松下L32C8C电源板原理与维修.docx
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松下L32C8C电源板原理与维修
L32C8C电源板原理与维修
吴善龙
L32C8C电源板故障率高，电路组成很独特，与松下其它LCD电源板差别比较大。
因此，检修特点也有很大不同。
专写此文供大家参考。
该机型只有一个主开关电源，没有专用的待机电源。
待机电源是由主开关电源输出的24V主电源电压经过降压电路变换得到。
因此不论在开机还是在待机状态，主开关电源一直工作。
该机电源板最大的特点是在待机状态时关闭PFC电路IC800的工作，此时把市电220V整流后得到脉动的300V电压，加到主开关电源IC801。
当进入正常收看状态时，PFC电路才工作，PFC电路输出的390V电压，加到主开关电源IC801。
一、电源整流电路：
因为现在的平板电视机都有PFC电路，因此，在交流220V输入电视机的电源板后，在电源板对交流电只整流但不滤波。
这与以前的CRT电源电路区别较大。
请参见电源板电路：
220V市电从上图底部的电感线圈输入，向上经过电源继电器RL801、加到整流桥D800的两个交流输入端，整流后把正负交变的电压变换成单向的全波脉动电压，其波形类似于馒头状，
因为增设PFC电路是为了提高电视机的功率因数，把220V交流电经过整流桥整流后，变成了单向全波脉动电压，这样的脉动电压，加到PFC电路，就可以很好的提高功率因数，减小电视机对电网波形的干扰。
具体原理不在本文讨论之内。
大家可参照其它相关文章。
粗看起来，上图的电路，与普通的CRT电源整流电路没有什么不同，也是由一个整流桥D800和一个电容C808组成，这里的关键是C808的容量。
在普通的整流滤波电路中，该电容的容量一般在几百微法，也只有几百微法的电解电容才能对50HZ的交流电纹波进行有效的滤除。
而上图中该电容的容量则很小，仅为1微法。
这么小的容量，对50HZ的交流纹波根本不能波除，因此，C808不是对50HZ交流电进行滤波，而是对高频的干扰波进行滤除。
防止高频波形干扰后面的PFC电路正常工作。
上图中的D803是压敏电阻，防止当输入的电网电压突然升高时击穿后面的PFC电路。
该电阻平时阻值很大，近似于开路，对电路没有影响，而当输入电压超过270V时，该电阻的阻值突然降到极小，由此把输入的交流电压短路，产生的短路电流烧断保险丝，切断市电的输入，起到保护电视机的作用。
上图中的LF是扼流圈，当电源线受到外界强大电波干扰时，220V市电的零线和火线上的到地电压会同时突然升高，这称为共模干扰。
LF能对这种共模干扰产生极好的抑制作用。
这是因为LF的两个线圈是双线并绕。
而对于输入的市电，因为是正弦交流电，两根线（零线、火线）上的电压波形是反相且对称的，当零线上的电压是正负，火线上的电压必定是负，当零线上的电压是负时，火线上的电压必定是正。
这样的电压称为差动电压，LF对差动电压没有阻抗，可以顺利的通过而没有压降。
即220V市电不会在LF上产生压降。
因此，LF的作用是传送输入的交流电压，抑制输入的共模干扰。
上图中的RL801是电源继电器，相当于电源开关的作用，它的内部由一个开关（一对触点）和一个线包组成。
当给线包两端加上电压时，在线包内产生电流，由此产生磁埸，吸动一对触点闭合，起到开关的闭合作用。
这个电源继电器是受CPU发出的电源开指令控制的，后面还会专门讲这个电源继电器的控制电路。
上图中，R880是热熔断电阻，并联在继电器内开关的两端，当开关内的触点闭合时，这个电阻被短路，此时这个电阻不起作用。
而当待机时，继电器内的触点断开，此时，输入的交流电通过这个电阻加到整流桥D800的两端，由这个电阻为待机状态时的电源电路供电。
在待机时如果后面的电路有短路，流过这个电阻的电流就会过流，热熔电阻R880就会烧断，切断市电的输入，防止故障扩大。
由此可看出：
