液晶彩电保护电路分析与检修

1、液晶彩电保护电路分析与检修方法液晶彩电像CRT彩电一样，设置了过压、欠压、过流、过热保护电路。这些保护电路通常设置在彩电的电源电路、背光电路及逻辑驱动与显示电路。在此称为控制保护。除此外，液晶彩电还有系统保护。当上述保护启动后，彩电将会出现不开机、自动关机、黑屏或无声音现象。如果不了解这些，将会给检修工作带来极大困难。下面就笔者的检修实践，谈谈液晶彩电上述保护及故障检修方法。 一、保护电路大体分类 1、控制保护 所谓控制保护，就是指保护有明显的检测取样后的控制信号，它通常用体现在下述电路： 、电源输入欠压、过压保护电路 市电输入欠压、过压保护电路见图1。图1是极具代表性的TCL王牌液晶彩电常用

2、HDZ2804-3A电源板的部分保护电路（其它品牌液晶彩电电源保护电路与之大同小异，可借鉴参考。下同。）由图1可看出，该保护电路的取样电压是PFC电路的输出电压（VDC）。此电压经R149R152降压后，输入至主电源振荡控制块U103（L6599）的脚。在电源正常工作时，该脚工作电压范围是1.25V6V,当该脚电压低于1.25V（此时的市电交流输入电压低于130V）或该脚电压高于6V（此时的市电交流输入电压高于260V）时，L6599内部的驱动脉冲形成振荡电路将停止工作，电源得以保护。、待机电源输出失压（欠压）、过压保护电路 待机电源输出失压（欠压）、过压保护电路见图2。图2也是上述HDZ28

3、04-3A电源板的部分保护电路。大家知道，待机电源主要有两个作用：一是输出+3V-STB或+5V-STB待机电压，供给主控芯片（MCU）内嵌CPU的电源、复位、时钟振荡和遥控、键盘、指示灯等电路及程序存储器FLASH(有的还包括用户存储器E2PROM)的供电；二是输出+12V+17V电压作为主电源工作芯片及电源保护电路的工作电源。由图2可看出，该电源板待机电源输出失压（欠压）、过压保护取样点设置在第二路（+12V）输出端。该+12V电压作为主电源振荡控制块U103的工作电源，被送至U103的第脚。当该脚电压失压/欠压（低于+8.5V）或过压（高于+17V）时，U103内部的保护电路将切断U10

4、3的、脚输出的激励脉冲，电源无输出，从而使整机停止工作。 当然，同时输出的+5V-STB电压也会对应失压/欠压，也会引起相应的保护。因为+5V-STB电压输出端有稳压管钳位，所以不会发生+5V-STB过压损坏元件的事情。 、主电源输出过压、过流保护电路 该电源板主电源输出过压、过流保护电路见图3、图4。图3、图4仍然是上述HDZ2804-3A电源板的一部分保护电路，从图3中可知，ZD202、ZD203负极分别接主电源+24V、+12V电压输出端。当它们输出过压时，对应的ZD202、ZD203将会齐纳击穿Q204 b极为高电平Q204导通Q205 b极为低电平Q205导通分流了流经光耦器U106

5、初级光电二极管的绝大部分电流U106次级光敏三极管（见图2）的内阻大幅增加开关管Q107 b极电压大幅下降Q107截止切断了控制管Q108输入电压主电源振荡控制块U103失去了+12V工作电压U103停止工作整机得以保护。当主电源+24V电源输出过流时，流经图4中过流取样电阻R231/R232的电流必增加图4中A点的电位下降图3中电压比较器U201A（1/2 LM393）反相输入端脚外接电阻R242下端电位降低，且低于正相输入端脚电位输出端脚有高电平输出经D210使Q204 b极为高电平Q204导通Q205 b极为低电平Q205导通U103停止工作整机得以保护。同理，当主电源+12V电源输出过

