电源电路原理及维修

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待机时,PW-ON低电平,Q106截止,U103截止,Q104截止,无PFC VCC输出。
电源模块介绍
PFC模块(5591 芯片介绍)
引脚 标识
功能
说明
正常工作电压 (V)
对地正向阻值 (KΩ)
对地反向阻值 (KΩ)
1
FB
FB电压输入
监控PFC输出电压的输入
2.45
5
22
2
COMP 补偿
误差放大器输出端
保险丝; CX101,CX102 :差模电容,抑制差模干扰, CY101,CY102,CY104,CY105:抑制共模干扰, LF101,LF102,LF103: 共模电感,与共模、差模电容一起构成抑制共模、差模干扰; RX101、RX102、RX103、RX104:泄放电阻,关机后为X电容放电
锁死
500V±50V 重启
重启
500nS
MODE脚 RC
延迟
立即
≤120℃
304uS
144uS
90
重启
重启
重启 锁死 锁死 重启 重启 重启
电源模块介绍 3.3V稳压模块
使能端3.8V
SW 自举
滤波元件
开关频率设定 (178KHz左右)
电压反馈 (稳压)0.8V
锁相环路 0.96V
(稳压) 分压电阻
BOOST升压
水桶电容
A
396V
VCC
电流取样
A
2.45V 0.8V 1V 0.9V
16.3V 0V
设置最大开 启时间
设置过零点到开 启的延迟时间
电流反馈 PFC芯片
电源模块介绍 PFC模块
PFC VCC开关控制
17.3V
18V
1.3V 20.2V
1.3V
0.3V
0.6V
热地端 注: 上图所标注电压为开机状态测量值
LED+电压 LED+过压保护点
LED-过压保护
典型值 600mA±7%
0~10mA 112~136V 163.75~176.85V
6.8V
备注 BL-ON 3.3,P-DIM 100%
BL-ON 3.3,P-DIM 0% BL-ON 3.3,P-DIM 100%
电源板参数介绍 板面介绍
滤波电容
主板供电 STB 3.3V
VCC供电 控制
待机模式
光耦 FB
光耦
12V
整流滤 波输出
取样 稳压
12V 开关
12V
PS_on
POWERON
电源模块介绍
EMI模块
RV101: 压敏电阻,当其两端电压达到阀值时阻值急速降低,工作电流急速增加, 以吸收雷电等因素引起的尖峰电压; RT101: 负温度系数热敏电阻,冷开机的时候阻值较大,发热之后阻值变小,防浪涌电流损坏
对地正向阻值(KΩ) 5 / 6 6 6 6 6
对地反向阻值(KΩ) 400k / 27 110 99
15~30(表针会动) 62
0.2
0.2
2
2.3
4
ຫໍສະໝຸດ Baidu
55
4
10
0
0
/
/
5
1M
12
1M
4

说明: 电压值为数字表FLUCK-45测量结果; 电阻值为指针表YX360TRF(X1K挡)测量结果。测量时已拔掉驱动板供电和灯条线。正向阻值表示黑表笔接地,红表笔测量引脚; 反向阻值反之。
其中有功功率是一个周期内电流和电压瞬时值乘积的平均值,而视在功率是电流的 rms值与电压的rms值的乘积。如果电流和电压是正弦波而且同相,则功率因数是 1.0。如果两者是正弦波但是不同相,则功率因数是相位角的余弦。
理想的带PFC电路的电压电流输入特性
电源模块介绍 PFC模块
电源模块介绍 PFC模块
电源模块介绍
LLC模块(6A31芯片介绍)
保护功能介绍(选取部分介绍,详细情况请查阅规格书)
保护
引脚电压
过压保护 过载保护
VCC 28.5V±1V VH 525V±50V FB 上升4.3±0.2V; 下降4.1±0.2V
VW 200V 2.84±0.9V
过流保护
过热保护
MODE保护 MODE保护 BO电阻开路 BO BROWN IN/OUT VH BROWN IN/OUT
PFC电路简单来说就是一 个BOOST升压结构, MOS管导通期间电感储能, MOS管关断期间电感放能 来实现升压,将100Hz的 电压波形斩成几百KHz左 右,不停的对水桶电容充 放电,让平均电流波形近 似正弦且与电压波形同相, 来提高功率因数。
注:电压值仅 供参考
电压反馈, 稳压控制
锁相环路
负载短路保护 升压
插座
稳压
12V整流
灯条插座 背光升压电感
水桶电容 PFC升压MOS管
PFC电感
85V整流 谐振电容
稳压光耦 PFC VCC开关 LLC开关变压器 VCC滤波
EMI元件
PFC升压二极管
整流滤波
保险丝
Y电容 AC插座
电源板参数介绍 板底介绍 12V整流 待机控制 及稳压
VCC供电/开关
LLC 模块
12V开关
电源电路原理及维修
日期: 2016-08-24
目录
1
电源板概况及参数介绍
2
电源板各模块电路原理介绍
3
维修方法介绍
4
典型分析案例
电源板参数介绍
本次培训选取常用的大屏幕LED二合一电源板(电源+背光)81-PBE049-H01作为介 绍对象,对电路工作原理进行讲解,并介绍故障分析方法。
板面手插件
板底贴片元件
STB 3.3V 稳压
背光升压 MOS管
背光驱动
PFC模块
LLC MOS管
电源板原理框图
BL-ON P-DIM
驱动IC 恒流源
BOOST升压
3.3V DC-DC
STB 3.3V
E
100~240 Vac
M
I
310V
PFC
5591
390V
Main PWM P-LWLMC
6A31
隔离开 关变压