不论电源继电器是闭合还是断开，220V电源都加到了整流桥的输入端，后面的开关电源IC801都能得到供电工作。
只不过电源断电器断开时，R880串入220V供电回路，此时电源的功率变小，适合于待机时的小功率供电。
二、PFC电路：
PFC是英文功率因数控制的缩写。
可以提高电视机的功率因数，减小电视机对电网的干扰。
PFC电路其实就是一个开关电源。
只不过PFC电路输出的直流电压只有一路：
390V，PFC电路是一个升压电路，它输出的电压值比输入的电压高。
下图就是PFC电路。
上图的IC800是PFC电路专用IC，这是一个贴片8脚小型IC。
其外形体积很小。
各引脚的名称和作用是：
脚号：
英文缩写：
名称：
功能：
1FB输出电压反馈把PFC电路的输出电压经过分压取样，反馈到FB端，由内部电路进行比较和运算，调整开关管的振荡频率，使PFC电路的输出电压保持稳定不变。
R814\R815\R816\R817\R818就是分压取样电路。
当PFC电路输出电压正常时，加到1脚的电压是2.5V。
如果R814------R817任一阻值变大，或是引脚有开路，都会造成PFC输出电压急剧升高。
2COMP误差放大器补偿在IC：
1脚和2脚内部是误差放大器，用于把1脚输入的误差电压放大，2脚外接的R\C零件，用于改变误差放大器的频率特性，补偿稳压环路的相位。
使PFC电路的稳压效果更好。
正常工作时2.1V。
3MUL乘法器输入端整流桥D800输出的单向全波脉动电压，经过分压电路分压后，加到该脚输入，与1脚输入的输出误差电压进行乘法运算，其运算结果输出后，控制PFC振荡器的工作频率，以提高PFC电路工作性能。
它是把PFC电路的输入电压（前端电压）加到PFC控制电路的输入端。
因此称为前馈电压，前馈电路可以提高电源的稳压范围，当市电的电压波动时，前馈电路可以很好的稳定输出电压的值。
前馈电压是PFC电路必需的取样信号。
R802--------R806是前馈电压的分压电路。
分得的电压加到3脚。
正常工作时该脚电压是3.1V。
4IS开关管电流检测本机的PFC电路开关管采用两个开关管并联运用：
Q839\Q814。
这是两个N沟道MOS型功率管，MOS管导通发热时有正阻效应，即管子温度升高，其内阻变大。
假设Q839导通电流大于Q814，Q839的温度就会高于Q814，Q839的内阻就会变得比Q814大，结果Q839的电流就会自动变小，直到等于或接近Q814的电流。
因此，MOS功率管在并联时，会有自动均流的效果。
所以，MOS功率管可以并联运用。
但普通大功率的三极管，当温度升高时，其内阻变小，电流会变大，因此，普通大功率管不能并联运用。
Q839\Q814两管的S极并联在一起，经过R813到地，R813仅0.18欧，是开关管电流检测电阻，两个管子的电流在流过该电阻时，在上面产生压降，经这个电阻变换成电压，加到4脚。
以控制两个开关管的电流峰值。
防止电流过大烧坏开关管。
正常工作时0.1V。
5ZCD变压器过零电压检测上图中T803是PFC变压器。
共有两个绕组，一个是主绕组2----1，另一个是付绕组5-----3。
整流后的电压经过主绕组2----1，加到开关管的D极，再经过开关管的S极到地，构成电流通路。
当开关管导通时，上述电流给PFC变压器充电，把市电的电能储存在变压器内。
当开关管理截止时，变压器储存的电能，因为电感效应，1脚的感应电压为正电压，2脚的感应电压为负电压。
正电压加到D805的正极，D805导通，此时，变压器内储存的电能经过D805向负载（24V主开关电源）供电。
同时导通的D805对储能滤波电容C828充电，这个电容容量很大120微法。
可以把D805负极输出的脉冲电压滤波成直流电压。
在开关管截止、变压器向负载放电期间，T803：
5脚的脉冲电压一直是正的。
当T803内的电能释放完毕时，5脚的脉压要下降到0V。
当5脚的脉冲电压下跳时，表明变压器内的电能释放完毕。
把这个下跳的脉冲电压加到IC的5脚，IC:
