模块五彩色电视机开关电源电路工作原理及故障检修课件.ppt
模块五 彩色电视机开关电源电路 工作原理及故障检修,5.1 开关电源电路的工作原理5.2 开关电源电路典型故障及检修方法小结,5.1 开关电源电路的工作原理,教学目的了解开关电源的电路组成及工作原理。5.1.1实训开关式电源的检测实训目的(1)了解电视机开关电源电路的工作原理。(2)了解保护电路的作用与性能。(3)开关电源稳压性能的检测。实训器材彩色电视机、示波器、万用表。,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,实训内容(1)全波整流后电压的测定。(2)开关管集电极波形的观察。(3)稳压输出调整过程的观察。(4)保护电路的认识。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,5.1.2开关电源电路的功能、基本组成及分类1.开关电源电路的功能在彩色电视接收机中，开关电源电路将220 V,50 Hz的交流电转换成电压稳定的直流电源，供给电视机的各个功能电路使用。它的性能好坏直接影响到整机电路的工作质量，因此对开关电源电路提出了较高的要求，可以概括为以下几点。(1)有良好的稳压特性。电网电压在一定范围内变化(220 10%)或电源负载变化时，输出的电压应基本不变。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)纹波电压小。输入的交流电压经整流、滤波和稳压后，纹波越小越好，一般要求纹波小于5一10 mV。(3)电源内阻小。电源内阻越小，负载能力越强，即输出电压受负载变动的影响就越小，一般要求电源内阻应小于3。(4)受环境温度影响小。输出电压不应随使用时间及环境温度而变化。(5)有较好的保护措施，避免因负载短路或过流等故障而损坏电源。(6)损耗较小，效率高。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,2.开关电源电路的基本组成开关型稳压电源的具有以下特点。(1)效率高。开关型稳压电源的调整管工作在开关状态，功耗很小，效率可大大提高，其效率通常可达80%一90%。(2)重量轻。开关型稳压电源常采用电网输入的交流电压直接整流，省去了笨重的工频变压器。(3)稳压范围宽。输入交流电压在130-260 V之间变化时，输出电压的变化在2%以下。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(4)安全可靠。在开关型稳压电路中，可附加过压、过流保护电路，自我保护功能强。(5)滤波电容容量小。由于开关信号频率高，滤波电容的容量可大大减小。开关型稳压电源电路主要由整流滤波电路、开关调整电路、脉宽调制电路、取样电路和脉冲整形电路等5个部分构成，其组成框图如图5-1所示。通过对输出电压U0取样，将取样电压送入脉宽调制电路，可以控制开关调整管通、断的时间，从而使输出电压U0保持稳定。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,3.开关型稳压电源的分类1)按开关管的连接方式分按开关管的连接方式分，可分为串联型开关稳压电源、并联型开关稳压电源、脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。(1)串联型开关稳压电源。串联型开关稳压电源的框图如图5-2所示，其特征是开关调整管串联在输入电压与输出负载之间。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)并联型开关稳压电源。并联型开关稳压电源的框图如图5-3所示，其特征是开关调整管与输入电压及输出负载是并联关系。(3)脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源的框图如图5-4所示。开关调整管与脉冲变压器Tr初级串接后并接在输入端。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,2)按开关电源的稳压控制方式分按开关电源的稳压控制方式分，可分为脉冲调宽控制式开关电源、调频控制式开关电源两种。(1)脉冲调宽控制式开关电源。保持开关脉冲的频率不变，通过改变开关管导通时间Ton长短保持输出电压的稳定。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)调频控制式开关电源。保持开关管导通时间Ton不变。通过控制开关脉冲频率(周期)，相应调节控制脉冲占空比来稳定输出电压。3)按激励方式分按激励方式分有自激式和它激式开关电源两种。(1)自激式开关电源。开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡，不需外加触发脉冲，开关电源就可正常工作。