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TCL IPE06R31型(电源+LED背光驱动)二合一板原理与检修(二)

时间:2019-06-15 17:31:37

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TCL IPE06R31型(电源+LED背光驱动)二合一板原理与检修(二)

9月12日

(紧接上期本版,第36期3版)

2.LED驱动电路

在主控芯片发出开机指令后,电源输出的+24VA电压通过L602、R601、ZD603加至LED驱动控制块U5(MP3394S)的电源端15脚(见图4)。同时,+24VA电压送到升压电感L601、的左端。另外,主板上送来的背光点亮信号BL_0N、亮度调节信号DIM也分别由R603、R608送至控制芯片U5背光使能端②脚、亮度控制端③脚。于是,MP3394S内部的振荡电路开始工作,经过整形的开关激励脉冲信号从U5的14脚输出,由R637、R616送到升压开关管Q603(APM1105)的栅极,使开关管工作于开关状态。在开关管截止瞬间,储能电感L601感应出的自感电动势的方向是左负右正,与24V电源供电电压的方向同向,于是两电压同向迭加,经升压二极管D600续流、C613、C623滤波后得到约48V的LED+输出电压(该输出电压不是固定的,它等于背光板上LED灯串中单只LED管正向电压降之总和,因不同机型LED灯串的LED灯个数有所不同,故输出的LED+ 测量值不会相同),然后送到过压保护取样电路及输出插座CN3的①、②、⑨、⑩脚。送入插座CN3的LED+电压,通过插排线送往显示屏的LED背光灯串组电源输入LED+端。LED背光灯串组的末端LED-,又通过排插送回到插座CN3的④、⑤、⑥、⑦脚,然后分别接至调流管Q604、Q605、Q606(均为SM1110的D极)。再分别由R636、R638、R639送到U5的11、⑩、⑨脚,经内部的均流控制电路控制后,对地形成回路,用以点亮屏幕LED背光。当彩电画面亮度增大时→驱动控制块U5③脚的亮度控制电平自动升高→驱动脉冲输出端14脚输出的脉冲宽度增加→功率场效应管Q603栅极电平升高→导通程度增加→通过的电流增大→加至LED灯串组的LED+输入电压升高→流过LED灯串的电流增大→屏幕亮度变亮。反之亦然。顺便指出,流过背光灯电流由U5⑥脚外接电阻R607//R610并联后的阻值决定。另外 ,当U5使能端②脚为低电平时→U5内部的振荡器停振→14脚无激励脉冲输出→升压管Q603停止工作。同时,U5内部的均流控制电路关断→LED背光灯串组无电流流过→显示屏无光。

3.保护电路

1) 过/欠压保护

(1)市电过/欠压输入保护

(原版36期3版-图2)

当市电输入电压高于260V时(相关电路见图2),压敏电阻RV1将会击穿,使交流输入保险管F1熔断,达到保护之目的。除此以外,市电还经R438、R440、R441加至U1⑤脚,若加至该脚电压高于3.52V或低于0.72V时,U1也均会停止工作,整机得以保护。

(2)主电源输出过/欠压保护

当主电源的稳压环路(见图2)失控导致U1电源端①脚电压大幅升高时→ZD403击穿→U1①脚电压为零→U1因失去电源而停止工作。除此以外,U1①脚VCC电压还经R433、稳压管ZD401加至保护端⑥脚,若⑥脚电压大于0.8V时,则内部保护电路动作,U1停止工作。这可理解为另一途径的过压保护。反之,当主电源稳压环路出现故障,致使加至U1电源端①脚电压过低,进而经R433、ZD401加至保护端⑥脚电压低于0.5V时,内部保护电路动作,整机处于保护状态。顺便提及,U1还具有芯片过热保护功能,当U1内部温度达到135℃时,芯片内部过热保护电路动作,U1停止工作。

(3)LED驱动电路过压保护

A .24V输入电压过高保护

当升压电路输入的24V电压过高时(见图4)→ZD603、ZD601齐纳击穿,驱动芯片U5因电源端15电压为零而停止工作,整机进入保护状态。

B.24V输入电压过低保护

当升压电路输入的24V电压过低时,ZD603将不被齐纳击穿,驱动芯片U5同样因电源端15电压为零而停止工作,屏幕完全无光。

C.LED驱动电路输出过压保护

当LED驱动电路输出过压→经R619与R620//R631分压后,加至U5过压保护端12脚的取样电压超过1.2V时→U1内部输出过压保护电路动作→U5的14脚无激励脉冲输出→Q603停止工作→无提升电压,与此同时U5内部调流控制电路关闭→显示屏无光。

