634分压，7610放大之后，被送到CPU(7600)的(36)脚，以确定字符显示的水平位置。4“开待”机控制电路。在7250的(12)(37)脚得到+9V供电后，其内部行振荡电路开始工作，并从(40)脚输出行激励脉冲到7607的(6)脚，行启动电路7607完成其行启动使命。此时7607仅相当于一个通断开关，以接通或断开(3)脚的行激励脉冲输出，即起“开待”机控制功能。在图l中，CPU(7600)的“开待”机控制端(19)脚与7607的(4)脚相连，无沦是7607自身产生的行启动脉冲还是从7250(40)脚输出到其(6)脚的行激励脉冲，是否能从7607脚输出脉冲，均由(4)脚电压高低来确定。在开机状态时，CPU(19)脚由于内部电路截上而呈+5V高电平，7607(4)脚电压为高电平内部电路接通(3)脚的信号输出，行电路得到激励信号而进入正常的工作状态：反之，CPU(19)脚内部电路导通而呈低电平，7607(4)脚为低电平，内部电路切断(3)脚的行激励脉冲输出，行电路失去激励脉冲而停止工作，整机处于待机状态。实测NE555正常时的工作电压如表l所示。 二、场扫描电路工作原理场电路参见图2，主要由前级7250(TDA8841)和场输出块7260(TDA9302H)构成。在行启动电路工作之后，7250(12)(37)脚得电，内部行振荡电路开始工作，行频信号经同步分离电路、场分频电路得到的场触发脉冲被送到锯齿波形成电路，7250(52)脚的外接电阻3269(39kn)为锯齿波发生器提供参考电流。(51)脚的外接电容2239(01uF)为锯齿波形成电容，得到的场频锯齿波再经差分电路得到互为反相的场激励脉冲，分别从(46)(反相)、(47)(正相)脚输出，通过电阻3274(102)、3276(102)等隔离后，对称输入到场输出电路。 TDA9302H(7460)的信号输入(1)(7)两脚，经内部的OCL放大 电路放大后的场锯齿波信号从(5)脚输出，推动场偏转线圈工作，控制电子束作垂直方向的扫描。TDA9302H为专用的场功率放大器，内部电路为双路对称输入、半桥式输出的OCL放大电路，采用正负电源供电(2)脚正电源、(4)脚负电源)，输出端(5)脚的直流电压接近0v，故无需隔直耦合电容：(3)脚为场逆程脉冲输出端，(6)脚为场逆程供电端子：(2)(3)脚外接的6460、2464与7460内部电路组成升压电路，在场逆程期间为场输出管提供约30V左右的供电，以加快场逆程的回扫速度。7460与前级电路无须反馈电路，场幅度、场线性、场中心等均I2C总线调节，因而具有外围电路简洁调整方便、工作效率高等优点。 另外7460(6)脚的场逆程脉冲，经稳压管6461(27V)之后，由3630、3631分压，经三极管7470放大，被送到CPU(7600)(37)脚，以确定字符显示垂直位置。TDA9302H的各脚功能和实测数据如表2所示。 三、保护电路工作原理 1高压泄放、消亮点电路。电路参见图2。该电路由，电阻3431234、二极管643125、621345和三极管74689等元件构成。在机器正常工作时，开关电源的+9V电压通过3435、6432给,电容2432(100uF)充电到约为9V：同时+B电压95V经3431、3434、3432分压之后加到二极管6435负极上的电压为264V，其正极电压约为87V左右，故6435反偏截止。三极管7468由于be结无偏流而截止，其c极电压为0V，于是7469、二极管621345均处于截止状态，机器正常的工作状态不受影响。在关机的瞬间，+B由于电流较大，故其电压下降较快，行输出电路很快停止工作。