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)它激控制式开关电源。需外加一个激励脉冲振荡器来产生开关脉冲，此开关脉冲作用于开关管后，开关电源才有输出电压。待电视机正常工作后，可用行频逆程脉冲作为开关脉冲，此后激励脉冲振荡器可以停止工作。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,5.1.3开关电源电路实例分析1.长虹A2116型彩色电视机开关电源电路分析长虹A2116型彩色电视机开关电源电路如图5-5所示，开关管V13与开关变压器TII初级串联，然后并接在输入端，初级线圈与次级线圈之间的换能是通过开关变压器来完成的，属于脉冲变压器藕合并联型开关稳压电源。电路中有正反馈线圈和自激振荡电路，属于自激振荡式。取样电路取样得到的电压，经比较放大后去改变开关脉冲的脉冲宽度，从而实现稳压。综合以上各点，该机开关电源电路属于自激振荡、并联输出、调宽稳压型开关电源。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,1)稳压电路稳压电路由取样电路和脉宽调整电路两部分组成。取样电路由R51 R52 RP51和R53组成，取样点在主电源+130 V输出端，基准电路由稳压管VD61和电阻R54组成，比较放大管是V53脉宽调制电路由光电藕合器VD15,V11,V12及它们的基极偏置电路组成。V12相当于压控电阻器，它与开关管基极的自激振荡电路相连，它的集电极和发射极跨接在开关管V13的基极和发射极之间，可以对开关管基极电流的进行分流，通过控制分流的大小来改变开关管V13的导通时间，从而调整输出电压，达到稳压的目的。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,稳压电路的稳压过程如下。如果由于某种原因使主电源输出的直流电压大于130 V时，经取样电路分压后使V53的基极电位上升，由于发射极电压稳定，因而集电极电压下降，使光电藕合器VD15内的发光二极管负端电位随之下降。又由于该发光二极管正端是由R55和R56对主电源分压后获得的固定偏置电压，所以发光二极管的正偏电压增大，其流过的电流增加，发光强度增大，VD153内的光敏三极管导通电流增加，内阻减小。这又导致V11发射结正偏电压加大，V11集电极电流增大，使V12基极电位迅速上升，V13导通电流加大，对开关管V13基极电流进行分流，使V13退出饱和导通状态。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,由于开关管导通时间相对缩短，开关变压器的储能相应减少，次级得到能量少了，输出电压下降，回落到正常值，达到了稳压的目的。若由于某种原因使主电源的直流输出电压低于正常值，以上控制过程反向进行，最终使开关管V13的导通时间增长，开关变压器的储能增加，促使输出电压回升到正常值。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,2)遥控开机和关机控制电路遥控开机和关机控制电路主要由V76和光电藕合器VD07组成。在电源正常工作时，若CPU的7脚为低电平，此时V76截止，不影响光电藕合器VD07的正常工作，电源各直流电压输出正常，电视机正常工作。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,如按下遥控器的关机按键，CPU的7脚输出高电平，V76的基极为高电平，进入饱和导通状态，将光电藕合器VD07内的发光二极管阴极端接地，它的阳极端由R55和R56对130V分压取得正偏电压。此时由于加到VD07发光二极管两端的电压升高，流过发光二极管的电流增大，发光强度增大，使得VD07内的光敏三极管饱和导通，使V11和V12也饱和导通，V13的发射结被短接，自激振荡电路停振，各路直流输出为0，电视机不再有图像和伴音，整机进入关机状态。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,电视机关机后，+5 V的待机电压产生电路还在工作，仍有+5V的稳定直流电压供给CPU。此时，如果按下遥控器的开机按键，CPU的7脚由高电平变为低电平，V76则由饱和导通转换为截止，光电藕合器VD07发光二极管阴极端电位升高，流过它的电流减小，其发光强度减弱，光电藕合器内的光敏三极管退出饱和导通状态，集电极电流减弱(相当于恢复成一个阻值很大的电阻)，使V11和V12也相继退出饱和导通状态，V13的发射结不再被短接，为开关电源的启动恢复了条件，开关管会在启动电路的作用下进入自激振荡状态，开关变压器次级的各输出电路有电压输出，整机又进入开机状态，电视机恢复正常的图像和伴音。