1.4 等离子彩电开关电源的维修技巧
1.4.1 电源板常用检修方法
维修电源板,可以完全不带负载。所以在实际维修中非常方便,当怀疑电源板有故障时,可断开电源板的所有负载,使用前面介绍的方法,启动电源板,再测量电源板的各输出电压,如果输出电压基本正常,则可断定电源板基本正常;反之,则是电源板有故障。对装在等离子屏上的电源板,还可使用以下几种方法判断其好坏:
1.直观检查法
直观目测检查电源板上的零部件,检查电解电容有无起鼓或炸裂现象,检查尖峰吸收等高压电容有无裂纹、烧焦现象,检查MOS开关管有无打火、烧黑,表明有无炸裂现象,检查输入输出连接器是否接触良好,检查熔丝是否烧黑、断路等。
2.指示灯判断法
很多等离子彩电电源板或其他组件电路板上在各个单元电路设有LED指示灯,用来判断该单元电路的好坏,为判断故障范围提供方便,维修时只要观察电源板和逻辑板上的指示灯就可大致判断是哪路电压的形成电路出了问题,下面以康佳PDP4218彩电为例进行说明。
插上电源后,LED8003就会点亮,如果不亮,说明整机供电或VSB形成电路有问题;发出开机指令后,LED8002应点亮,如果不亮,直接检查RELAY信号是否正常;紧跟着LED8001应点亮,如果不亮,检查AC 220V是否送入PFC电路或PFC电路工作是否正常。当LED8001点亮后,逻辑板上的指示灯LED2000会跟着闪亮,如果不亮,说明D5VL和D3V3形成不良。LED2000点亮后,电源板各组电压均应正常输出,如不正常,应检查VS、VSET、VSCON、VE电压形成电路。另外,当保护电路启动后,LED8004会点亮,此时,说明电路有故障。
3.电压测量法
若电源板的外观无问题,则需用测量电压的方法来对电源板的好坏进行判断,主要是测量各个输出电压是否正常。可先打开彩电的电源开关,对电源板上各个插座的输出电压进行测量,当发现哪个插座上输出的电压明显异常时,可拔掉该插座上的插头线再进行测量,若此时电压恢复正常,则说明是该插座后面的负载电路有问题;反之,是电源板有问题。
有时机器发生的故障导致无法开机测量,可单独对电源板进行检测,方法是拔掉电源板与其他电路板的所有连接插头,给电源板输入220V电压,根据不同的电源的特点进行相关设置。启动电源,即可判断电源板的好坏,如果VCC、VS、VA、VSCON、VE等电压都正常,说明电源板是好的;反之,只要测到有一路不正常,则说明电源板有故障。
4.电压调整法
多数等离子彩电电源板上的各个电压形成电路往往设有电压调整电位器,对输出电压进行调整,当调整电位器变质或调整不当,造成相关输出电压过高时,往往造成过电压保护电路启动,引发电源板停止工作,对于这种电压异常故障,往往调整相关电位器,将输出电压调整到正常值,即可排除故障。
5.短路检修法
短路检修法就是将控制电压或保护触发电压短路,然后检测短路后的电压变化,判断故障范围。短路检修法主要有以下两种:
一是短路稳压电路或保护电路的光耦合器。等离子彩电的开关电源较多地采用了带光耦合器的直接取样稳压控制电路,当输出电压高时,可采用短路检修法来测定故障范围。短路检修法的应用步骤是先把光耦合器的光敏接收管的两脚短路,或用数十欧电阻短接,相当于减小了光敏接收管的内阻,如果测主电压仍未变化,则说明故障在开关变压器的一次电路一侧;反之,故障在光耦合器之前的电路。
二是短路保护触发电压。保护检测电路检测到故障时,往往向保护执行电路送入高电平触发电压,引发自动关机故障。维修时,可找到该触发电压的关键点,如模拟晶闸管的基极、保护电路输出端的隔离二极管的正极,将其对地短路,可解除保护,再对开关电源进行维修。
需要说明的是,短路检修法应在熟悉电路的基础上有针对性地采用,不能盲目短路,以免将故障扩大。另外,从检修的安全角度考虑,短路之前应断开负载电路。
6.开路检修法
该方法就是将关键点或组件切除,解除该电路对开关电源的影响,然后开机判断故障范围,若故障消除,则故障就在切除的部分。开路检修法有以下两种:
一是开路保护触发电压。如电源中遇到保护故障,可以断开保护检测电路与保护执行电路的连接,进行故障判断;如果断开该保护检测电路后,开机不再保护,则是该检测电路引起的保护。
二是开路发生故障的单元电路。遇到部分电路损坏又苦于没有配件时,可以切除该电路,然后给控制电路模拟一个正常信息。比如遇到PFC部分外部控制元器件损坏时,就可以拆掉外部控制元器件,直接将控制信息传输到PFC电路,使PFC电路得到供电照样正常工作,一旦买到配件,尽量恢复电路原貌。
7.分割检修法
等离子彩电的电源板电路虽然复杂,但是将其分解后就会发现,等离子彩电电源是由多个开关电源电路组合而成,因此,维修时,一般采用分割检修法。具体操作方法是:
若各路电源(包括待机电源)均无输出,说明无AC 220V;若某一路开关电源输出电压异常,只需对该路电源电路进行维修;若只有待机电源正常,其他开关电源输出均不正常,说明PFC电路有故障,也可能是待机控制电路或保护电路有故障。
1.4.2 开关电源常见故障维修