VCC
VCC
参数 12V 82K 20K
2.5V H:≥7.8V;L≤3.3V -10mV -0.6v >1.09倍Vfb(2.5*1.09) <0.3V
范围 10~26V 20~150K 0~150K <100Ω
-5~-15mV ±5%
备注
-30~85℃ 温漂±1.5% 1.05倍Vfb退出保护
电源模块介绍 LLC模块 拓扑结构如图示: LLC主要由MOS管驱动、谐振腔、整流电路以及负载网络(输出VO)构成。主要 实现两个功能,一是实现MOS管Q1、Q2的ZVS(零电压转换),对于每个MOS当 IDS电流为负时加驱动信号可实现ZVS转换,二是实现稳定输出电压,通过改变驱 动频率来改变谐振腔的阻抗,负载RO的变化会引起输出电压的变化,由于次级负 载可等效到变压器初级,所以我们可以高速谐振腔的振荡频率来调整初级阻抗来满 足次级输出需要。谐振腔的频率可通过控制IC来调整Q1、Q2的驱动频率实现。
待机DC-DC模块: 应用MP1582EN芯片,及外围元件构成3.3V输出的DC-DC稳压电路,,输出3.3V STB,供电给主板待机电路; 开机状态下,输入电压12V, 待机状态下,输入电压7V.
电源模块介绍 3.3V稳压模块
MP1582EN典型应用参数
电源模块介绍 背光驱动模块
BOOST升压
备注 *2 *3 *1 *2 *1 *2 *1 *1 *2 *1 *2
*1 *2 *2 *1 *2
*3
*2 *1
正常工作电压(V)
2.3 1.6 4.8 开:0V;待:1.3V 0.5v
18.3
备注项:*1 接电容 *2 接电阻 *3 高电压隔离用,没有内置电路 MODE选择: 本电源板选取C模式.:R138 200K 待机低频率间歇模式 注: MODE脚电压≥4.4V IC识别为电路开路.
漏感
激磁
电源模块介绍
LLC模块
启动供电/电压检测
FB反馈
自举
电网电压检测
上驱动
软启动
下驱动
开关变压器
LLC 整流 滤波
BOOST升压 12V开关
2.5V
电流取样
开机/待机模 式切换
电流反馈 供电
设置过零点到开 启的延迟时间
12V取样稳压 待机低功耗
电源模块介绍
LLC模块(6A31芯片介绍)
引脚 引脚名 I/O
+3.3V ±5% 0.035A 0.5A 0.6A ≤80mV
+12V ±5% 0.1A 3.0A 3.5A ≤120mV
电源板参数介绍
背光输入特性 输入电压:85V /1.0A 效率:≥85% BL-ON:0~0.8V:关; P-DIM :0~100%
≥2V:开
背光输出特性
项目 最大灯条电流 最小灯条电流
电源板参数介绍
电源板输入特性 输入电压:100~240V 50/60Hz 输入电流:120Vac满载时1.8A, 220Vac满载时1.0A 电源效率:满载时≥82% 待机功耗:≤0.5W PS-ON : 0~0.8V:关; ≥2V:开(实测东芝55U2600 1.3V)
电源输出特性
项目 输出电压 输出最小电流 输出额定电流 输出峰值电流 纹波噪声
16.3
4.5
18
电阻值为指针表YX360TRF(X1K挡)测量结果。测量时已拔掉驱动板供电和灯条线。正向阻值表示黑表笔接地,红表笔测量引脚;
反向阻值反之。
注意:以上数值会因器件或测试仪表差异而产生偏差,以上表格数据仅供参考!
典型应用参数
引脚 VCC RT RTZC IS FB 驱动输出 过零点VIS 过流保护VIS 过压保护VFB 短路保护VFB
电源模块介绍
背光驱动模块