6、流时，流经图4中过流取样电阻R233的电流必增加图4中C点的电位下降图3中电压比较器U201B（1/2 LM393）反相输入端脚外接电阻R245下端电位降低，且低于正相输入端脚电位输出端脚有高电平输出经D211使Q204 b极为高电平Q204导通Q205 b极为低电平Q205导通U103停止工作整机得以保护。有必要指出，在图4所示开关变压器T102的初级回路，也设有过流保护电路，它的工作原理是：当T102的次级输出的+12V或+24V电压的负载过流时，反映到T102初级线圈的电流必增大线圈两端的感应电压升高经R147、R148、C125反馈至U103（L6599）输出电流检测端脚的电压增高当大

7、于0.8V时，内部脉宽调整器调整输出脉冲宽度，使其变窄以限制输出功率。当上述负载短路，依靠调整输出脉冲宽度变窄，限制输出功率无效时，U103脚的电压将会继续上升，当大于1.5V时，驱动器将关闭、脚输出的驱动脉冲主电源停振，整机得以保护。这与T102次级设置的过流保护电路，可认为是一种双保险措施。、背光输出过压保护电路 背光输出过压保护电路见图5 。图5是常见的TCL王牌IPL32L二合一电源板上的背光电路。（其它品牌的液晶彩电与之大同小异，可参考。）下面以它为例，介绍背光保护电路。在图5中,IC10（OZ9976）为背光振荡与控制集成块。驱动信号由IC10的、脚输出， QH1、QH2为输出管，

8、背光升压变压器T4次级绕组输送给背光灯管9001000V的交流高压将通过分压电容CS23CS26转换成取样电压VCS2、VCS1。两取样电压分别经RS34、RS35及RS37、RS36分压后降为VS2、VS1，作为输出电压的取样电压。再经DS1、脚送至IC10电压检测输入端脚。通过IC10内部的输出脉宽调节电路，控制输出背光电压的基本稳定。而未经分压的VCS2、VCS1控制电压，则分别经CS18、CS17及DS4脚送入保护电路电压比较器IC11（LM393M）第一路正相输入端脚。显然，当加至背光灯管的交流高压过高（比如灯管灯丝断路）时，IC11正相输入端脚电压将大于反相输入端脚电压。于是输出端

9、脚将输出高电平，并经DS3、脚、RS19加至控制管QS1 G极，于是QS1饱和导通IC10电流检测端脚电压降至不足0.5VIC10内部过流保护电路动作IC10驱动输出端脚、脚无输出相关电路及背光灯灯管得以保护。顺便指出，当经DS1送给IC10脚的VS2、VS1电压检测信号电平达2.75V时，IC10内过压保护电路也会动作，使IC10脚、脚无输出。这种设置，实际上是一种双保险措施，当某路保护失效时，另一路可取到亡羊补牢的作用。脚号功 能电阻（K）电压（V）正向反向1驱动输出10.76107.022地0003零电流开关50100004设定工作频率范围 12275.05低频率设定电阻电容8200.1

10、6设定最低工作频率38560.847PWM调光输入1.22.31.58过压保护检测1.3861.79过流保护检测1.18.81.510软启动设定补偿26452.811设定关断延时时间1236012模拟调光输入7.89.25.213使能端22484.4514参考电压输出端0.81605.2215电源端1.62501216驱动输出20.76107.02 表1 OZ9976引脚功能与在TCL王牌IPL32L电源板上实测数据、背光输出过流保护电路 背光输出过压保护电路仍见图5。从图5可看出,升压变压器T4次级绕组输送给背光灯管的交流电流将经取样电阻RS2、RS28RS30 、RS1、RS31RS33转

11、换成输出电流检测电压IS2 、IS1。该电压经DS2及RS9、RS10分压后加至IC10输出电流检测端脚，通过内部的输出脉宽调节电路，以保持输出电流基本恒定。同时，输出电流转换得到的检测电压IS2 、IS1还经CS21、CS20加至DS5脚，并由DS5脚送至电压比较器IC11第二路正相输入端脚。当输送给背光灯管的交流电流过大而超出调控范围时，IC11正相输入端脚电压将大于反相输入端脚电压。于是输出端脚将输出高电平，并经RS23、DS3的、脚、RS19加至控制管QS1 G极QS1导通IC10脚电压降至低电平内部过流保护电路动作IC10脚、脚无输出相关驱动电路及背光灯管得以保护。顺便说明，由DS2