2) 过流保护

(1)开机浪涌电流限制

在冷机开机时,由于需要对大容量CE1、CE2电容充电,为了避免对市电整流二极管造成过流冲击,故在市电输入回路串入了负温度系数热敏电阻RN1。在刚开机瞬间,由于RN1温度较低,所以阻值较大,对冷机开机时形成的浪涌电流有较大的限制作用。开机后因RN1上有电流流过,温度升高,故阻值迅速下降,对输入电路造成的影响可忽略不计。

(2)主电源电路输出过流保护

当负载出现短路而引起输出过流时(见图2)→过流保护取样电阻R403电压降增大→若经R448、R447加至U1过流检测端④脚电压达到0.1V以上时→U1内部过流保护电路动作→③脚关闭脉冲输出→电源停止工作,避免故障进一步扩大。另外,R403电压降还会经D403、D405加至U1⑥脚,当超过0.8V时,保护电路动作。还有一保护途径,当负载过重(相当于电源输出过流)时,会通过稳压环路使U1⑦脚电压上升,当超过5.1V时,U1内部的过载保护电路动作,电源处于打嗝式间歇振荡状态。

(3)LED升压管输出过流保护

当负载短路,引起LED驱动电路输出过流时→升压开关管Q603源极电流必增大→过流取样电阻R611、R612、R618两端电压降必上升→经R617送到U5过流保护端13脚电压上升,当达到0.5V时→U5内部过流保护电路动作→U514脚无激励脉冲输出→升压管 Q603停止工作,同时U5⑧~11脚内部的均流控制电路关闭→显示屏黑屏。与此同时,Q603S极的过流取样电压还会经D603、R633使控制管Q608导通,将U5②脚点灯电压钳位在0.6V以下,使U5停止工作,显示屏不亮,从而避免故障进一步扩大。

(4)LED灯串开路/短路保护

当某条LED灯串出现开路故障时,相对应的这条LED-端电压会几乎为零(相当于总负载变轻)。此时驱动电路输出的LED+电压会升高,但未达到过压保护(OVP)电路动作阈值,且输出的LED电流仍低于设定值时,U5内部的均流控制电路会发出控制信号,使U514脚关闭输出脉冲,显示屏黑屏。当某路LED灯串中有两只或以上的LED短路时,相对应的LED-端电压会升高至约6V或更高,这时U5内部的均流控制电路同样会发出控制信号,使U514脚关闭输出脉冲,背光灯熄灭,上述两种保护措施避免了显示屏出现亮度不均匀现象。

二、故障检修思路

本型电源板常见故障主要有:

1.Q402电压输出端无+24V电压输出

先假定输出控制管Q402的S极有+24VB电压,应检查Q402的G极是否有低电平输入。若没有,再查R452上端(见图3)是否有高电平输入,如果没有,说明故障在主板(在此从略)。若有,说明Q401,或Q402,或它的偏置电路元件有问题。假定Q402的S极没有+24VB电压,说明电源无输出。可查U1①脚是否有≥20V电源启动电压,如果没有,再查CE1/CE2两端是否有约+300V的HV电压。假定没有,说明市电的输入、整流滤波电路有问题。如果有,应对R432、D404、C424、ZD403等进行检查。如果上述查得HV和U1①脚启动电压均正常,且功率管QW1漏极也有+300V电压,可试机,查看开机瞬间QW1栅极是否有约2V驱动电压(或用示波器能看到驱动脉冲) 到达。如果没有,很可能是U1损坏。若瞬间有驱动脉冲输出,说明稳压系统有问题或机器存在过流/过压 (含保护电路本身)故障,应进一步甄别。比如开机瞬时测得+24VA电压正常,说明稳压系统基本正常,问题极可能是保护电路本身有问题。如果明显大于或低于24V,说明故障很可能是输出过压或过流所致。如果是过压,表明稳压系统有问题;如果电压过低,可断开+24V输出端再试,若电压仍过低,则是稳压系统故障。若电压恢复正常,则是负载有过流故障,可进一步查找。为了方便读者检修,表1列出了U1引脚功能及在路电压,供参考。

表1

U1 (TEA1733)引脚功能与在路对热地实测电压

脚号

符号

功能

电压

(V)

脚号

符号

功能

电压

(V)

1

VCC

芯片电源

16

5

VI-SE

输入电压检测输入

2.4

2

GND

接地

0

6

PRO

保护信号输入

0.7

3

DRV

激励脉冲输出

2.1

7

CTRL

输出反馈信号输入

1.4

4

CS

过流保护检测输入

0.04

8

OPT

保护延时时间设置

0.02

2.无3.3V待机电压输出

(原版36期3版-图3)

