新型液晶彩电背光灯板维修精讲
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第4章 创维液晶彩电背光灯板维修精讲

4.1 创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板维修精讲

创维液晶彩电采用的5800-P19TBN-0010电源板,是集开关电源与背光灯电路为一体的二合一板,应用于创维22L10IW、22L08IW等8H01机心等22in液晶彩电中。

创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板实物图解如图4-1所示,电路组成框图如图4-2所示。它由开关电源和背光灯电路两部分组成:开关电源部分集成电路采用NCP1207AP,输出12V电压,为主板和背光灯电路供电;背光灯板驱动控制电路采用MP1048,和两只复合MOSFET(开关管)组合(每个开关管内含两只MOSFET),将12V电压变换为点灯1500V、维持750V的交流高压,通过4个高压输出连接器将背光灯点亮。

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图4-1 创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板实物图解

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图4-2 创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板电路组成框图

4.1.1 电源电路原理精讲

创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板电源电路如图4-3所示。它以驱动控制电路NCP1207AP(IC7)、变压器T61、稳压控制电路误差放大器IC5、光耦合器IC6为核心组成,没有PFC电路和副电源,电路简洁可靠,输出12V电压为主电路板和背光灯逆变器电路供电。

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图4-3 创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板电源电路

1.开关电源基本电路

(1)NCP1207AP简介

NCP1207AP是安森美半导体公司推出的准谐振电流模式PWM控制器,内部电路框图如图4-4所示。它的内部集成有HV高电压流源、软启动电路、基准电压源、时钟发生器、振荡器、驱动输出级和欠电压、过载保护等电路,具有集成度高、待机能耗低等优点。NCP1207AP引脚功能和维修数据见表4-1。

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图4-4 NCP1207AP内部电路框图

表4-1 NCP1207AP引脚功能和维修数据

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注:表中对地电阻用R×1k挡测得,其中带“∗”的用R×100挡测得,带“∗∗”用R×10k挡测得。

(2)启动工作过程

接通电源后,市电AC 220V经由C603、L62、C64、C63、C604、L61组成的抑制电路滤除高频干扰,然后再送到D61和C66组成的整流滤波电路,产生约300V的直流电压。由于该单元无源PFC电路对电压没有提升作用,故加到开关管D极上的直流电压仍约为300V。

300V直流电压经T61的6-5-2绕组加到MOSFET(开关管)Q61的D极,同时通过IC7内部的高压恒流源对IC7的6脚外接电容C608充电,当6脚电压上升至12V时,IC7内部脉冲振荡电路启动,产生的振荡脉冲信号经内部驱动电路处理后从5脚输出,加到Q61的门极,Q61工作于开关状态,在T61的各个绕组产生感应电压,开关电源启动工作。

电源启动后,T61的反馈3-4绕组产生的感应电压经D65整流、C608滤波后,输出约13V的直流电压加到IC7的6脚,取代原启动电压,为IC7供电,以保证芯片的正常工作。

Q61饱和导通后,T61的6-5-2绕组储存能量;当Q61截止时,在变压器的互感作用下,将存储在6-5-2绕组的能量传递到二次绕组,然后经对应的整流滤波电路后输出。T61的9-7绕组输出的脉冲电压经D66、C77、C76、L01、C78整流滤波后,得到约12V的直流电压,为主电路板和背光灯电路供电。

(3)稳压控制电路

该电源的稳压控制电路主要由三端精密稳压器IC5、光耦合器IC6及取样电阻R70、R72、R73、R75等元器件组成,对IC7的2脚FB电压进行控制。

当输出的12V电压升高时,由取样电路分压所得的电压也随之升高,即IC5的R极电压升高,则IC5的K极电压下降,即IC6的2脚电压下降;同时,升高的12V电压通过R73使IC6的1脚电压升高,这样IC6的1、2脚间的电压降增大,其内部的发光二极管发光增强,使IC6的3、4脚间的光敏晶体管导通程度加深,其C、E极间等效电阻减小,则IC7的反馈与峰值电流设定2脚电压下降,在芯片内部PWM控制器的作用下,IC7的5脚输出的脉宽变窄,则开关电源输出电压下降,从而达到稳压的目的。若输出的12V电压下降,其稳压过程与上述相反。