12、、脚送来的IS1、IS2电流检测电压，经RS9、RS10分压后，加至IC10电流检测端脚的检测电压，除上述调节输出电流在允许调控范围内，起稳流作用外，第二个作用是当T4次级绕组输出电流超出允许调控范围时，它会使IC10脚电压短时提高，使IC10内部的电压比较器发生翻转，从而引起保护电路动作。因此，又起过流保护作用。故过流保护电路也像过压保护电路一样，有时也有两路，以加强保护的可靠性。表1是背光振荡及驱动块OZ9976在路实测数据，供参考。 、上屏电压过流保护电路 大家知道，逻辑板与显示屏在一起，也是液晶彩电的主要负载。由于逻辑驱动及伽马校正电路电源通常取自显示屏上屏电压PANEL-VCC（有+

13、24V、+12V、+5V等，通常通过 LVDS排插接至逻辑板）。因为液晶彩电上屏电压是来自开关电源，故许多液晶彩电制造厂家利用电源的+5V、+12V、+24V的输出过流、过压保护来担负逻辑驱动及显示屏的过流保护。但有的液晶彩电制造厂家为了提高保护的可靠性，还是在上屏电压输入端（或输出端）另外设置一道过流（过热）保护。比如乐华LCD37M09液晶彩电上屏电压，就是通过DC/DC变换块MP9583将+12V电压降为+5V来提供（见图6）。当然，主要目的是利用MP9583具有过流/过热保护功能来实现过流保护。顺便提及，音频功放电路也是耗电大户，这部分很少单独设置保护电路，而是利用电源部位设置的输出过

14、流、过压保护来实现保护功能的。2、系统保护 所谓系统保护，是指保护没有明显的控制信号，也没有明显的保护电路。而是以MCU为核心构成的信息处理运行系统，不运行程序（包括BOOT引导程序和主程序），或运行程序中止的一种保护。它一般体现在下述几个方面：1 、开机时序错误保护 要了解什么是开机时序保护，先得了解开机时序。所谓开机时序，就是开机过中，彩电相关部位上电工作的时间顺序。一般液晶彩电的开机时序是：、在tot1时打开主电源开关，市电送达电源板；、在t1t2时间内，电源板上待机电源首先工作，产生+5V-STB(或+3V-STB)待机电压送往主板（包括键盘、遥控、指示灯及相关控制接口电路）；、在t2

15、t3时间内，送达主板的待机电压为内嵌在主控芯片（MCU）内的CPU及外挂存储器（E2PROM、FLASH）提供工作电压。这时待机指示灯点亮；、在t3t4时间内 ，为CPU工作提供时钟的晶振电路，完成从启动到开始稳定工作过程。CPU开始利用时钟信号控制机器的工作；、在t4t5时间内 ，复位电路开始产生复位电压，并完成复位任务（复位时间不得小于100nS）；、在t5t6时间内 ，在用户通过遥控器或面板按键发出二次开机信号后， MCU 的POWER-ON端发出低电平或高电平开机信号 （视不同生产厂家生产的机型有所不同），并通过接口电路送往电源板；、在t6t7时间内，电源板主电源在开机电平控制下开始工

16、作，产生+24V(或+18V)、+12V(或+5V)等电压；、在t7t8时间内，主电源送往主板上的主电压，经过多个DC/DC变换器降压得到主板所需的+5V、+3.3V、+2.5V、+1.8V、+1.2V等多种电压，为主控芯片内核部分及相关信号处理单元及DDR存储器提供电电源；、在t8t9时间内，系统检测DDR存储器，运行BOOT引导程序，并对相关硬件进行初始化，为后面的主程序运行作好准备。接下来与DDR存储器通讯，调取相关数据信息，经过解压后加载到内部的缓存中，开始运行主程序；、在t9t10时间内，CPU与用户存储器（E2PROM）通讯，调取关机前的相关信息。比如，关机前收看的频道、色度、对比