工作原理: 84V供电给由L201、Q202、D201、C203、C204组成BOOST升压电路。 BOOST开关管受控于驱动IC MP3389A,12V经R207、JP1,C209滤波后进入IC第19脚(VIN)供电端, 经内部LDO稳压从20脚输出6V VCC,此脚外接C213滤波,ZD202稳压管起保护作用,VCC供IC内部电 路使用。BL-ON为背光开关信号,当BL-EN输入高电平,经R204、R218分压,C208滤除干扰后,进入 IC第EN脚,控制IC工作,同时BL-ON经R209、R217分压进入IC第ADIM脚,该脚电平>1.5V,没有模拟 调光。若BL-ON低电平时IC关闭。BL-ADJ为PWM调光信号,经R205、R219分压后输入IC第PWM脚, 作为PWM调光用,此时输入信号控制LED同步调光。 IC COMP脚外接R223、C212阻容网络,作为反馈环路相位调整。 IC OSC脚外接R227设定MOS管驱动脉冲的开关频率,公式: 。
冷地端
16.3V
开机时PW-ON为高电平, Q106 BE正偏导通,C极拉低电平,12V经R148通过U103发光 管到Q106C极到地,形成U103发光管正偏电流,发光管通过光传递给光敏三极管(U103B), 使光敏管导通,此时VCC经R129、U103B、D112到地,D112为18V稳压管,其负端电压稳定 为18V,Q104作为电源开关,B极18V时BE正偏导通,E极输出17.3V给PFC模块供电。
电源模块介绍 PFC模块 PFC(功率因数校正电路)对离线电源的输入电流波形进行整形,以使从电源吸 取的有功功率最大化。在理想情况下,电器应该表现为一个纯电阻的负载,此时电 器吸收的反射功率为零。在这种情况下,本质上不存在输入电流谐波。电流是输入 电压(通常是一个正弦波)的完美复制品,而且与其同相。减小对电网的影响。 另外,欧洲的电气设备必须符合欧洲规范EN61000−3−2。这一要求适用于大多 数输入功率为75 W或以上的电器,而且它规定了包括高达39次谐波在内的工频谐波 的最大幅度。 定义:功率因数校正可简单地定义为有功功率与视在功率之比,即:
1
VH
I
2
(NC)
-
3
BO
I/O
4
FB
I/O
5
CS
I/O
6
STB
I/O
7
MODE
I/O
8
IS
I
9
VW
I
10 VCC
I
11 LO
O
12 GND
-
13 NC
-
14 VS
I
15 HO
O
16 VB
I
介绍 高电压输入 没有连接 BROWN-OUT设置输入 反馈输入 软启动 待机信号输入 运 行 模 式 设 置 和 OCP 延 迟 时间设置 电流检测 绕组电压检测 供电 L驱动 接地 没有连接 H端浮动地 H驱动 H端自举
滤波元件
驱动
IC供电
LDO滤波
使能 开关频率
模拟调光
锁相环
SW
电流 检测
LEDLED-
LED-

LED-
PWM调光
灯条电流 设定
电流 取样
过压保护
防静电元件
灯条插座
背光驱动模块: 应用MP3398A芯片及外围元件构成背光驱动电路,通过检测LED-电流与设定值比较,输出开关脉冲控 制BOOST升压电路稳定LED+电压以保证灯条电流符合设计值。
IS L MOS导通时-3.5±0.2V; H MOS导通时3.5±0.2V
芯片136℃
VMODE ≤0.35V VMODE ≥4.4±0.3V VBO≥4.4±0.3V IN:0.65V OUT:0.635V VH IN:93 OUT:525V
延迟时间 304uS -
304uS
退出电压 保护状态
9±1V
0.8
5
250K
3 RT
设置最大开启时间 连接电阻设置最大开启时间
1
5
70
4
RTZC 设置延迟时间
连接电阻设置过零点到开启的延迟时
0.9
5
20

5 IS
电流检测输入
电流检测输入
0
0
0
6
GND 接地
接地
0
0
0
7
OUT 驱动输出
输出驱动MOSTP
驱动脉冲
4.5
7
说电8 明压:值为VC数C字表FL电U源CK-45测量结果;IC供电
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