2.保护电路

(1)过电流保护电路

IC7的3脚为电流检测输入端,用于检测Q61的工作电流。正常工作时,电流检测电阻R63上的电压通过R67送至IC7的3脚,参与芯片内部的PWM控制,这一过程实为电流控制环;当R63上的电压超过1V时,IC7进入过电流保护状态,5脚无激励脉冲输出,开关电源停止工作。

(2)尖峰脉冲吸收保护电路

该电路由Q61的D极与T61一次6-5-2绕组并联的R66、C69及D63组成,用于吸收Q61截止期间所产生的尖脉冲,以防止Q61损坏。若彩电不定期损坏Q61,需检查此电路。

4.1.2 电源电路维修精讲

创维5800-P19TBN-0010电源+背光灯板电源电路发生故障,主要引起开机黑屏幕故障,可通过观察待机指示灯是否点亮,测量关键点电压,解除保护的方法进行维修。

1.熔丝熔断

测量熔丝F61或限流电阻TH6是否熔断,如果已经熔断,说明开关电源存在严重短路故障,主要对以下电路进行检测。

1)检测市电输入和整流滤波电路,一是检查抗干扰电路的C603、C63、C64、C604是否击穿;二是检查整流滤波电路D61、C66是否击穿漏电。

2)检查电源开关管Q61是否击穿,如果击穿,进一步检查T61的6-5-2绕组并接尖峰吸收件D63、R66、C69;检查IC7的2脚外部稳压控制电路IC6、IC5,检查IC7的3脚外部过电流检测电路R63。

2.熔丝未断

如果测量熔丝F61未断,说明开关电源不存在严重短路故障,主要是开关电源电路未工作,主要对以下电路进行检测。

1)测量开关电源有无电压输出。如果有12V电压输出,则是输出连接器接触不良或主电路板故障。

2)如果测量副电源无12V电压输出,首先测量市电整流滤波后输出的300V是否正常,无300V电压输出,检查并排除市电抗干扰电路和整流滤波电路开路故障;有300V电压输出,测量副电源IC7的6、8脚有无直流电压,6脚无VCC电压,检查6脚外部的二次供电电路C608、D65,8脚无电压,检测D62、R64。

3)用示波器观察IC7的5脚有无PWM驱动脉冲输出,有PWM驱动脉冲输出,检查IC7的5脚外部输出电路Q61、T61和二次侧整流滤波电路;无PWM驱动脉冲输出,检查IC7外部元器件,若外部元器件正常,更换IC7。

3.维修实例

【例1】开机黑屏幕,指示灯不亮。

分析与检修:测量市电输入电路的熔丝F61未断,测量副开关电源无12V电压输出,判断开关电源电路发生故障,造成无电源输出,指示灯不亮。

对开关电源进行检测,测量驱动电路IC7的8脚无启动电压,对8脚外部的启动电路R64进行检测,发现R64烧断。更换R64后,故障排除。

【例2】开机黑屏幕,指示灯不亮。

分析与检修:测量熔丝F61熔断,说明开关电源存在严重短路故障。检测市电输入抗干扰电路电容器及整流滤波电路D61、C66,未发现有击穿现象;检查电源开关管Q61已经击穿,进一步检查T61的6-5-2绕组并接尖峰吸收件D63、R66、C69,发现C69颜色变深,表面裂纹,拆下测量已经无容量。更换C69和Q61后,故障排除。

