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长虹CN-9机芯开关电源工作原理与故障检修2010-09-24 19:07长虹CN-9机芯开关电源工作原理与故障检修 长虹 CN-9机芯开关电源是在长虹 CH-10机芯开关电源的基础上，增加了以 V80l为核心组成的电子稳压电路和以 N812、VD836、V830为核心的开待机控制电路。该电源以飞利浦公司的 TDA4605作为电源驱动集成电路，它内部设有振荡、电压基准、误差放大、脉冲宽度调制、缓冲放大等电路。该集成块还具有过流、过压、欠压等保护功能。由于该电源采用大功率场效应管作为电源开关管，所以本机芯开关电源具有功耗低、带载能力强、电压适应范围宽、外围元件少及便于维修等诸多优点。下面以 G29D3(B)型彩电开关电源为例(见附图)，对 CN-9机芯开关电源工作原理作一分析。 工作原理 1启动过程 220V市电经 VD803半波整流，R802降压加到 TDA4605的 6脚，同时该电压对电容 C819充电， 6脚电压由 0V开始上升，TDA4605内部电源电压监测器开始动作，对 6脚电压进行监控。当 6脚电压上升到 lO.3v以上时，TDA4605内部振荡电路开始工作，此时将从 5脚输出一开关脉冲，电源开始启动。 2振荡过程 5脚输出的开关脉冲经电阻 R820加到开关管 V840A的栅极 (G)，开关管开始导通，在开关变压器 T803的初级 14绕组中有电流流过，在 57绕组中将产生一感应电流。T803的 7脚的感应脉冲经 R825、R818加到 N811(TDA4605)的 8脚，N811内部过零检测电路检测到 8脚有连续的脉冲输入后，则将该脉冲经逻辑控制后加到 5脚，使 5脚输出的脉冲加宽。当某种原因使 8脚无连续脉冲输入时，则 N8ll内部逻辑电路将关闭 5脚的输出脉冲，使电源中的振荡器停振。 3稳定过程 开关电源正常工作后， T803的 6脚输出的感应脉冲电压经 vD819整流、 C820滤波后得到约 38V的电压。该电压再经 V801、VD824组成的电子稳压器稳压得到稳定的 12V直流电压加到 N811的 6脚，此时电源启动时的供电电阻 R802不再为 N811供电。 4稳压过程 许多开关电源的稳压控制都是通过对电源次级十 B电压端进行误差取样，然后通过光电耦合器等元件对电源初级开关管的导通时间加以控制。本机芯则是对开关变压器 T803初级互感绕组 7脚输出的脉冲进行整流取样后送到 N811的 1脚内的误差控制放大器，以调整 5脚输出的开关脉冲宽度从而达到稳压的目的。具体过程可用下列关系式表示： +BT803的 7脚 UVD823负端 UN8ll的 l脚 UN811的 5脚 U+B+BT803的 7脚 U VD823负端 UN81l的 1脚 UN811的 5脚 U+B 5开待机控制过程 本机芯开待机控制电路分两路：一路控制 N861(LM317)输出的 9V电压,该 9V电压用于行振荡电路;另一路通过光耦 N812对 N811的 l脚输入的误差电压进行控制，进而控制电源次级+B电压及其他几路电压。 当机器待机时， CPU输出高电平待机指令从 ST-BY端输入，V862饱和，VD863正偏导通，N861(LM317)的 2脚调整端电压被短路到地， N86l的 3脚无 9V电压输出，行振荡电路停振，行扫描停止工作。同时，高电平待机指令经 R835加到 V830的 b极，V830饱和， VD836正端被接地而反向击穿。由于 VD836是 6.8V稳压二极管，而且开机状态时 VD836负端电压为 15V左右，所以待机时， VD836负端屯压将由 15V下降到 7V左右，光耦器 N812的 l、2脚内的光电二极管导通，N812的 3、4脚内光敏三极管随之导通， N81l的 1脚误差电压将上升，最终使 T803各绕组电压将下降约为二分之一，+B电压也由此下降到 65V左右。而长虹 CH-10机芯开关电源开待机控制电路未对电源初级实施控制，只对供给信号处理的 8V电压进行通断控制。 6保护电路 N811的 2脚为初始电流输入，该电流在其内部要与误差电流进行比较。另外该脚通过外接电阻 R812与 300V电压相连，用于市电过压检测。当市电升高时， 300V电压相应升高，当 2脚电压上升到 28V以上时，2脚内部保护电路启动，关闭 5脚的输出脉冲。 N8ll的 3脚为欠压保护端，用于市电欠压检测， 300V电压经 R813与 R814分压后加到该脚。当 300V电压降低导致该脚电压低于 18v以下时，3脚内部保护电路动作，5脚的输出脉冲被关闭，电源中的振荡器停振。 N8ll的 5脚为开关脉冲输出端，该脚内部设有一驱动功率检测器，当开关电源过载或负载短路导致 5脚驱动功率显著增大时，该检测器将发出保护指令，关闭 5脚的输出脉冲。 N811的 6脚既是供电端也是过压保护端。当某种原因造成该脚电压上升到 175V以上时，6脚内部保护电路将发出指令，关闭 5脚的输出脉冲。 常见故障检修 1300V正常，开关电源无输出 首先断开开关变压器次级各组电压的负载。若各组电压恢复正常，则故障在负载电路。若各组电压仍无输出，则可判定故障在电源本身。 断开 V801的 e极、N8ll的 5脚外接电阻： R820，用数字万用表测 N8ll的 6脚电压。若该脚电压在 55115V间反复跳变，2脚电压在 1077v反复跳变 3脚电压在 1024V间反复跳变，7脚电压在 0336V间反复跳变，5脚电压在 0O15V间反复跳变 (此时若用指针式万用表测 5脚，可看到表针在不停地摆动 )，则可判定 N81l(TDA4605)基本正常，故障在其他电路。