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,R31 R32 C31为悬浮地线(热地)与整机地线(冷地)之间的隔离电路，提供两者之间的交直流通路。3)保护电路保护电路主要有过电压保护电路、过电流保护电路和对开关管的保护3部分。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(1)过压保护电路。过压保护电路如图5-6所示，由VD18,VD19,R15,R23和V12组成。若由于某种原因使整流电路的直流输出电压过高(正常时约为+300 V)，此时正反馈绕组上的感应电压也会按比例加大，当其增大到一定值时，经VD18整流后的直流电压将稳压管VD19反向击穿，VD19中产生较大的反向击穿电流，此电流经R23和R15到地，在R15两端产生较大的电压降，使V12基极电位大幅度上升而进入饱和导通状态。这相当于将开关管V13的基极和发射极短接，迫使V13截止而停止自激振荡，开关电源不再有直流电压输出，从而避免了过高输入电压对开关管V13和电视机其他电路造成的危害。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)过电流保护电路。过电流保护电路如图5-7所示，由R24 R26 R15和V12组成。当开关管V13饱和导通时，它的基极有较大的基极电流以维持V13处于饱和导通状态，如果负载需要的电流很大，则饱和导通的时间会延长，相应地也会需要较大的基极电流。但是基极电流过大，当超过允许值时会将V13损坏。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,为了避免这种现象的发生，在V13的基极回路中串接一个阻值较小的电阻V13当R24，基极电流处于正常值范围，R24上的电压降很小，对V12的工作状态无影响，当V,:基极电流过大时，R24上的电压降(左负右正)加大，此电压经R26和R15分压后使V12导通，对开关管V13的基极电流进行分流，V13导通的时间相应缩短，使集电极电流的增长不超过允许值。由于开关变压器储能的时间被控制在某一范围内，开关变压器次级的输出电流也就被限制在某一范围内，起到了过电流保护的作用。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(3)开关管保护电路。对开关管的保护有两个电路:一个是集电极尖峰电压吸收电路，另一个是软启动电路。开关管由导通转向截止时，在变压器次级脉冲整流二极管尚未导通的瞬间，开关管集电极上会产生很高的尖峰电压，为了避免开关管被这瞬间的尖峰电压击穿，在开关变压器的3,7端并接了阻尼电路，由C16和R25组成，对因漏感、分布电容产生的振荡起阻尼作用，以消除可能产生的尖峰电压。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,软启动电路则是由启动电阻R20,R21,R22及L11,R24和C17组成。由于开机瞬间L11中的电流和C17两端的电压不能突变，使开关管V13滞后导通，从而限制了开关管的损耗，避免过大的冲击电流损坏V13，因而称为“软”启动。同时，C17和L11还有吸收激励电压尖峰的作用，从而保护V13的发射结。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,2.长虹CH-16机芯开关电源电路分析长虹CH-16机芯开关电源采用口本三洋公司生产的彩色电视机开关电源专用集成电路STR-F6656，能在150-260 V交流电压范围内正常工作，输出功率大，可提供150以上的功率，设计有过流、过压、过热保护电路。长虹CH-16机芯开关电源工作在两种状态:待机工作状态和正常工作状态。正常工作状态指开关电源满负荷工作，输出端电压到标准值。电源工作在待机状态时，电源的振荡电路处于间歇振荡状态，此时，开关电源不仅输出电压低(约等于正常电压值的一半)，此时输出的低电压由经过二次稳压电路稳压后，供给其他电路，其电路原理图如图5-8所示。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,1)开关电源的组成结构长虹CH-16机芯开关电源电路的组成框图如图5-9所示。它主要包括交流电源进线滤波器(T801),220 V整流滤波电路(VD801A一VD804A C810)、振荡电路、稳压电路、脉冲放大电路、过流、过压、过热保护电路(N801)、开关变压器(T830)稳压取样放大电路(n831)、次级整流滤波电路(VD835.C841,VD832 C835,VD831 C833)、二次稳压电路(N833.V871)、待机控制电路(V830)等。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,2)进线滤波电路和整流滤波电路(1)进线滤波电路。彩色电视机中的进线滤波电路又称抗干扰电路。