而电容2431两端的电压不能突变，于是6435由于负极，电压降低而正向导通，7468的be结获得正向偏置电流而饱和导通，电容2432 上所充得的9V电压经其ec极加到电容2470的两端，一方而使三极管7469正偏而饱和导通，场激励信号被短路到地，场输出电路7460迅速停止工作;另一方面又使二极管621345正向导通，7250的三基色输出端(19)(20)(21)脚电压瞬时升高,从而导致视放管导通程度增加，显像管三阴极电压降低，束电流增大，在视放电路停止工作的瞬间将显像管阳极高压泄放完毕，避免在关机的瞬间出现关机亮点(线)，不使显像管被灼伤。 2，灯丝欠压、+B过流保护电路。参阅图3。CPU电路7600(SAA5542P5)的(16)脚有两个功能：一是面板键盘控制矩阵线，二是故障检测端子。当该脚为高电平时，CPU内部电路判断外部电路无故障，此时可进行面板操作控制，机器正常工作：当(16)脚为低电平时，CPU判断外部电路出现故障，经内部电路处理之后，从(19)脚输出保护性待机指令，并且面板、遥控操作失效，控制不起作用。参阅图1，在机器正常工作时，行输出变压器5445灯丝(9)一(10)绕组上的脉冲，电压经6406、2411正流滤波之后得到约为242V左右的直流电压，经3440、3441分压之后得到的168V的电压加至二极管6415负极：同时场+14V，电压经电阻3424加到三极管7401(3F)的b极(6415正极)上的电压约为139V，致使6415反偏截止，7401be结无正向偏置电流而截止，其c极为低电平，7611(1F)也截止，CPU(16)脚为高电平，机器正常工作。当+B电压过流、高压打火或其他原冈导致5445(9)脚的灯丝脉冲电压降低时， 电容2411两端的电压也同步降低，当6415负极电压小于14V时导通，三极管7401、7611相继导通，7611的c极呈低电平，CPU(16)脚内电路检测到这一异常的信息时，判断外部电路出现故障，于是从(19)脚输出待机低电平，切断7607(3)脚的行激励脉冲输出,行输出电路停止工作，从而达到保护之目的。 3X射线过量保护。参阅图1，当荧光屏的亮度在正常的范围内时，行输出变压器5445(8)脚的ABL在1535V之间，此时稳压二极管6413(12V)截止。当荧光屏的亮度过高时，显像管束流大大超过正常时的水平(8)脚电压降低甚至为负值，当6413两端的电压大于12V时被反向击穿，同样引起二极管7401、761l相继饱和导通，使7600(16)脚处于低电平状态，而从(19)脚输出待机低电平。当显像管灯丝脉冲电压过高时也会引起荧光屏亮度大增，X射线过量，此时除上面所述5445(8)脚电压降低而导致CPU(16)脚为低电平之外：过高的灯丝电压还经图1的6418、6419整流，电阻3436、3420分压，使行推动管7400饱利导通，行激励脉冲被短路到地，行输电路停止工作。 4场欠压、过流保护。在机器正常工作时，行输出变压器5445的(5)(6)绕组上感应的行逆程脉冲经二极管6402、6405整流后得到的14V的电压为场输出块7460提供正负电源.同时+14V电压还经电阻3651加到7620的b极，7620饱和导通，+14V经7620ce极加到稳压管6612(68V)的正极之上经6612稳压之后7621e极，电压为63V左右而在机器工作时7621b极电压为5V左右，这样7621由于无偏流而截止，c极高电平，CPU(7600)的(16)脚也为高电平，整机工作正常。当7460由于过流、功耗过大或其他原因导致+14V电压降低时，经7620、6612之后加到7621e极的电压小于43V时，7621由于be结正偏而导通，c极呈低电平，7600(16)脚电压为0v，内部电路判断外部电路有故障，于是从(19)脚输出待机低电平，切断7607的行激励脉冲输出，行输出电路停止工作，场电路的正负供电消失，避免故障的进步扩大。 5行逆程脉冲的输入与检测保护。