
创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板原理与维修.doc
10页创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板原理与维修刘玉珍创维LED液晶彩电采用的168P-P42TTT系列型电源板,电路板型号全称为5800-P42TTT-XXXX 168P-P42TTT-XX,集成电路采用SSC2001+ STR-A6159M + SSC9512S组合方案,输出+5V、+24V、+12V电压,该系列电路板型号尾啜XX有10、11、13等多种,分为中功率和大功率两种类型:一种型号为168P-P42TTT-11或168P-P42TTT-13的中功率电源板,实物图解见图1所示,应用于创维42LED10等42英寸超薄液晶彩电中,PFC滤波电容C25、C27采用两只68μF/450V电容器,主电源采用一只开关电源变压器T4,24V整流管采用两只二极管D13、D15;另一种型号为应168P-P42TTT-10的大功率电源板,实物图解见图2所示,应用于创维47LED10等47英寸大屏幕超薄液晶彩电中,由于显示屏增大,需要的电流增加,PFC滤波电容采用三只68μF/450V电容器C25、C27、C29,主电源采用两只开关电源变压器T4、T5,24V整流管采用四只二极管D13、D13A、D15、D15A。
本节以图2所示的型号为168P-P42TTT-10的大功率电源板为例,介绍其原理与维修一、电源板工作原理创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板电路组成方框图见图3所示该电源板由三部分组成:一是以集成电路SSC2001S (U1)为核心组成的PFC功率因数校正电路,将整流滤波后的市电校正后提升到+380V为主开关电源供电;二是以集成电路STR-A6159M (U3)为核心组成的副开关电源,产生+5V电压和VCC电压,+5V为主板控制系统供电;三是以集成电路SSC9512S(U5)为核心组成的主开关电源,产生+24V、+12V电压,为主板和逆变器板供电开关机电路采用控制PFC和主电源驱动电路VCC供电的方式㈠PFC功率因数校正电路创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板有源功率因数校正电路如图4所示,由振荡驱动电路SSC2001S(U1)、推动电路Q3、Q4和开关管Q5、Q6、储能电感T1为核心组成开机后启动工作,将供电电压和电流校正为同相位,并将供电电压提升到380V,为主电源供电1. SSC2001S简介SSC2001S是连续电流模式功率因数校正控制电路,采用平均电流控制模式。
内含振荡器、锯齿波发生器、脉宽调制管理、驱动放大输出电路等,设有过压保护、开路保护、过流保护电路SSC2001引脚功能见表1所示表1 SSC2001(U1)引脚功能引脚符号功能1GND接地2ICOMP电流放大器输出端,与IC内部的Ramp波形比较,将输入电流控制为正弦波3IS电流保护输入,具有过流保护和电感电流检测功能4VINS输入电压检测输入,该脚电压大于1V芯片启动工作5VCOMP误差放大器相位校正端,具有校正和Soft、start以及高速负载相应功能6VFBPFC取样反馈电压输入,具有输出电压控制和过压保护功能,正常时为3.5V,超过3.745V时关掉激励脉冲,低于0.55V停止振荡7VCC电源供电输入8GATE激励脉冲输出,高电平时10.5V,低电平时0.4V,可直接驱动开关管2.启动工作过程AC220V市电经抗干扰电路低通滤波网络,滤除市电中的高频干扰信号后,经BD1全桥整流、C8滤波后,输出约300V左右的脉动电压,该电压送往PFC功率因数校正电路,一路经D5向PFC滤波电容C25、C27、C29充电,形成+300V电压;一路经储能电感T1加到开关管Q5、Q6的D极开机后,开关机VCC控制电路为U1的7脚提供VCC供电,PFC电路启动工作,U1从8脚输出PFC激励脉冲,经Q3、Q4放大后,推动开关管Q5、Q6工作于开关状态.。
当Q5、Q6导通时,由BD1全桥整流输出的300V脉动电压通过T1绕组、开关管Q5、Q的D-S极、R7到地构成回路在Q5、Q导通期间,T1储能,并在T1绕组中产生感应电动势,其极性为左正右负,同时D4截止当Q5、Q6截止时,T1绕组中产生的电动势极性反转,并与全桥整流输出的300V脉动电压叠加,经D4整流、C25、C27、C29滤波,形成+380V的提升电压Vc,为主开关电源电路供电待Q5、Q6再次导通时,D4又截止,此时由C25、C27、C29为负载继续供电3.稳压控制电路当PFC电路输出的Vc电压升高时,通过R34、R33、R36与R35分压的取样电压也升高,通过U1的6脚使内部误差放大器动作,并对8脚输出的PFC激励脉冲进行调整,使加到Q5、Q6栅极的脉冲占空比下降,从而使Q5、Q6的导通时间缩短,PFC电路输出Vc电压下降,起到稳压控制作用当PFC电路输出的Vc电压下降时,上述过程相反,也起到稳压控制作用4.过流保护电路U1的3脚为过流保护输入端当Q5、Q6会严重过电流时,在其S极电阻R7两端形成的电压降升高,通过R5送到U1的3脚电压,从而使IC内部的过电流保护功能动作,切断8脚输出信号,形成过电流保护。