其作用有两个:一是对由电网进入的干扰信号进行抑制，二是防止开关电源振荡电路的高脉冲信号通过电网对其他电器设备造成干扰。彩色电视机中的进线滤波器有采用多级的，也有采用一级的。采用多级进线滤波器的开关电源，第一级进线滤波器除能防止电网中的干扰信号通过电网进入开关电源造成干扰外，还可防止电视机总电源开关接通瞬间，因打火产生的高频脉冲信号进入电网，对其他用电器造成干扰。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,长虹CH-16机芯开关电源采用两级进线滤波器，电路构成如图5-10所示。第一级进线滤波器由TP01,C801、C802组成。第二级进线滤波器由T801、C803组成。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,交流220 V电压经延迟保险丝FP01，总电源开关SP01，加在第一级进线滤波器上。TP01的作用是对电网中的对称性干扰进行滤波。TP01采用高导磁芯且分段绕制，电感量大，分布电容小。由于TP01的两个绕组方向相同，流人两个绕组的电流方向相反，故由市电进入的对称干扰产生的磁场方向始终相反，互相抵消。对于非对称干扰，则由电容C801,C802与TP01组成的两个型低通滤波器进行滤除。第二级进线滤波器的电路结构与第一级完全基本相同。在开关电源中，设计两级进线滤波器的目的在于增强开关电源抗干扰的能力，提高电视机的电磁兼容性。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,实际上，第二进线滤波器除了发挥对从电网中串人的对称性干扰和非对称性干扰进一步抑制和滤除的作用外，其主要作用还是对开关电源中产生的高频振荡脉冲信号进行有效隔离，防止开关电源振荡电路中的高频脉冲信号串人电网对其他电器设备造成的干扰。在进线滤波器中，C801,C802串联后，中点接在冷地上，目的是使电视机开关电源进线滤波器的高频地电位与整机冷地高频地电位相等，防止电视机中的高频脉冲信号通过接地回路对电视机本身造成干扰。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)整流滤波电路。交流220 V整流滤波电路主要由VD801A一VD804A R801 C810等元件组成。其中:VD801A一VD804A为桥式全波整流电路，R801为限流电阻C810为滤波电容。电源开关接通后，交流220V电压经进线滤波器处理后，加到交流220V整流滤波电路上，由整流滤波电路整流后，得到约300 V左右的直流电压，经开关变压器的1一4绕组加在集成块STR-F6656的3脚，即集成块内部开关管的漏极。整流滤波电路中R801中的作用是避免因C801的容量过大，电源开关接通瞬间形成的大电流冲击，造成保险丝和桥式整流二极管损坏。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,3)开关电源专用集成电路STR-F6656STR-F6656主要由启动电路、振荡电路、锁存器、驱动电路、开关调整管和过流、过热、过压保护等电路组成，内部电路结构如图5-11所示。STR-F6656集成电路的1脚为过流检测端及稳压控制输入端，2脚为开关管的源极，3脚为开关管的漏极端，4脚为电源供电端，5脚为接地端。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,STR-F6656第4脚的电压在集成电路内分3路:第一路供启动电路，通过启动电路和稳压电路为开关电源振荡电路提供工作电压;第二路经+8.6 V稳压后，作为驱动电路的工作电压;第三路送过压保护电路，对4脚上的电压进行检测，若4脚电压高于设置的电压时，过压保护电路启动，内部振荡电路停止工作，以免过压而损坏集成电路。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,OSC振荡电路采用RC振荡元件，振荡电路产生的振荡脉冲信号经相关电路处理后，送往驱动电路进行放大处理，送入开关管，从3脚输出。振荡电路的工作状态除受控于稳压电路外，还受控于过流、过压、过热保护电路。4)振荡电路及其供电电路开关电源振荡电路的供电电路和振荡电路由STR-F6656的4脚外接元件和集成块内部的相关电路组成，如图5-12所示。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,STR-F6656的4脚为振荡电路的供电端，振荡电路供电电路由VD802A、VD803A、C812、C813、V801、VD808、C814、VD804、R830和T803的7一5绕组组成。振荡电路启动所需要的工作电压由VD802A、VD803A、C812、C813、V801组成的电路提供。