5脚收到这个下跳的电压之后，从7脚输出驱动脉冲，驱动开关管导通，又开始给变压器T803充电。
这是电流准谐振电源的基本特性。
正常工作时1.9V
6GNDIC的接地脚。
7OUT驱动脉冲输出7脚输出的驱动脉冲先R838加到Q838基极，经过射级跟随器后，加到两个开关管的G极，驱动两个开关管在导通与截止间循环转换。
正常工作时0.8V
8VCCIC的供电脚正常工作时17.6V。
该脚的供电控制比较复杂，下面还要专门介绍。
开关管尖峰电压吸收电路：
当开关管由导通转换到截止时，因为T803存在漏感，在开关管的D极到地会产生很高的尖峰电压，有可能击穿开关管。
为此在开关管的D极到地设置了尖峰电压吸收电路。
C827\R820\R821就是RC组成的尖峰电压吸收电路。
开关管的驱动回路：
IC800的7脚输出正脉冲时，该正脉冲电压经R838--------D838--------R810\R839加到两个开关管的G极，该正脉冲给两个开关管的G极分布电容充电。
此时两个开关管饱和导通。
IC800:
7脚输出的正脉冲，经过R838-----D838-----R812------R813-----到地。
这是一个分压电路，在R812上的分压，加到两个开关管的G极，因为R812的阻值太大，分压太高，造成加到两个开关管G极的正脉冲电压幅度偏高，因此，两个开关管存在过激励情况，过激励会造成开关管不能快速关断，开关管的功耗增加，开关管会发热。
当电视机使用半年以后两个开关管常因为长年工作在过激励状态而过热击穿烧毁。
为此，应当把R812阻值减小到27K。
为此技术科下发过技术快报：
QSM-PAVCSH-1110-002。
当IC800:
7脚下跳到0V时，加到Q838基极，Q838导通，为两个开关管G极分布电容到地放电提供通路。
放电回路是：
两个开关管的G极---------R810\R839----------Q838:
E极--------C极--------到地。
这个放电回路的电阻很小，放电电流大，为的是迅速关断两个开关管。
减小开关管的截止损耗。
三、24V主开关电源：
主开关电源以IC801为核心，与T802共同组成电流谐振型开关电源。
IC801是一个厚膜集成电路，内部是由多个芯片组成的二次集成电路，该IC的特点是：
当负载从轻到重变化时，该开关电源一直保持高效率状态。
IC内部的开关管采用软开关技术，使开关电源产生的噪声很低。
对电视机其它部份的电路干扰很小。
该厚膜块内设计了多种保护电路，因此，该厚膜块具有很高的可靠性，到目前为止，还没有发现该厚膜块有损坏的。
与以前的型号相比，该型号IC外围的零件数量大幅度减少。
集成度提高很多。
该IC具有的保护功能：
过流保护、过压保护、市电欠压保护、过热保护、MOS开关管短路保护。
该开关电源的方框图见下图所示：
该厚膜IC是在2009年4月上市。
属于MP2B系列开关电源专用厚膜IC。
内部的MOS开关管Q1、Q2的耐压是500V。
开关管导通内阻大约是0.5欧。
当厚膜块内的开关管从导通状态转换到截止状态时，在MOS开关管的D极不产生尖峰电压，这极大的提高了厚膜块的可靠性。
厚膜块内MOS开关管被击穿的可能性大幅度降低。
厚膜块各引脚的功能：
引脚号引脚名称功能
4脚及5脚S1厚膜块内共有两个MOS型开关管Q1\Q2，该脚是Q1的源极，通过电流检测电阻R855接地。
正常工作电压：
0.1V
6IS变压器电流检测，Q1的S极流出来的电流S1，经过R855产生压降，通过R854加到该脚。
当Q1过流时，S1流出的电流增大，在R855上产生压降增大，加到该脚，通过IC内部的限流，减小Q1：
S极电流，使之在额定值之内。
正常工作时0.1V
8VOS供电输入端,17.5V。
9GND接地。
10VREFIC内部产生的基准电压5V，从该脚输出。
在该电路中没有使用。
11FB用于稳压控制的反馈输入。
0.8V
12CS外接软启动定时电容。
5V