当R7阻值增大时会引起过电流保护功能误动作,使Vc电压表现为300V5.市电检测保护U1的4脚为市电检测输入端市电整流滤波后的300V脉动电压,经R12、R4、R44、R26与R30分压取样后,送到U1的4脚市电电压正常时4脚电压大于1V,U1正常工作,并根据此脉冲取样电压,对8脚输出的PFC激励脉冲的相位进行调整;当市电电压过低,加到4脚电压低于1V时,U1停止工作㈡副电源电路创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板板中的副电源如图5所示由厚膜电路STR-A6159M(U3)、变压器T3、稳压误差放大器TL431(U6)、光耦PC817(U4)为核心组成一是为整机控制系统电路提供待机和正常工作所需要的5V电压,二是经开关机电路控制后为PFC和主电源驱动电路提供VCC供电1. STR-A6159M简介STR-A6159M是三肯公司开发的A61XX系列低功耗离线式开关电源厚膜电路之一,内含一个PWM控制器和大功率MOSFET开关管可工作于电流控制模式和自动实现待机状态的PRC占空比控制模式,具有固定8μS关断时间和可变导通时间,开关频率在63~120kHz之间随负载电流自动改变;具有自动轻载待机功能,自动偏置功能,设有600V高压电流源,对市电整流电压直接输入后进行恒流,以提高电源的总效率德等。
内置高反压MOSFET开关管,具有负温度系数特性,防止二次击穿内设过流、过压、过载保护电路STR-A6159M引脚功能见表2表2 STR-A6159M(U3)引脚功能引脚符号功能1OCP内部MOSFET开关管源极,外接电流传感电阻2VCC驱动控制系统供电3GND接地4FB稳压控制反馈输入,内设过压限制电路5STARTUP启动电压输入6NC空脚7D内部MOSFET开关管漏极8D内部MOSFET开关管漏极2.启动供电过程通电后,市电经BD1整流滤波后的脉动电压VIN,再经D3、D3A整流、C81滤波,形成的+300V直流电压,一是经T3的初级为U3的7、8脚内部开关管供电,二是经ZD7、ZD8、ZD2为U3的5脚提供启动电压,该电源启动工作,U3内部开关管工作于开关状态,其脉冲电流在T3中产生感应电压3.整流滤波输出电路变压器T3次级8-10绕组感应电压经D9整流,C46、L3、C53滤波后产生5V电压,为主板控制电路供电;初级6-7辅助绕组感应电压经D20、C90整流滤波后产生的电压,经开关机电路控制后,为PFC和主电源驱动电路提供VCC工作电压;初级6-5辅助绕组感应电压经D7、C34整流滤波后,为U3的2脚提供启动后的工作电压。
4.稳压控制电路稳压控制电路由误差放大器TL431(U6)、光耦PC817(U4)为核心组路当D9整流输出电压因某种原因上升时,误差放大器U6导通增强,光耦U4的2脚电压降低,导通增强,将U3的4脚电压下拉,U3内部的电源开关管导通时间缩短,+5V输出电压下降,从而起到自动稳压作用当D9整流输出电压下降时,上述过程相反,也起到自动稳压的作用5.开关机控制电路开关机电路由Q13、光耦U7、Q7为核心构成,采用控制PFC功率因数校正电路U1和主开关电源驱动电路U5的VCC供电的方式接通市电电源后副电源首先工作,辅助绕组产生的20V电压加到Q7的集电极开机时,ON/OFF控制信号为高电平时,Q13导通,光耦U7导通,Q7导通,副电源产生的约20V电压经Q7输出VCC电压,为PFC功率因数校正电路U1和主开关电源驱动电路U5供电,PFC和主电源启动工作,整机进入开机状态遥控关机时,ON/OFF控制信号为低电平时,Q13截止,光耦U7截止,Q7截止,切断VCC供电,PFC电路和主电源停止工作,整机进入等待状态㈢主电源电路创维LED彩电168P-P42TTT-10电源板中的主电源电路如图6所示,由振荡驱动电路SSC9512S(U5)和半桥式推挽输出电路Q8、Q9、开关变压器T4、T5,稳压控制电路光耦U9(PC817)、误差放大器U10(TL431)为核心组成。
遥控开机后启动工作,产生+24V和+12V电压,为主板和背光灯电路供电1.SSC9512S简介SSC9512S是由Sanken公司开发的高性能SMZ的电流模式控制器,专为离线和DC-DC变换器应用而设计它属于电流型单端PFM调制器,可精确地控制占空比,实现稳压输出,还拥有自动调节死区时间、共振偏离检测和众多保护功内置Soft Start功能,具有输入欠电压保护、输出过压保护、过电流保护、过负载保护以及过热保护等SSC9512S引脚功能见表3所示表3 SSC9512S(U5)引脚功能引脚符号功能1VSENPFC电压检测输入2VCC电源供电输入3FB稳压反馈电压输入4GND接地5CSS软启动控制端6OC过电流检测输入7RC共振电流检测端子8REG门极驱动电路用电源端子9RV电压共振检测端子10COM功率输出电路接地11VGL下管激励脉冲输出12NC空脚13NC空脚14VB上管门极驱动电源供应端子15VS上下管输出电路中点,即高端门极驱动浮动地16VGH上管激励脉冲输出17NC空脚18NC空脚2.启动供电过程.遥控开机后,经功率因数校正电路产生的380V的Vc电压,一路加到半桥式推挽输出电路Q9、Q8;另一路经R42、R55、R41、R49、R40与R39分压后,加到U5的1脚启动供电端。
开关机VCC控制电路为U5的2脚提供VCC供电,U5内部振荡电路启动,产生振荡脉冲信号振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部相关电路处理后,U5的11、16脚就会输出极性相反的PWM脉冲,分别驱动Q8和Q9进入开关工作状态在U5的16脚输出高电平时(即PWM脉冲的平顶期出现时),Q9导通,同时,U5的11脚输出低电平,故Q8截止,Q9导通时,Vc电压通过Q9的D-S极、T4、T5的一次绕组、C50到地构成回路,并在T4、T5一次绕组中产生上正下负的感应电动势在U5的16脚输出低电平时(即PWM脉冲的平顶期过后),Q9截止,同时,U5的11脚输出高电平,故Q8转为导通,从而使T4、T5的一次绕组中感应电动势极性反。