由图3可看出,+24VB电压作为芯片U4(EUP3482)的工作电源,送入U4的②脚。内部功率开关管输出的直流脉冲从③脚输出,经L401、C407、FB3等滤波后输出3.3V电压。因此,当无3.3V电压输出时,重点是要查U4的②脚是否有24V电源电压,⑦脚是否有高电平使能信号输入,①脚外接的两元件有无损坏。如果上述检查均正常,则很可能是U4损坏。表2是EUP3482R的引脚功能与在路实测电压,供大家维修时参考。

表2 U4(EUP3482)引脚功能与在路对冷地实测电压

脚号

符号

功能

电压

(V)

脚号

符号

功能

电压

(V)

1

BS

自举升压

22.4

5

FB

输出电压反馈

0.91

2

VIN

输入电源

24

6

COMP

外接补偿元件

10.2

3

SW

开关输出

2.8

7

EN

输出使能

13.3

4

GND

接地

0

8

SS

软启动端

5.8

3.背光灯不亮

背光灯不亮,说明LED灯串的供电或控制电路可能存在故障。应首先检查控制芯片U5的15脚(电源端)是否有大于15V电源电压,开关管Q603漏极是否有≥+24V直流电压,U5的②脚(背光点亮)、③脚(亮度控制)是否分别有大于1.8V、1V的电压。否则应对电源供给及控制信号的发出及传输电路进行排查。假定上述检查正常,应再检查开机瞬时升压输出端是否有大于30V的提升电压(因LED灯串未点亮,故此时空载电压较高)。如果没有,应检查开机瞬时U5的14脚是否有开关脉冲(直流电压约2V)输出,若没有,说明U5极可能已损坏。若有,应对升压电路(包括Q603、L601、FB1、D600、C613、C623等)进行检查。假若开始有输出,但随即消失,则可能是过流保护电路(含过流保护电路本身故障,比如过流取样电阻R611、R612、R618阻值变大或焊点接触不良)动作所致,这可从U601的13脚电压是否大于0.5V来判断。若是,应对负载或保护电路本身进行检查。如果查得故障并不是过流保护所致,则说明故障有可能是输出插座CN3与插头接触不良开路而引起输出过压保护所致(这类过压故障,因LED+电压未到达LED灯串板,所以灯串不会瞬间点亮)。为了帮助大家检修,表3给出了MP3394S引脚功能与在路实测电压,供参考。

表3 U5 (MP3394S)引脚功能与在路实测电压

脚号

符号

功能

电压

(V)

脚号

符号

功能

电压

(V)

脚号

符号

功能

电压

(V)

1

COMP

升压器补偿

2.7

7

BOSC

脉宽振荡器频率设置

1.2

13

ISEN

升压管过保护检测

0.06

2

EN

背光点亮控制

2.8

8

LED4

LED4灯串末端反馈

0.6

14

GATE

升压管脉冲输出

1.9

3

DBRT

亮度控制电压输入

1.7

9

LED3

LED3灯串末端反馈

0.8

15

VIN

芯片电源输入

18.5

4

GND

接地

0

10

LED2

LED2灯串末端反馈

0.8

16

VCC

内5.8V稳压器输出

5.8

5

OSC

振荡器频率设定

1.2

11

LED1

LED1灯串末端反馈

0.8

6

ISET

LED灯串电流设置

1.8

12

OVP

过压输出保护检测

0.95

4.开机后屏幕瞬间闪烁,随即黑屏

开机后显示屏能瞬间闪烁,表明有电压瞬时加在LED灯串上,之后变为黑屏,显然电压又消失了。导致该故障现象一般是因为输出的点灯电压过高或保护电路本身有问题,引起过压保护电路动作所致。可在LED灯串点亮瞬时检测输出电压,若明显高于48V,在24V输入电压正常的情况下,很可能是U514脚输出的驱动脉冲占空比过高造成。应检查U5的⑦脚外接频率设置电阻R606是否变值或焊接不良(含U5的第⑦脚)。若输出的点灯电压正常,则应是过压保护电路本身存在故障。比如,取样电阻R610、R625、R631焊点出现虚焊或它们自身阻值变大(含开路),均会导致过压保护电路误动作。至于过流保护导致显示屏黒屏,还未发现显示屏能瞬间点亮闪烁,随后黑屏的现象,这是因为如果过流的话,输出电压会降低许多,在灯还未亮时,过流保护电路已经动作。

(未完待续)

武汉 王绍华

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