从7250(41)脚输入的行逆程脉冲被分成几路：是送堡垒脉冲发生器与同步分离电路来的行场同步脉冲一起，组合成电路所需要的堡垒脉冲；二是送到块内的AFC1、AFC2电路，与行同步信号一起校正行振荡电路的频率与相位：三是内部的故障检测器对行逆程脉冲的频率、相位、幅度等进行监测，并把检测到的情况送到12C总线电路，经总线电路处理之后的信息通过12C总线送至CPU电路，CPU电路根据收到的信息，判断行电路是否正常工作，以作为是否继续工作的依据。可见过高或过低的行逆程脉冲，都会导致7250内部的检测电路输山错误信息，使CPU发出待机指令和通过总线关闭7250(40)脚的行激励脉冲输出。此时即使人为地给7250的(12)(37)脚提供正常的工作电压，其(40)脚也不会有行激励信号输出。其实在：二次开机的时候，7607输出行启动信号，推动行电路工作，7250内部的检测电路就会对从(41)脚输入的行逆程脉冲进行检测。若正常，则控制其(40)脚输出行激励脉冲，整机开始正式工作：若不正常，则检测工作重复进行几次之后，就会输出保护性的待机指令。 6总线保护。当7250(7)(8)脚的总线电压过高或过低、或是有开路、短路现象时，均会影响数据传输。一但CPU得不到应答信号，便会输出待机指令，7250(40)脚的行激励脉冲也会因得不到开机指令而停止输出。 四、检修实例 例1飞利浦2350彩电在拔掉电源线及室外天线的情况下，本地发生了强烈的雷电现象，室外有处供电线路被雷电击断为几十截，每截十多厘米左右，由此可见雷电之强烈。待供电线修复后，接通电视机电源，面板电源指示灯能点亮，二次开机后荧光屏上出现一条隐约的水平亮线，几秒钟后水平亮线消火，而板指示灯闪烁，机器进入待机状态。 检修过程：打开机壳，接通机器电源，测量开关电源的+9V、+95V和+16V：三组电压输出正常。 二次开机后，随着高压的产生，显像管灯丝点亮，荧光屏上出现了一条隐隐约约的水平亮线。经观察发现：水平亮线距左右两边缘约有2cm不满幅：且在水平亮线消失之后，观察显像管灯丝依旧发着红光。根据故障现象分析，CPU电路、行扫描电路均应正常，故障在场扫描电路的可能性最大。测量：场输出电路7460(TDA9302H)的各脚电压，与正常时的工作电压比较(均见表1)，发现其场激励信号正反相输入端(1)(7)两脚直流电压分别为112V、115V，比正常时的089V、091V偏高：场频信号输出端(5)脚电压偏离为3V左右，正常时应为029V。拔下场偏转线圈，复测(5)脚的电压上升为14V左右。由于TDA9302H内部电路为OCL放大电路，若其输入端(1)(7)两脚的直流电压不正常，会导致输出端的直流电压偏离正常时的0V，故顺藤摸瓜测量前级电路7250(TDA8841)场激励输出端(46)(47)脚电压，分别为141V和169V(正常时应为127V和133V)，怀疑场前级电路有问题。正在检修分析当中，意外地发现场输出块7460各脚的电压均消失了，又观察灯丝也熄灭了，初时不以为意，以为是由于不接收电视信号，CPU无视频识别信号而执行无信号自动关机功能。于是关断机器电源并再次通电，用遥控器或本机按键(频道升降键)二次开机，发现机器再无动静，这时才感到事态严重，不禁慌了手脚。 只好先检查CPU控制电路，按压遥控器上的按键，同时测量接收头7680输出端(2)脚电压很低且无变化，转而测得其(9)的+5V供电仅有05V左右，将其与电路板脱开后测量其对地的正反向阻值呈短路状态，已损坏无疑。更换后测量(3)脚供电依旧很低，说明+5V形成电路或其负载电路有问题。先检查+5V调整管7612正常，而其c极电压仅有15V左右，正常时应为9V，顺膝摸瓜检查，发现保险熔丝1750开路。在查明负载电路无明显短路之后，更换熔丝后开机，+5V供电恢复正常，按遥控器并测7680(2)脚电压为2V左右且已有波动现象，凭经验该脚电压明显偏低(正常时应为4V左右)，且二次开机时机器仍无反应。