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,电源开关SPA,接通后，交流220 V电压通过VD802A、VD803A、C812、C813、V802组成的电路加到集成块的4脚，作为振荡电路的启动电压，振荡电路开始振荡并进入稳定工作状态后，在开关电源进入振荡状态后，开关变压器T830的7脚输出的正极性脉冲信号经R808隔离后，由VD804、C814整流滤波，得到约30 V左右的直流电压，经从V801、R806、VD808成的稳压电路稳压后，得到约 17 V左右的电压加到集成块的4脚，保证开关电源振荡电路始终处于稳定振荡状态。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,实际上，振荡电路获得启动电压是振荡电路开始振荡的必须条件，由稳压电路的供电是使振荡电路稳定工作的必备条件。电源开关SPA，接通后，交流220 V电压经VD802A、VD803A、C812、C813、R802充电，当C813正极上的电压上升到6.5 V以上时，集成块内部振荡电路即启动进入振荡状态，产生振荡脉冲信号，振荡电路产生的振荡脉冲信号，经集成块内部脉冲驱动电路处理后，从集成块内部直接输往开关管的控制栅极(G极)，开关管在驱动电路输出的脉冲信号作用下，进入开关工作状态，在漏极和源极之间形成变化电流。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,该变化电流流过开关变压器的1一4绕组，产生周期性的变化磁场，此变化磁场通过变压器T83。的互感作用，在开关变压器的次级产生感应电动势，经接在开关变压器次级的整流滤波电路整流滤波和二次稳压电路处理后，形成+145 V,+15 V一2,+5 V一2,+3.3 V电压。5)开关电源输出端电压产生电路开关电源输出端电压产生电路由开关电源输出整流滤波电路和二次稳压电路组成，电路如图5-13所示。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,开关电源输出端有5路输出电压:+145 V,+15-2,+15 V,+3.3 V,+SV一2。+145 V电压由开关变压器T830的9一12绕组、VD831,C833组成的整流滤波电路产生，该电压供给行输出电路。+15 V-2电压由开关变压器T830的14-13绕组、VD835,C841组成的整流滤波电路产生，该路电压供给伴音功放和重低音功放电路。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,+15 V电压由开关变压器T830的17一15绕组、VD832，C835组成的整流滤波电路产生。该电压供给行激励电路。+5 V-2电压由稳压器N833(L7805)产生。稳压器N833的输入电压来自+15 V,+15 V电压经N833稳压后，得到+5V一2电压，供给存储器。+3.3 V电压由V871、VD871,V872组成的稳压电路产生。该稳压器的输入电压也来自+15 V电压输出端，输入的+15 V电压经稳压后，得到+3.3 V电压供给N100(TAD9383)。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,6)稳压电路和待机控制电路(1)稳压电路。开关电源稳压电路由集成块N801内部电路和N830，N831组成。电路如图5-14所示。N831为取样放大专用组件，该组件等效于一个接有固定偏置的单管取样放大电路。N830为光藕合器，能将开关电源的热地与信号处理电路、行场扫描电路中的冷地进行隔离。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,在电视机处于待机状态时，稳压电路中的取样放大专用组件N831不工作(相当于断开)，只有当电视机由待机状态进入正常工作状态后，才进入工作状态。N801的1脚为稳压电路控制电流输入端。控制1脚输入电流的大小，就可以对开关电源输出电压进行调整，1脚有两路输入电流，一路来自光藕合器N830另一路来自N801的2脚。在由N830,N831组成的稳压取样放大电路中，为了提高稳压取样放大电路的灵敏度，取样电路采用双路取样，即既对+145 V电压进行取样，也对+15V电压进行取样.,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,稳压电路的稳压过程如下:当由于某种原因(电网电升高或负载变化)引起开关电源输出电压上升时，取样组件N831的1脚电压和光藕合器的二极管正端电压将同步上升，N831的1脚电压上升后，通过N831内部电路的作用，将使N831的2脚电压下降，此时，光藕合器导通增强，由光藕合器输往N801的1脚的电流增加，通过集成块内部比较放大电路处理后，形成控制电压加到振荡电路上，对决定振荡脉冲宽度的RC时间常数的充放电进行控制，使振荡电路产生的振荡脉冲变窄，开关管导通时间缩短，开关电源的输出电压下降。