4.1.3 背光灯电路原理精讲

创维5800-P19 TBN-0010电源+背光灯板背光灯电路如图4-5所示,由背光驱动控制电路MP1048(IC1)、复合开关管IC2、IC3和升压变压器T01、T61为核心组成的全桥并联驱动输出与高压形成电路两部分组成。开机后,背光灯电路启动工作,将12 V直流电压转换为接近于正弦波的交流高压,去点亮液晶显示屏内部的4只背光灯。

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图4-5 创维58OO-P19TBN-OO1O电源+背光灯板背光灯电路

1.背光灯基本电路

(1)MP1048简介

MP1048是CCFL背光灯驱动脉冲控制电路,内部电路框图如图4-6所示,具有L和R两组激励脉冲输出功能,设有二次电流和灯电流检测、灯电压检测、灯故障检测保护电路,利用MP1048组成的液晶背光灯具有高效率,宽输入电压范围,恒定工作频率,宽调光范围,内置过电流保护和过电压保护等功能。MP1048引脚功能和对地电压见表4-2。

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图4-6 MP1048内部电路框图

表4-2 MP1048引脚功能和对地电压

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(续)

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注:测量7脚灯工作时钟设置引脚电压时,显示屏叫。

(2)启动工作过程

电源部分输出的12V电源,为背光灯电路供电,一是加到全桥驱动电路IC2、IC3内部MOSFET(开关管)的D极;二是加到IC1的15脚和22脚,为背光灯板提供工作电压。

遥控开机后,主电路控制系统向背光灯电路送去EN SYNC开启电压和DBRT亮度控制电压分别送到IC1的13脚和11脚,背光灯电路启动工作,IC1内部振荡电路开始启动,产生振荡脉冲,经内部移相控制和驱动电路变换整形后,IC1从17、20脚和24、27脚输出两组4路激励脉冲,推动复合开关管IC2、IC3内部共4只开关管轮流导通或截止。

(3)全桥驱动电路

全桥驱动电路用于产生符合要求的交流高压,驱动CCFL灯管工作。该机的全桥驱动电路由复合MOSFET(开关管)IC2、IC3,升压变压器T01、T02等组成。

IC2、IC3内含两只MOSFET,由IC1内部振荡电路产生的振荡脉冲,驱动IC2、IC3内部的MOSFET交替导通与截止,并从每组两只串联MOSFET的中点输出脉冲信号,加到升压变压器T01、T02的一次绕组,经T01、T02变换后,在其二次绕组输出高压。

从变压器T01二次侧输出的高压经L1耦合输出,通过连接器CN2、CN3进入灯管1和灯管2,点亮灯管。从变压器T2二次侧输出的高压经L2耦合输出,通过连接器CN4、CN5进入灯管3和灯管4,点亮灯管。

(4)亮度调节电路

IC1的11脚ABR和12脚DBRT是亮度控制端,当需要调整亮度时,由微控制器产生的ADJ亮度控制电压经连接器CN8的2脚输入背光灯板,一路经R08直接送到IC1的11脚;另一路经Q1放大后送到IC1的11脚,经内部电路处理后,通过控制IC1输出的驱动脉冲占空比,从而达到亮度控制的目的。

2.保护电路

(1)过电压保护电路

IC1内的过电压保护电路可以防止灯管高压变压器二次侧在非正常情况下产生过高的高压而损坏高压变压器和灯管。电路中,由T01二次侧产生的高压经C19与C20分压产生LV1取样电压,经C22与C25分压产生LV2取样电压;T02二次侧产生的高压经C24与C27分压产生LV3取样电压,经C28与C29分压产生LV4取样电压。LV1~LV4取样电压经D2、D11整流产生检测电压LV加到IC1的3脚。当3脚电压达到设定值时,IC1将停止输出激励脉冲,背光灯电路停止工作,实现过电压保护。