13BO市电欠压检测输入端。
1.3V
14VWQ1导通和截止检测。
0.1V
16VH启动电压输入。
300V
18、19D1\S2Q1的D极，Q2的S极。
在IC内这两个脚是接在一起的。
351V
20G2Q2的G极。
352V
22、23D2Q2的D极。
377V
IC801正常工作时各脚电压：
89101112131416192023
17.5V0V5V0.8V5V1.3V0.1V300V351V352V377V
24V主开关电源的工作原理：
见上图。
上图中的最左端是PFC电路输出的PFC电压，PFC电路正常工作时输出390V电压，向右输出，加到IC801厚膜块。
IC801内由一个脉宽调制IC：
PWM和2个MOS开关管Q1\Q2组成。
Q2与外接的变压器Tr组成一个自激振荡电路。
Q1是典型的开关管。
Q1和Q2轮流导通，与变压器Tr构成谐振式开关电源。
Tr初级由三个线圈组成：
NP1是开关电源主线圈，也是储能线圈。
NP2是正反馈线圈，与Q2形成自激振荡。
NP3用于给厚膜块内的PWMIC提供电源电压。
同时反馈给PWMIC一个脉冲，用于检测Q1导通的状态。
下面祥细说明Q1和Q2的工作过程：
当脉宽调制（PWM）IC输出正脉冲加到Q1的G极时，Q1导通，此时，PFC电路输出的390V电压给电容Cr充电，充电回路：
PFC正极----------Cr左端----------Cr右端---------------线圈NP1上端-----------NP1下端------------Q1：
D极-----------Q1:
S极---------电流取样电阻------地----------PFC负端。
上述电流给Cr电容充电，左正右负。
上述电流在NP1上产生的感应电压是上正下负，即带黑点的同名端为正，根据互感作用，在线圈NP2上产生的感应电压也是带黑点的上端为正，下端为负，下端的负脉冲电压经过电阻R加到Q2的G极，使Q2在Q1导通时截止。
Q1\Q2之中一个管导通时，与此同时另一个管必须是截止。
如果两个管同时导通，就会把PFC电压短路，这两个管子肯定会烧毁。
当脉宽调制IC输出输出负脉冲加到Q1的G极时，Q1截止，此时NP1产生的感应电压极性反转，变为下正上负，即带黑点的同名端为负，根据互感原理，NP2上产生的感应电压同步翻转，下正上负，下端的正脉冲电压，加到Q2的G极，Q2导通，为电容Cr放电提供了通路，放电回路如下：
Cr左端------------Q2：
D极----------Q2：
E极---------NP1下端----------NP1上端----------Cr右端，上述电流构成了一个完整的放电回路。
Q1和Q2的轮流导通，Q1导通时给C充电，Q2导通时C放电。
构成开关电源的一个工作周期。
经过变压器的互感作用，在变压器的次级NS1\NS2上产生感应电压，经过二极管整流和电容滤波，输出稳定的电源电压，为负载供电。
上图中，T802是主开关电源24V变压器，C848是上文中说的Cr，是储能电容。
受厚膜块内Q1的控制，Q1导通时进行充电，Q2导通时放电。
C848与T802的P1---P2绕组构成串联谐振电路。
这是谐振型开关电源的核心部件。
T802的P2—P3绕组是Q2的正反馈绕组，与Q2共同构成自激振荡。
P2---P3外接的数个电阻和二极管是用于限制加到Q2：
G—S极间的脉冲幅度，使之不致过高损坏Q2。
T802的V1---V2绕组用于给厚膜块内的PWMIC供电。
IC801的启动：
整流桥D800输出的脉动直流电压，经过D845-----R835------R840-------R841------加到IC801:
16脚，为IC801提供启动电压。
只要电视机插上交流电，该启动电压就会启动IC801。
市电欠压检测：
开关电源的稳压范围很宽，当交流220V降低到90V时，开关电源仍可以正常工作。