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,当由于某种原因使开关电源输出电压下降时，取样组件N831的1脚电压和光藕合器的二极管正端电压将同步下降，N831的2脚电压上升。此时，光藕合器导通减弱，由光藕合器输往N801的1脚的电流减小，经集成块内部电路的作用，使振荡电路产生的振荡脉冲宽度变宽，开关管导通时间延长，开关电源的输出电压上升。(2)待机控制电路。待机控制电路由V830 VD806等元件组成，如图5-15所示。待机控制电路是通过对光藕合器N830的控制来实现的。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,待机控制电路的工作状态受微处理器控制。电视机工作在待机状态时，集成块TDA9383的10脚输出高电平约+2.7 V,V830饱和导通，稳压二极管VD836通过V830集电极接地，光藕合器的二极管的负端由VD836进行稳压钳位，形成约6.8 V固定偏置电压。光藕合器N830二极管的导通压降约0.7 V，在开关电源工作在待机状态时，开关电源+15 V输出电压下降到约7.5 V(N830的导通电压与VD836的钳位电压之和。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,电源开关接通后，开关电源启动，首先进入待机工作状态。在开关电源工作在待机状态时，由于稳压电路不工作，光藕合器N830初级二极管正端电压将随开关电源输出+15V电压的上升与下降分别工作在导通和截止两种状态。在+15V输出端电压随着开关电源启动上升到7.5 V以上时，光藕合器N830导通，向集成块N801的1脚输入电流，1脚输入电流经集成块内部电路处理后，形成控制电压，对开关电源的振荡电路进行控制，使开关电源振荡电路停止振荡。开关电源振荡电路停止振荡后，电源输出端电压逐渐降低，当+15V电压下降到7.5 V以下时，光藕合器N830截止，集成块N801的1脚无电流注人，,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,开关电源的振荡电路再次启动进入振荡状态，输出端电压又恢复上升状态，直到光藕合器N830再次导通，向N801的1脚输入电流，使开关电源振荡电路停止振荡进入下一个循环，即开关电源振荡电路工作在间歇状态。7)延迟导通电路N801内部的开关管截止期间，开关变压器T830的1一4绕组的分布电容与该绕组的电感将产生振荡，如果开关管在振荡脉冲高电平时导通，开关管就会在由截止转为导通瞬间，受到大电流的冲击，产生较大的导通损耗，因此开关电源设计了延迟导通电路。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,延迟导通电路由VD805、VD806、VD807、R809、C815组成，如图5-16所示。开关管截止期间，开关变压器T830的7脚输出的正极性脉冲信号经VD805、VD806、R809向C815充电，由于C815容量较小，C815充满电荷的时间很短。同时T830的7脚的脉冲电压还通过VD807加到N801的1脚，这有利于开关管在截止期间更好地处于截止状态。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,在开关管由截止转为导通的瞬间，开关变压器T830的7脚输出的脉冲信号由正变负，二极管VD805、VD806处于反偏而截止，此时，C815上充得的电荷通过VD807向N810的1脚放电，该放电电流通过N801内部电路的作用，形成控制电压送往开关管，使开关管不能立即导通。随着C815放电电流逐渐减小和放电时间的增长，N801内部对开关管的控制解除，在T830的1-4绕组的分布电容与该绕组的电感产生的振荡脉冲电压降到最低时，开关管由截止转为导通，这样就使开关管的导通避开了幅度最高的脉冲，大大提高了开关管的可靠性和使用寿命。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,在延迟导通电路中，决定延迟时间的定时元件C815 R809应当选择适当。选大了不仅会造成开关电源输出电压降低，还可能因开关管激励不足而损坏，选小了无法起到有效的延迟导通作用。8)保护电路(1)过流保护电路。过流保护电路如图5-17所示，开关管过流保护电路由N801内部相关电路以及2脚外接电阻组成。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,N801的2脚外接电阻R803作为开关管过流保护的检测电阻，当开关电源中的稳压电路出现故障，导致开关管过流时，流过R803的电流增加，R803两端电压降上升，R803上电压降通过R804加到N801的1脚，使1脚电压上升，相当于1脚的输入电流增加。