(2)过电流保护电路

过电流保护电路用来保护CCFL灯管不致因电流过大而老化或损坏。电路中,T01输出的高压点燃灯管后的电流,经CN2、CN3的2脚返回到背光灯板,分别流过R16、R22,产生电流取样电压1和电流取样电压2;T02输出的高压点燃灯管后的电流,经CN4、CN5的2脚返回到背光灯板,分别流过R31、R28,产生电流取样电压3和电流取样电压4。4个电流取样电压经R40、R37、R18、R19会聚到一起,产生LI电流取样电压,送到IC1的2脚,一是通过IC1的脚内部控制电路稳定灯管电流;二是若CCFL灯管的工作电流过大,会使2脚电压升高很多,当2脚电压达到设定值时,经IC1内部处理,会控制IC1的停止输出驱动脉冲,达到保护的目的。

(3)灯管电流平衡保护电路

灯管电流平衡保护电路由Q3、Q4组成,对IC1的1脚电压产生影响,达到自动稳定的目的,严重不平衡时,进入保护状态。

CN2的2脚R16上端产生的电流取样电压1经R41产生电流取样电压FB1;CN3的2脚R22上端产生的电流取样电压2经R35产生电流取样电压FB2;CN4的2脚R31上端产生的电流取样电压3经R39产生电流取样电压FB3;CN5的2脚R28上端产生的电流取样电压4经R38产生电流取样电压FB4。FB1~FB4经D4和D12整流送到电流平衡保护电路Q4的B极,经Q4、Q3放大后输出SH电压送到IC1的1脚;CCFL灯管的工作电流正常时,产生的电流取样电压相同,经Q4、Q3放大后,Q3截止,对IC1的1脚电压不产生影响;当CCFL灯管的工作电流异常,CCFL灯管电流严重不平衡时,产生的取样电压和检测电压不同,经Q4、Q3放大后,Q3由截止变为导通,将IC1的1脚电压拉低,IC1采取保护措施,停止输出驱动脉冲。

4.1.4 背光灯电路维修精讲

1.背光灯基本电路维修

背光灯电路发生故障时,会产生有伴音、黑屏幕的故障,保护电路启动时,会产生屏幕亮一下就灭的故障。检修时,可先测量背光灯的工作条件:12V供电电压、EN SYNC启动电压、DBRT亮度调整电压是否正常。上述电压正常后,再对背光灯电路进行维修。也可采用模拟供电和控制电压的方法维修。

(1)模拟供电和控制

将背光灯与主电路板连接器断开,一是将主电源的12V输出与背光灯相连接,为背光灯电路供电;二是将CN8-1脚点灯控制端通过10kΩ电阻接12V供电端,模拟主板发出的背光灯启动电压;三是将CN8-2脚的亮度调整控制端通过电阻接12V电压,模拟亮度调整电压。然后进行开机实验,观察背光灯是否被点亮,若背光灯能正常点亮,则判定背光灯正常,故障在其他组件;如背光灯不能点亮或点亮后马上熄灭,可判定逆变电路部分或CCFL背光灯管有故障。

(2)解除CCFL灯管电流平衡保护

将CCFL灯管电流平衡保护和过电流保护电路的Q3的G极对地短接,解除保护。通电后若所有灯管点亮,可判断故障在保护电路,若任意一根灯管不亮,则需进一步检查对应灯管驱动电路及灯管本身。如果灯管全不亮,则是背光灯电路故障。

(3)检测背光灯电路

首先测量背光灯控制电路IC1是否有激励脉冲输出,如果无脉冲输出,故障在背光灯控制电路,重点检查IC1及其外部电路,判断故障所在,外围元器件正常时更换IC1;如果有脉冲输出,重点检查激励电路和易发生故障的高压形成电路。

(4)对比检测输出电路

由于背光灯的T01、T02的一次侧全桥驱动电路和二次侧高压形成的4路输出电路、灯管供电和电流检测保护电路相同,其相同部位和引脚的对地电压和对地电阻相同。维修时,可分别测量各路驱动电路、升压输出电路、过电流检测电路的对地电压、对地电阻,然后将测量结果进行比较,哪个测试点的电压或电阻与其他相同测试点的电压或电阻不同,则是该测试点相关的电路发生故障。