17、度、音量，是TV还是AV，是开机还是待机状态下关的机。若是待机状态，CPU会发出待机指令。若是开机状态，则进入下一步；、在t10t11时间内，MCU的上屏电压开启、背光开启及亮度控制端分别送出正常控制信号，显示屏点亮。并加载LOGO画面及音乐，此时指示灯会有变化（熄灭或改变颜色），电视机开始正常工作，开机过程结束。在上述开机过程中，如果相关部位的上电时间顺序上出现错误，就会出现不开机或待机后不能二次开机的现象。2 时钟信号丢失或计数器未清零保护 大家知道，CPU要正常工作，除供电正常外，还必须依赖复位信号对计数器进行清零，通过计数器运行相关程序。而计数器又得利用时钟信号才能工作。因此，如果复位

18、电路发生故障，就会出现计数器无法清零的问题。CPU无法工作，从而出现不开机故障。，如果CPU时钟电路发生故障，计数器会因没有时钟信号而无法工作，也会导致不开机。3 数据信息丢失(含错误)保护众所周知，液晶彩电传输的许多信号是数字信号，而数字信号多是以时钟信号与数据信号组合的方式，进行相互的传递的。一旦某些重要信息的数据与时钟信号丢失(含错误)，就会引起系统保护。比如上述的BOOT引导程序，就以数据的形式存储在FLASH存储器里面。当它损坏或所存数据发生更改后，MCU就不能调取正常的引导程序，引起系统保护，出现不开机故障。再比如，上述开机过程中，在MCU通过I2C总线对相关硬件进行初始化的过程中

19、，如果发现总线的时钟或数据信息问题（当然，有时不一定是被初始化的硬件真的存在问题，而是总线的上拉电阻损坏或线路存在问题），也会中止正在运行的开机程序，出现不开机故障。还有，如果音频功放为数字功放块 ，假定送往数字功放块的数字信号丢失，则MCU会通过I2C总线关闭音频功放通道。这时，即使向数字功放块的信号输入端注入模拟音频信号（比如用解锥向数字功放块的信号输入端注入人体感应信号），扬声器中完全无声，不明此理的修理者还以为是音频功放本身或静音电路或输出电路（含扬声器）出了故障，而使维修误入歧途。 二、保护电路检修方法当彩电出现故障而开始检修前，就要考虑故障是否因保护电路动作所致。由于保护有控制保护

20、和系统保护两种情况，因此检修前要对本机的保护类型有个大致预判，看它属于前面所述的哪种保护类型，检修工作大致可从以下三个步骤开始检修：1、根据故障现象，判定故障是否为保护所致。一般来说，当液晶彩电出现不开机或开机过程中出现继电器“嗒！嗒！”声，或收看中出现自动关机或指示灯颜色发生变化（比如从正常工作时的绿色转变为待机状态时的红色）现象时，就要考虑故障是保护电路动作。（当然保护电路本身损坏或元件不良，也会导致上述故障现象。）从维修实践看，若彩电出现待机指示灯点亮，但不开机。或检查I2C总线电压发现电压异常，或在反复按动彩电的开/待机钮，检查MCU的开/待机端电压时，发现电压始终不变 。这些现象一般

21、可认为是系统保护。如果在打开电源开关后出现继电器“嗒！嗒！”声，或收看中出现自动关机；待机指示灯重新点亮或收看中突然黑屏；收看中虽然黑屏但有伴音时，基本可以确定是控制性保护。2、根据故障种类，确定故障范围。当确定彩电故障是哪类保护引起的后，下面的工作就要进一步确定故障大致范围，以便及时找出故障点迅速排除故障。首先谈谈控制保护的范围确定:由于彩电的控制保护需要保护控制电压，而控制电压从建立到消失（保护动作后）有一时间过程。因此测量这个保护控制电压，就十分关键。比如，某彩电开关电源主电压+12V/+24V无输出（以图3为例介绍）。然而，导致电源无输出有三种可能原因：一是MCU发出了待机指令；二是开