当1脚增加的输入电流超过门限电流时，N801内部的过流检测电路启动，进入工作状态，输出控制电压到振荡电路，使振荡电路停止振荡，脉冲驱动电路无激励脉冲输往开关管，开关管截止，N801的3脚无脉冲信号输出，开关电源无电压输出，避免电路损坏。,上一页,下一页,返回,5.1 开关电源电路的工作原理,(2)过压、过热保护电路。过压、过热保护电路完全由集成块内部电路组成，如图5-17所示。当电视机因某种原因(如V801集电极与发射极击穿短路)导致N801的4脚电压升高到门限电压时，N801内部的过压、过热保护电路就会进入工作状态。使N801内部振荡电路和驱动电路停止工作，开关管截止，开关电源无电压输出，避免N801及其他电路损坏。,上一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,【教学目的】掌握开关电源电路的检修方法。5.2.1实训彩色电视开关电源的检修实训目的的故障。实训器材了解开关电源部分元器件损坏产生的故障现象，并能处理简单彩色电视机、万用表、各种损坏彩电元器件若干、电烙铁。,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,实训内容(1)开机三无(指示灯不亮)。(2)开机三无(指示灯亮)。(3)开机保护。(4)电源电压输出不正常。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,5.2.2开关电源检修的注意事项开关电源工作在高电压、大电流的工作状态，是故障的多发部位。开关电源多工作于自激振荡状态，只要一处有故障就会使整个振荡器停止工作，并且电源电路与整机各个部分都有供电联系，当电源本身发生故障或电源外部的负载发生故障时，都会使输出电压不正常，从而使整机不能正常工作。因此开关电源检修时应该注意以下事项。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(1)接人1:1隔离变压器。由于开关电源的电路板直接与电网相连，人体触及这部分可能有生命危险，所以检修时必须在电视机与市电之间接一个匝数比为1:1的隔离变压器。(2)正确选择接地点。开关电源有冷地和热地之分，通过开关变压器初、次级来区分，开关变压器的初级部分电路的地线称为热地，一般在电路板上用白线勾出，开关变压器次级部分电路称为冷地。在测量电视机的电压、电阻或波形时，应正确选择接地点，以防出现事故或得出错误的测量结果。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(3)接假负载。由于开关电源的工作状态与负载的轻重有直接的关系，因此开关电源的负载既不能开路，又不能短路。如果开关电源的主负载开路，就会在开关变压器初级产生异常高压，有可能把开关管击穿。在检修电源故障时，常常需要暂时断开负载，这时必须在开关电源的主路电压输出端接上一个假负载。此外，有时断开电源中的过压保护电路有助于区分故障部位，但断开保护电路有可能使电源输出直流电压过高，导致负载电路中元件损坏，这时也应断开负载电路而接一个假负载才能开机。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,通常用一只220 V,60一150的白炽灯做假负载，若开机后白炽灯发光且比较亮，则说明开关电源基本正常，这时再测量其他输出端的电压，即可对开关电源的工作状态做出比较准确的判断。若开机后白炽灯不发光，则说明开关电源无输出，即可在连接假负载的情况下通电并进行检测。5.2.3开关电源电路故障的判断方法在检修中，判断开关电源电路是否出故障，常用的方法有观察法、波形法、经验法、电压法、电阻法、断开法和电流法，具体应用如下。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,1.观察法光栅(图像)左右有花边或S扭曲，但光栅水平幅度能达到要求，场扫描线性和幅度良好，这类故障多是开关电源存在自激现象，或400 V/100F-220F电容失效。2.波形法开关电源各输出电压正常，在光栅有花边时，可用示波器测量开关电源开关管集电极波形。如在正常的方波中有高于开关脉冲频率的其他波形，则可判断故障在开关电源。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,3.经验法若光栅有S扭曲或光栅上有上下移动的两条黑带，机内有“吱吱”(不同于保护声)声，多是400 V/100F-220F电容漏电、失效。4.电压法对于无光、无声、无字符故障，如果测得开关电源输出电压低，判断故障是否出在开关电源电路的方法是测量开/待机接口末端晶体管的电压和各负载供电点电压，具体方法如下。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(1)测量开/待机接口电路末端晶体管或光藕合器各引脚电压，判断它对开关电源的控制是否为开机状态。