但如果市电电压降低到80V以下时，因为输入电压太低，开关管会发生欠激励，这时，开关电源的效率明显下降，开关管因为欠激励还可能损坏。
因此，应当检测市电电压是否欠压。
220V市电经过整流桥整流变成脉动电压，经D845------R830------R831------R832-----R834-----R833分压，在R833上的分压加到IC801:
13脚，如果检测到市电欠压，IC801就会停止工作，保护开关管不致损坏。
Q1导通检测：
T802的V1端产生的感应脉冲电压，经过R884------R845----IC801:
14脚，控制Q1Q2稳定的导通和关断。
软启动：
IC801的12脚外接软启动定时电容C821。
使开关电源在通电瞬间软启动，以减小电流的冲击。
IC801的供电：
T802的V1端产生的脉冲电压，（见下图）经R853----D817整流-------C831滤波得到36V电压--------Q807D813组成18V稳压电路-------从E极输出18V电压---------经D808----------加到IC801:
8脚---------为IC801内的振荡电路供电。
四、IC800的供电：
Q807：
发射极输出18V电压，还加到Q808的C极（见上图），Q808是一个受控开关，CPU来的开、待机控制电压经电阻R826加到Q808的基极，CPU输出开机指令时，高电平加到Q808基极，该管导通，输出18V电压，加到PFC集成电路IC800的8脚电源端。
PFC电路开始工作。
CPU来的开机、待机指令，加到上图右下角的线号9（即光耦PC802内发光管的负极），线号8接5.6V电源，当线号9为低电平时，PC802光耦内发光管导通，光耦内光敏三极管导通，把高电平加到Q808的基极，Q808导通，给IC800供电。
五、24V开关电源的稳压环路：
T802:
3----4脚输出输出的脉冲电压，经D818\D819整流（见下图左上角），C834\C835滤波，得到24V电压，经过下图中R865-----R864-----R866-----R867分压，把24V取样电压加到IC805输入端REF，IC805是一个误差电压放大IC，,经放大倒相后从K极输出误差电压，
加到上图中右下角的线号7（光耦PC801发光管的负端），线号5接的是光耦的供电。
线号5---7间接的是光耦PC801内发光管。
当24V输出电压升高时，IC805的REF端输入的误差电压同比上升，经过放大倒相后，K端输出电压下降，即上图中PC801内发光管理负极电压下降，发光管两端的电压压增大，发光变强，光敏三极管的内阻变小，PC801光敏三极管的C极电压降低，使IC801的11脚电压下降，经过内部控制是路的作用，控制开关管的工作频率升高，调整24V输出电压下降，抵消了原始升高的趋势，这样就保持了24V电源电压稳定不变。
在正常开机状态时，PFC电路工作，IC801输出24V电压。
而当待机状态时，PFC电路不工作，此时IC801供电从390V降低到290V。
IC801输出的24V电压降低到17V。
加到待机电源电压产生电路IC856。
24V电源不论是正常开机状态的24V标准值，还是待机状态时的17V，IC856都能输出5.6V待机电源电压供CPU使用。
六、A板CPU对P板的开关机控制：
A板加到P板共有两个电压用于控制P板的开机、待机，1是主开（MAIN-ON）,加到P板P5插座的4脚，当该脚加高电平，把P板产生的24V电源输出加到逆变器。
为屏幕的灯管供电。
2是付开（SUB-ON）,加到P板P5插座的第5脚，当该脚加上高电平时，P板内的电源继电器吸合，PFC电路工作，打开P板内的12V电源和伴音功放的电源输出到A板。
下面先说明“主---开”的控制：
来自A板内CPU的“主—开”高电平指令加到P5插座的4脚后，加到下图中Q881的基极，该管导通，其C极为低电平，上面的Q843是24V输出的开关管，这是一个P沟道的开关管，Q881集电极的低电平加到Q843的G极，Q843因此导通，把24V电压输出到逆变板，点亮灯管。