22、关电源所设置的保护电路动作；三是开关电源本身损坏；那么，怎样确定该电源无输出是哪种原因所致呢？笔者以为，可将电压表接在图3 中Q203基极与地之间，开机，观察电压表读数是否为低电平，若是，说明电源无输出系来自主板的控制信号所致。假若为高电平，可按上法将电压表分别并接在图3中的ZD202、ZD203负极与地之间，然后分别试机，通过电压表瞬间读数，确定电源无输出是否因过压保护所致。假若排除了过压保护，接着可将电压表分别并接在图3中的R242、R245的下端与地之间，然后分别试机，通过电压表瞬间读数，确定电源无输出是否因过流保护所致。若也是低电平，则可排除故障系保护电路动作。显然，故障应是开关电源或

23、保护电路本身损坏所致。下面再谈谈系统保护范围的确定: 比如，某液晶彩电出现待机指示灯点亮但不开机故障。由上述可知，开机时序错误、时钟信号丢失或计数器未清零、开机BOOT引导程序或主程序丢失或错误均会导致不开机。从检修实践来看，导致开机时序错误的主要原因是，开机过程涉及到相关电压的滤波电容漏电，或相关供电的开关管或DC/DC转换块损坏。导致时钟信号丢失或计数器未清零，通常是时钟振荡电路损坏（比如晶振不良、振荡电容或印板漏电）或复位电路出现问题。导致无法运行开机BOOT引导程序或主程序通常是FLASH存储器损坏或所存信息发生改变（含丢失）或与MCU的通讯线路中断。检修时可按一下开/待机键，再检测

24、MCU的开/待机端是否发出了开机指令。若发出了开机指令，说明时钟振荡、计数器未清零及开机时序错误的问题可基本排除。问题可能在BOOT引导程序或主程序的运行上出现障碍，反之亦然。3、根据故障范围，通过相关检测或打印信息确定故障点。当已确定了保护的范围后，接下来就是通过相关检测或打印信息确定具体故障点。比如，在收看中突然黑屏，在刚黑屏时听到有继电器发出的“嗒！嗒！”声，然后待机指示灯点亮。显然，这是控制保护中过流保护的典型表现。由于液晶彩电的用电大户在背光电路、逻辑板（含显示屏）、音频功放等电路。这时可采用逐一断开法，切断通往上述电路（或板）的主工作电压，然后试机。若断开某路电压后，继电器故障不再

25、发出“嗒！嗒！”声，则说明故障点就在断开的那路负载。再比如，在收看中突然黑屏，但有伴音。可怀疑背光电路是否出现过流或过压故障，从而引起保护电路动作。现以图5为例，可在故障出现时，分别检测IC11的脚和脚电压，看是否为高电平。若脚为高电平，则是过压保护。可能是背光灯管开路，或背光驱动电路工作电压突然升高。若脚为高电平，则是过流保护。可能是背光升压变压器次级匝间短路。当然，如果保护电路本身出现故障，比如图5中的控制管QS1击穿，也会导致上述故障现象，这也是检修中应考虑的。还有，当某彩电出现待机指示灯点亮但不开机现象，假定经检测CPU的供电、时钟，复位等均未发现异常。再如何检查？由于液晶彩电不开机，

26、除上述CPU的工作条件不具备外，有时候是相关部位上电时序发生错误，或系统在运行BOOT引导程序或主程序时受阻。而导致运行受阻，有可能是 FLASH、DDR存储器损坏（含未工作或所存数据错误），或CPU对相关硬件（比如音效处理器、高频头、USB）进行初始化时发现问题等等。因此，对各部位一一检查无疑是费时费力的。那么，有没有比较好的办法能较快知道故障点在哪里吗？好在近几年生产的液晶彩电都具有开机打印信息功能，通过这一技术可直观获得故障点信息，从而提高检修速度。要获得开机打印信息，需要一个编程器和一台电脑。同时还要给电脑安装该编程器的驱动程序及用于查看打印信息的软件“SecureCRT” 。操作时先

27、将编程器输出端插入电脑USB接口，编程器输入端接到电视机的VGA端子，然后开机，通过电脑来读取电视机的开机打印信息。比如，下面是某彩电的开机打印信息：Board: MSTAR TITANIA (CPU Speed 504MHZ) DRAM:128Mb ytes Skipping fiash_init Flash: 0kb！ 虽然打印信息只有四行，但已告诉我们该机的CPU已经工作，运行频率为504MHZ，DDR存储器正常，容量为128M比特。可是程序存储器FLASH的容量却为0kb,说明FLASH损坏或未工作。这样，就使查找故障点变得简单，从而提高了检修效率。该彩电更换程序存储器MX25L644