由于T01、T02二次侧输出的电压高达一千多伏,检修时要注意安全:一是背光灯板应距离其他电路板10cm以上,特别是距离屏蔽金属板要保持一定距离,避免打火放电,造成不必要的损失;二是对T01、T02二次侧的高压测量,超出万用表的测量范围,没有高压测试笔不能直接测量,可采用间接测量法,即将负表笔接地,正表笔接触或接近高压变压器的外皮、输出连接器CN2~CN5的外皮,利用电磁感应原理,测量其感应电压。检测时,最好采用内阻较高的数字万用表,其测量电压数值较高,达到几百伏;用指针式万用表测量,由于内阻较低,一般在几十伏。

2.背光灯保护电路维修

当背光灯电路发生过电流、过电压故障时,产生背光灯亮一下就灭的故障现象。维修时,可采取测量关键点电压,判断是否保护和解除保护,观察故障现象的方法进行维修。

(1)根据故障现象,判断是否保护

如果开机的瞬间,有伴音,显示屏亮一下就灭,则是背光灯保护电路启动所致。如果背光灯灯管亮后马上就灭,则是过电流保护电路启动所致;如果灯管亮1s后才灭,则是过电压保护电路启动所致。

(2)测量关键点电压,判断哪路保护

检修时,可在开机后保护前的瞬间通过测量IC1的1~3脚电压判断保护电路是否启动。如果3脚电压由正常时的1V以下上升到2V以上,则可判断是过电压保护电路引起的启动;如果2脚电压由正常时的1.3V升高到2V以上,则可判断是过电流保护电路引起的保护;如果1脚电压由正常时的1V变为低电平,则可判断是电流平衡保护电路引起的保护。

(3)排除保护故障

根据维修经验,引起过电压保护电路启动,一是背光灯管或连接器发生开路、接触不良故障,造成负载变轻,输出电压升高;二是保护取样电路电容发生变质、漏电故障,引起过电压保护电路误启动。维修时可重点检查灯管和输出连接器。解除过电压保护的方法是在IC1的3脚与地线之间并联10kΩ电阻。

引起过电流保护电路启动,一是背光灯管内部漏气,造成输出电路增加;二是过电流取样电阻阻值变大,引起保护电路误启动。维修时重点检查灯管和取样电阻。解除过电压保护的方法是在IC1的2脚与地线之间并联1kΩ电阻。

3.维修实例

【例1】开机后有伴音,黑屏幕。

分析与检修:指示灯亮,伴音正常,但屏幕始终不亮。仔细观察背光灯,根本不亮,拆开电视机,对背光灯电路进行检查。检测12V供电正常,测量IC1的15、22脚无12V电压输入。检查12V供电电路熔丝F01熔断,说明背光灯板有严重短路故障。

检查易发生故障的复合MOSFET IC2、IC3,发现IC2表面鼓包,测量其内部MOSFET各极之间击穿,更换IC2和F01后,显示屏点亮,故障排除。

【例2】开机后有伴音,屏幕亮一下即灭。

分析与检修:开机后指示灯亮,几秒后伴音出现,屏幕上刚显示出图像,马上熄灭,判断背光灯电路保护电路动作。

用数字表交流电压挡,黑表笔接地,红表笔搭接连接器CN2~CN5外皮,通过电磁感应测量交流输出电压,开机后的几秒内有220~280V感应电压输出,当灯管刚亮时,马上消失。开机后保护前的瞬间测量IC1的2脚电压为0.8V正常,测量IC1的3脚电压高压正常值,判断过电压保护电路启动。

采取解除保护的方法维修,将IC1的3脚与地线之间并联10kΩ电阻后开机,显示屏点亮,但发现连接器CN3打火,造成保护电路启动。将CN3处理后,不再发生打火现象,拆除并联的10kΩ电阻,故障排除。