“付--------开”控制（“SUB----ON”）,付--开控制实际上控制的是全机的总电源，它首先控制电源继电器的吸合与断开。
来自A板CPU的付--开控制电压自P5的5脚进入P板后，分成4路，下面分别介绍：
第一路：
加到Q810的基极：
该管导通，其C极把PC802的9号线接地，PC802内的发光管导通发光，内部的光敏三极管导通，从E极输出高电平电压为IC800PFC集成电路供电。
PFC电路开始工作。
这在前面已经讲过。
第二路：
加到稳压误差放大IC805的分压电阻上。
见下图：
付-----开高电平指令加到Q809的基极，该管理导通，把24V取样电路中最下端的电阻R867短路，这将使取样分压比降低，使IC805的REF端输入电压降低，导致IC801输出的24V电压是标准值：
24V。
如果来自A板的付--------开是低电平，加到Q809的基极，Q809截止，R867不被短路，分压比升高，误差放大IC805输入端REF端输入电压升高，IC805导通电流增大，将使IC801输出的24V电源下降到17V。
这样有利于提高电源在待机时的效率。
第三路：
来自A板的付-------开指令加到下图中的Q847基极----------Q847导通-----------Q846截止------------Q846：
C极高电平加到IC852的5脚---------IC852是24V—12V变换IC---------把输入的24V电压变换成12V电压输出.。
IC852输出的12V电压分成两路，一路加到A板，为A板供电。
另一路加到电源继电器的线包，控制电源继电器的吸合。
见下图：
第四路：
伴音功放电源的控制。
见下图：
付------开高电平控制电压，加到上图中Q849的基极------------该管导通------------其C极输出为低电平-----------导致Q848截止--------C极输出高电平-----
加到IC851：
5脚----------IC851工作----------IC851是一个24V—13V变换电路--------输出13V电压供A板内的伴音功放是路供电。
七、待机电源电路IC855：
这是一个24V---5.6V变换电路，把输入的24V电压变换成5.6V输出，加到A板，为CPU供电。
它的输入电压来自IC801开关电源输出的24V。
因为前面已经讲过IC801不论在开机还是待机状态，IC801都工作，只不过开机状态时IC801开关电源输出24V，在待机状态时输出17V。
IC801开关电源输出的电压为IC855供电。
见下图：
上图中IC855的各引脚功能比较简单，不再介绍。
但2脚的功能需要说明一下。
2脚是使能端，只有当2脚电压是0V时，IC855才正常工作。
2脚电压来自于220V整流输出端。
有关电路见下图：
D800把220V电压整流成全波脉动电压-------------D845-----------R847--------R848---------R849-------R850--------PC803发光管正极，上述电压使PC803导通，内部的光敏三极管导通，从光敏三极管的E极输出高电平加到下图中Q886的基极，该管导通，把IC855:
2脚拉到0V，IC855工作，输出5.6V待机电源电压向CPU供电。
从上图中可看出：
当市电220V电压下降到很低时，D800整流后输出的电压也很低，加到PC803内发光管的电压太低，PC803不导通，导致Q886截止，IC855的2脚为高电平，IC855从此不工作，CPU没有供电也不工作。
全机就会不工作。
防止因为电源电压过代损坏零件。
P板与A板的连接插座P5:
在下图中给出插座各脚的正常工作电压。
八、P板的单独工作：
当电视机发生故障时，首
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