28、5E后，故障排除。 三、故障检修实例例1、一台TCL王牌LCD42P02液晶彩电收看中突然黑屏，只有待机指示灯点亮。分析检修：因为是收看中自动关机，故怀疑是彩电有突发过流/过压故障或开关电源本身损坏。经查，开关电源无+12V、+24V主电压输出（该机采用HDZ2804-3A电源板）。为了确认故障原因，先断开电源的+12V、+24V输出端子，将待机电源输出的+5V-STB电压通过一只100电阻接到图3中D207的正极，模拟主板送来开机信号。开机，测得主电源+12V、+24V输出端子有正常输出。看来，电源正常，问题在负载有过流故障。接下来，先接通电源+24V输出端子，试机，发现电源+24V端子电压

29、刚有输出，就立即降为零，这说明+24V负载有短路故障。查看电路图，得知电源输出的+24V主要分两路：一路是送往音频功放块IC601(TDA8944J)的供电端，另一路送往主板上的DC/DC变换块IC803(MP1593)的输入端。接着，用欧姆表测量电源+24V端对地电阻值，只有欧姆级，试断开去音频功放块的供电电路再测，电阻值上升至百欧姆级，显然，故障在音频功放。当测量音频功放的+24V电压滤波电容无短路后，果断更换音频功放块。试机，故障消失。例2、一台TCL王牌L40V10FBEG液晶彩电收看中突然黑屏，但伴音正常。分析检修：收看中虽然突然黑屏，可是有伴音。这表明电源没有关闭输出，问题很可能是

30、背光电路（相关电路见图5）损坏而引起保护。为了稳妥起见，首先测试了背光振荡与控制块IC10（OZ9976）的背光开启控制端脚电平，发现为4.45V的高电平，说明黑屏不是控制电路发出了背光关闭信号所致。为了确认黑屏是否为保护电路动作所致，又测量了保护控制管QS1的漏极电平，发现不足0.6V，看来，故障系保护电路动作已无疑问了。接下来，为查出是过流还是过压保护，试机分别测量了保护电路控制集成块IC11的脚和脚电压，结果发现只有脚为高电平，显然，故障是过流保护所致。根据经验，背光升压变压器次级匝间短路的可能较大。于是，对背光升压变压器（这部分电路图5中未给出）进行观察，发现其中的T4制造时浸的绝缘漆

31、有过热后冒出泡的现象。测量背光升压变压器T4次级绕组的直流电阻阻值，与其余背光升压变压器的明显偏小。显然，背光升压变压器T4次级绕组匝间短路已毫无疑问了。更换T4后开机，故障排除。例3、一台乐华LCD37M09液晶彩电开机后，图像暗淡但声音正常，大约三、四分钟后自动关机。分析检修：打开后盖重新开机，发现背光灯亮度正常，看来图像暗淡并非背光电路的问题。因此，故障应在逻辑板或显示屏中。接下来查逻辑板的VDA、VGH、VGL电压分别为正常的+13.5V、+24V、-5.6V。但在试机过程中却发现主板上的上屏电压提供块U12（MP9583、相关电路见图6 ）的温度上升较快，很快输出电压下降至约4V（正

32、常+5V） ，约四分钟后降为零（过流/过热保护动作），显示屏为黑屏。据此，判断逻辑板有元器件短路。于是再次试机，用手摸逻辑板上各芯片温度，果然发现伽马校正芯片U6（AS15-G）温升较快，怀疑它有问题。更换后试机，MP9583温升正常，故障消失，但马校正芯片U6的温升还是偏高。为了防止故障再次出现，试在伽马校正芯片U6上面，用502胶粘贴一块大小与U6相同的“L”形散热铝片再次试机，U6的温升明显降低，交付用户。例4、一台夏普LCD-46GH1液晶彩电不开机分析检修：由故障分析，这可能是系统保护。故决定打印开机信息，该机的打印信息如下： SPI BOOT Console Initial OK MarialO: BD_MST004B_20