进步测量7600“开待”机控制端(19)脚为高电平(开机状态)，但机器静悄悄的，无任何开机迹象。 怀疑可能是行电路不工作，首先查行启动电路7607、缓冲放大级7608、行激励级7400、行输出级7402的供电、元件是否正常。若正常，则在通电的瞬间测量7607的(3)脚是否有启动脉冲输出，同时注意有无高压产生的迹象(在7607(4)脚为高电平时)。若有行启动脉冲输出且有高压产生，则再检查7250的供电(12)(37)脚、行激励输出(40)脚的对地阻值是否正常(若正常，则在二次开机的瞬间测量7250的(12)(37)脚是否有瞬时上升的电压然后消失)。最后检查CPU电路、数据总线电路。于是先测量启动电路7607的各脚电压，与正常时的电压相比较(见表2)有差距，检查其外围元件未见异常，试更换7607也无效。继续检查其后面的7608、7400、7402及相关的元件均未见异常，测量其供电正常。接下来测量7250供电(12)(37)脚对地正反向阻值均很小，怀疑其已损坏。更换之后通电开机，感觉到有高压产生，观察灯丝也能点亮了，但荧光屏上依旧是条水平亮线，好不容易才把机器恢复到修前的水平，不由得松了一口气。 接下来检查水平条亮线故障，由于先前已测得7460的(1)(7)输入脚、(5)输出脚的电压均不正常，且怀疑可能是由于TDA8841的场激励信号输出(46)(47)脚的电压不正常引起，可现在TDA8841已换新，依旧是一条水平亮线，不是7460损坏还有谁?故不加思索更换TDA9302H，不料故障依旧!重新测量其各脚的电压，同未换块前一样。接下来检查7250的(46)(47)脚至7460(1)(7)脚之间的3274、3276等元件未见异常，扩大范围检查7460的外围电路和保护电路7468、7469等有关元件末见异常;又测量场逆程脉冲放大管7470也未见损坏(参见图2)，至此维修工作陷入困境。看来问题有些棘手，水平条亮线故障点竟然不在场点路!清理一下维修思路：该机为I2C控制机型，场幅度、场线性等通过数据总线对TD8841进行控制，当12C总线数据不正常或CPU(7600)电路有故障时，必然会影响到场电路；又联想到自从更换了TDA8841之后，遥控和面板操作就再也没有起过作用，难道CPU(7600)有问题?看来有必要认真检查一下。首先测量7600总线输出(49)50)脚的点压均为稳定的556V，而正常时应分别为4V、42V且有波动现象。继续测量时钟振荡端子(32)34)脚的电压均为075V左右，正常时应为17V左右。联想到刚接手机器时，面板、遥控操作均正常，后来就发生了保险电阻熔断、接收头7680和7250短路的现象，是否CPU出寿终正寝了呢?检修时无意中碰触到三极管7602，感觉到热得烫手。原来7602是+35稳压点路，+35V电压主要为CPU的(31)(39)(40)脚供电。经测量+36V供电仅有2V多点，依次分别断开(31)(39)(40)这三个引脚，当断开(39)脚时35V，电压恢复正常，同时测得时钟振荡(32)(33)两脚电压上升至正常的169V、178V。用电阻挡分别测量供电(39)脚、遥控输入(45)脚的对地正反向阻值均很小，说明7600已损坏。待购回之后换上，经检查无误之后开机，随着“嚓”的高压声，观察显像管灯丝也点亮了，荧光屏出现了满屏光栅光栅!且遥控器、面板操作恢复正常：又试接入电视天线搜索电台，搜索完毕后发现图像正常，无伴音。试从AV端子输入VCD信号收看，依旧是图像正常而无伴音。最后检查无伴音之故障。调节音量，荧光屏有正常的字符显示，将其调至最大仍无伴音。检查喇叭正常。该机伴音功放电路采用TDA7056(7953)，试测其各脚电压，发现除(2)脚的电压为16V正常之外，其它各脚电压均为0V，怀疑其已损坏。