恢复断开的 V801的 e极、N811的 5脚外接电阻 R820，再断开光耦器。 N812的 3脚或 4脚。若各组电压恢复正常，则判定故障在以 V830、VD836组成的待机电路，检修时应重点检查 VD836。 若断开 N812的 3脚或 4脚，故障仍然存在，则应检查以 V801为核心的电子稳压电路，实际维修中常见的故障为 VD824击穿或软击穿。若检查或更换仍不奏效，还需检查 V840A及其外接元件，常见故障有 VD840击穿短路， R820阻值变大或开路。检查上述各元件无误，最后检查 N811的 8脚外接电阻 R818及 N81l本身，即可排除故障。 2开机烧保险管，开关管 V840A击穿 当发现保险管 F801被饶黑，同时，开关管 V840A被击穿短路，应查以下电路：查+B电压端整流二极管 VD873是否击穿短路；查开关管 V840A的 D极外接二极管 VD815、C815是否损坏；查 N811的 2脚外接电阻 R812阻值是否变大或开路，电容 C812是否击穿或严重漏电；查 N811的 5脚输出的脉冲幅度是否正常，可采用前面判断 N811(TDA4605)是否正常的方法以及附表给出的维修数据进行检查加以判定。若不对上述电路进行认真检查，则新换的保险管和开关管在通电瞬间很可能又被损坏。 3+B电压输出低 对于本开关电源而言，此类故障只需检查： (1)开待机控制电路，断开 N812的 3脚或 4脚，若电压恢复正常，则故障在开待机控制电路，其中以 VD836损坏较常见。 (2)N81l的 7脚外接软启动电容 C826，若该电容不良或漏电，则 N811的 5脚输出的脉冲宽度减小，从而造成输出电压降低。 (3)开关管 V840A的 G极外接保护二极管 VD840，该二极管若不良或特性变差，将造成输入开关管 V840A的 G极的激励脉冲减小，造成输出电压降低。 4+B端输出电压高 无论哪种开关电源，输出电压高的故障都应查误差取样及稳压控制环路。本机芯开关电源则应查 VD823 N811的 1脚间元件，查 VD823、RV801、R816、R8l1阻值是否变大或开路。另外不要忽略对 C823进行检查，当该电容漏电或开路均将造成 N811的 1脚电压降低，最终导致输出电压升高。若检查上述元件均正常，则更换 N811方可排除故障。 检修实例 例 1：一台长虹 G2985(B)型彩电出现三无。 测+B电压端为 0V，断开行负载以及开待机控制电路中 V830的 b极，+B电压仍然为 0V。断电，测开关电源各次级均无对地短路现象，由此判定故障在开关电源本身。测 300V，电压为 307V，表明整流滤波电路基本正常。测集成块 N811的 6脚，电压在 56V至 115V间反复跳变，其余各脚电压也均在正常范围内跳变。对集成块外围元件进行检查，发现 N811的 8脚过零检测输入端外接电阻 R818的阻值为无穷大，更换之，故障排除。 例 2：一台长虹 G2585(B)型彩电出现三无。 测 300V电压正常，+B电压无输出，断开行负载，+B电压仍无输出，断开 N811的 5脚外接电阻 R820，通电测 N8ll的 5脚，有 OO15V跳变的电压，说明 N811内部振荡电路已启振，且输出了脉冲波，判定 N811基本正常。继而测 N8ll其余各脚电压，发现 2、6、7脚有反复跳变的电压，而 3脚为 0V不变，说明 3脚内部欠压保护电路已启动。查其外围元件，发现 R813开路，用 05W 1M电阻将其换之，故障排除。 例 3：一台长虹 G2510(B)型彩电出现三无。 拆机，发现保险管 F801被烧黑，说明开关电源出现严重短路现象。经查，发现开关管 V840A和保护二极管 VD840均被击穿，换上新的保险管和 VD840，取下开关管，通电测 N81l的 5脚有 00.15V跳变的电压，测其他各脚电压均在正常范围内跳变，由此判定 N811基本正常。逐一检查损坏开关管 V840A的原因，发现 V840A的 D极外接二极管 VD815击穿短路，换上同型号二极管，并装上新的开关管试机，一切正常。 例 4：一台 G2585(B)彩电开机三无。 测 300V电压正常，测+B电压在 115V至 180V之间变化，再测开关电源输出的 5V电压也在 2V至 5V之间变化。断开行负载，用 60W电灯泡作假负载，通电灯泡不亮，说明电源带不动负载。取下电灯泡，使 +B电压恢复在 115V至 180V之间变化。测量 N811各脚电压，发现 N811的 1脚电压偏低，为 01V左右，怀疑 N81l的 1脚外围元件出现故障，造成输入到该脚的误差取样电压降低，使 +B电压升高。检查取样电路中 VD823、C823、RV801、R816、 R8ll等元件，各电阻阻值均正常，用优质 50V 1u F电解电容并联于 C823上，+B电压立即恢复正常， C823正极电压也由 1V上升到 112V。换下损坏的 C823，试机，故障排除。 例 5：一台 G29D3(B)型彩电行幅小。 测开关电源 +B电压端， 115V变成 95V左右，且不稳定。断开行负载，该电压仍为 95V左右。首先，断开光电耦合器 N812的 3脚，测 +B电压端，电压上升到 115V，由此表明故障在开待机控制电路，测开待机控制管 V830的 b极，电压为开机值 0V，c极为 5.2V。正常情况下，V830的 c极电压应为 7V左右，查 VD836以及 V830，发现 V830本身 c、e极有轻微漏电现象。更换 V830，并恢复 N812的 3脚，故障排除。