如果为开机状态，说明开/待机接口电路及控制它的CPU正常;如果为待机状态，说明开关电源输出电压异常的原因是接口电路未正常工作，应对开/待机控制接口电路及CPU相关的电路进行检查。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(2)测量开关电源各输出端电压，并与正常值进行比较，看各输出端电压下降的比例是否一致，如果一致，说明各负载无明显加重现象，故障在开关电源;如果有的电压下降比例大或无电压输出，那么开关电源输出电压降低的原因很可能是这路负载或整流输出电路故障，造成开关电源负载加重而输出电压下降，可结合断开法进一步证实。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,5.电阻法测量开关电源各电压输出端对地电阻，看有无击穿短路现象，如果某个输出端测试阻值为。或很小，说明这个测试点相关的整流滤波电路或其负载有问题，此时可用断开法来进行检测证实。6.开路法(1)直接断开开关电源某个负载或各输出负载，然后在+130 V输出端接人220 V/60W灯泡作为假负载，测量开关电源各输出端电压，若测试结果恢复正常，说明负载存在故障而引起开关电源输出电压异常;若测试结果依然如故或电压虽有变化但仍达不到正常值，说明故障不在负载。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(2)将开/待接口电路末端晶体管断开，使开关电源工作于开机状态，如果开关电源输出电压恢复正常，说明开关电源工作正常;若依然如故，说明开关电源输出电压低不是开/待机控制接口电路工作状态不对所致。值得注意的是，在切断开/待机控制接口电路末端晶体管时，要在与稳压电路不相关的部位断开。例如，对于图5-5所示的A2116型电视机开关稳压电源电路，断开处要选在V76集电极或以前，而不能选VD15及其以后的电路，以免在切断开/待机控制接口电路的同时也断开了稳压电路，从而使开关电源因稳压电路的切断工作于自激状态，输出电压升高而损坏开关管及其他元件。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(3)断开I2C总线，看开关电源输出电压是否恢复正常，如果恢复正常，可判断故障出在总线电路;反之，如果开关电源输出电压仍是摆动，说明故障不在总线电路。需要说明的是，只有在遇有开关电源输出电压摆动不稳，且机内有“哒哒”的继电器反复动作声音时，才有必要对总线电路进行检查。7.电流法断开行输出管的供电电路，在断口开处串人电流表，观察开机瞬间电流，若5OOmA档打表头，可判断是行扫描电路存在过流而引起开关电源输出电压下降。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,5.2.4开关电源的检测要点及检修程序1.检修要点开关电源的关键检测点开关电源有3个关键检测点和一个目击检测点，如图5-18所示，3个关键检测点分别是:+300 V电压滤波端、开关管基极、+B1电压输出端。一个目击检测点是保险管。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,检测开关管集电极上有无250一340 V的直流电压，可以判断交流供电、整流或滤波电路工作是否正常。通过检测开关管基极有无矩形脉冲电压，可以判断整个间歇振荡电路工作是否正常。通过检测用万用表检测滤波电容两端的电压，可以判断有无输出及输出是否正常。用万用表检测输出端的电压，然后微调节稳压电路中的可调电阻，观察输出端的电压能否变化，能否重新稳定，可以判断整个稳压环路中是否出现故障。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,2.检修程序开关电源出现故障往往表现为无图像、无光栅、无伴音(通常称为三无故障)，开关电源常用的检修程序如图5-19所示。5.2.5开关电源典型故障及其检修方法下面以长虹A2116型彩色电视机为例，分析开关电源的典型故障及检修方法。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,1.无图像、无伴音、无光栅、指示灯不亮“三无”，而且指示灯不亮，表明待机供电电路无+5V电压输出。有两种可能:一是CPU电源开关控制电路出故障，使开关电源不能进入正常工作状态;二是稳压电源本身有短路性故障，烧坏交流保险管F01.对于开关稳压电源本身的短路性故障可按以下顺序检查。,上一页,下一页,返回,5.2 开关电源电路典型故障及检修方法,(1)检查消磁电路。当消磁线圈短路或消磁电阻损坏时会引起电流过大，可拔下消磁线圈的连接插头，开机后不再烧坏保险F01，表明故障在消磁电路。值得注意的是F01可承受开机时10A左右的瞬间大电流，必须使用彩色电视机专用的保险管，如果用普通3.15