更换之后依旧无伴音，但测量7953各脚电压除(5)脚的音量控制电压为0V外，其他各脚的电压均恢复正常。(5)脚的正常电压为015V，怀疑其外围元件有短路的元件。经检查发现静噪三极管7956(1F)的ce极间短路，用一只NPN型的贴片三极管更换之，伴音恢复正常。电路见图3。这真是“踏破铁鞋有觅处，修来费了一月工夫”， 检修小结：雷击造成彩电大面积损坏元件的例子并不少见，可本实例在试机时，确实是一条水平亮线，面板和遥控均能正常操作，这难道不说明了遥控接收头7680、小信号处理电路7250、CPU元件:正常”吗?且在检测场输出电路7460时，也确信没有发生过诸如表笔滑动之类的短路现象，可开机检修不；足十分钟，它们便“命门黄泉”了，别说机主不信，就是本人自己也不相信!无独有偶，前几天检修一台夏普25英寸二手雷击电视机时，也是电源指示灯亮但无光栅，经查为遥控电源回路的一个+12V稳压管损坏。更换之后开机，山现丁满屏光栅，接收电视信号时图象、声音均正常,于是关机将电路板装回后再开机，荧光出现了条水平亮线。经检查，发现场输出块1X1224及其供电阻和行场小信号处理IX1078均损坏，更换后故障排除。试机尚正常，开机时间不长便损坏；是它们的共同特点!然而这先好后坏的原因又是怎样的呢?或许可能是这些元件当初只是受到轻微的雷击，损坏的只是这些元件里面的薄弱环节，在开机检修时器件发热严重，在“温度高一电流大一温度更高一电流更大”的恶性循环之下，最终导致它们彻底损坏。 2木例故障在检修时，在水平条亮线上花费了不少的时间和精力，最终的结果却足CPU损坏，很是值得回味。在TDA8841(12)(37)脚得电，内部行振荡电路开始工作以后，还需要CPU从I2C总线送来开机信息，(40)(46)47)脚才输出相应的行、场激励信号，推动后级电路工作。而本例在行激励信号输出“正常的情况之下(因为显像管灯丝点亮)，推断CPU和总线电路也应正常；反之在CPU和总线电路正常的情况之下，应该同时有行、场激励信号输出才符合逻辑!可检修结果是，CPU电路损坏，只输出了行激励信号，而场激励信号不正常!难道总线电路只对场电路进行控制，而不控制行电路?查看了许多有关的资料，均提到：若断开总线电路或是总线电路异常时，会产生许多奇怪的故障。看来这是其中的又一个奇怪故障实例! 例2飞利浦21PTl58293R彩电，在电源插头、天线插头未拔的情况下，当天本地下了一场雷雨，市电中断。待电源恢复时收看，面板指示灯不亮，整机呈现“三无”状态。 检修过程：打开机壳，先进行直观检查，发现电源保险管1500己烧黑熔断，怀疑机内存在严重短路的地方。在路测量+450V滤波电容2508两端的阻值，有正常的充放电现象，又测量四个整流二极管有两个已击穿。将电源开关管7518(STP6N60)拆下，测量正常。进步分别测量开关电源+ 95V、+9V、+16V三组电源输出端的对地阻值也在正常的范围之内。 上述检查结果说明机内除整流二极管之外没有严重的短路现象，更换四个整流二极管之后即可通电试机。左手轻按电源开关0231，瞬时接通随即断开，同时用万用表监测+B滤波电容2551两端的电压，表针未见有偏转的现象，而测量2508两端有300V电压，且很久也不消失，检测结果说明开关电源不起振。该机开关电源采用莫托罗拉公司的开关电源集成电路MC44603(7520)，内部电路包括振荡、稳压,过流、过压保护电路，这在2000年、2004年的家电维修中已有多篇文章进行论述，本文不再讨论。7520(1)脚为内部电路的供电端子,接通电源开关时，市电经电阻3510、3529，3530和整流管6503组成半波整流电路整流之后，加到7520(1)脚，内部电路得电之后开始产生振荡，从(8)脚输出激励脉冲,电源开关管7518开始导通。开关变压器5546的(3)(4)绕组上将有文变电流流过，次级(1)(2)绕组