等离子彩电的开关电源部分与CRT彩电的基本原理是相似的。因此,在检修上也有很多相似之处。对于这部分电路,常见的故障现象是:开机烧熔丝管,开机无输出、有输出但电压高或低等。由于大家对这类故障已经比较熟悉,故这里简要介绍这部分电路的检修思路。
1.熔丝管烧断
引发熔丝烧断的部位很多,从市电进入开始,依次为:市电抗干扰电路中的电容、压敏电阻、市电整流滤波电路的整流全桥中的二极管、滤波电容、PFC电路中的MOS开关管、PFC整流滤波电路的二极管、大滤波电容、副开关电源的厚膜电路或各个电压形成电路大功率MOS开关管等。上述单元电路中的元器件易发击穿故障,导致熔丝管后限流电阻烧断。
维修时可用R×1挡对上述易损元器件进行检测,哪个元器件两端的电阻最小,则是该元器件击穿损坏。其中MOS开关管击穿,还应注意检查其源极过电流检测电阻和相关驱动控制芯片是否连带损坏,尖峰脉冲吸收电路和稳压控制电路元器件是否开路、失效,避免再次损坏MOS开关管。
2.无输出,但熔丝管正常
这种现象说明开关电源未工作,或者工作后进入了保护状态。首先测量电源控制芯片的启动脚是否有启动电压,若无启动电压或者启动电压太低,则检查启动电阻和启动脚外接的元器件是否有漏电存在,此时如电源控制芯片正常,则经上述检查可很快查到故障。若有启动电压,则测量电源控制芯片的输出端在开机瞬间是否有高低电平的跳变。若无跳变,说明电源控制芯片、外围振荡电路元器件或保护电路有问题,可先代换电源控制芯片,再检查外围元器件。若有跳变,一般为开关管不良或损坏。
各个电压形成电路比较容易损坏的元器件除了厚膜电路或MOS开关管外,电路中阻值大的电阻也较易损坏,所以也是检查的重点,另外容易损坏的还有二次整流二极管。
3.有输出电压,但输出电压过高
在等离子彩电中,这种故障往往来自于稳压取样和稳压控制电路。直流输出、取样电阻、误差取样放大器(如TL431)、光耦合器、电源控制芯片等电路共同构成了一个闭合的控制环路,在这一环节中,任何一处出问题都会导致输出电压升高。
对于有过电压保护电路的电源,输出电压过高首先会使过电压保护电路工作。此时,可断开过电压保护电路,使过电压保护电路不起作用,测开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高出1V以上,说明输出电压过高。实际维修中,以取样电阻变值、精密稳压放大器或光耦合器不良为常见。
4.输出电压过低
根据维修经验,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还有其他一些原因会引起输出电压过低。主要有以下几点:
1)开关电源负载有短路故障(特别是DC-DC变换器短路或性能不良等)。此时,应断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路不良还是负载电路有故障。若断开负载电路后电压输出正常,说明是负载过大;若仍不正常,说明开关电源电路有故障。
2)输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判断。
3)开关管的性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。
4)300V滤波电容不良或PFC电路未工作,造成电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降。
1.4.3 屡损开关管或厚膜电路维修
屡损开关管或厚膜电路是开关电源电路维修的重点和难点。开关管是开关电源的核心部件,工作在大电流、高电压的环境下,其损坏的比例是较高的,一旦损坏,往往并不是换上新管子就可以排除故障,甚至还会损坏新管子。这种屡损开关管的故障排除起来比较麻烦,往往令初学者无从下手,下面简要分析常见原因。
1.开关管过电压损坏
1)市电电压过高,对开关管提供的漏极工作电压高,开关管漏极产生的开关脉冲幅度自然升高许多,以致突破开关管D-S极的耐压而造成开关管击穿。
2)稳压电路有问题,使开关电源输出电压升高的同时,开关变压器各绕组产生的感应电压幅度变大,在其一次绕组产生的感应电压与开关管漏极得到的直流工作电压叠加,如果这个叠加值超过开关管D-S极的耐压,会损坏开关管。
3)开关管漏极保护电路(尖峰脉冲吸收电路)有问题,不能将开关管漏极幅度颇高的尖峰脉冲吸收掉而造成开关管漏极电压过高而击穿。
4)大滤波电容(300V或380V滤波电容)失效,使其两端含有大量的高频脉冲,在开关管截止期间与反峰电压叠加后,导致开关管过电压损坏。
2.开关管过电流损坏
1)开关管散热片过小或固定不牢。
2)开关电源负载过大,造成开关管导通时间延长而损坏开关管。常见原因是输出电压整流、滤波电路不良或负载电路有短路、漏电等故障。
3)开关变压器匝间短路。
3.开关管功耗大损坏
开关管功耗大常见的有开启损耗大和关断损耗大两种。开启损耗大主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入饱和状态,一般是开关管激励不足造成的。关断损耗主要是由于开关管在规定的时间内不能由放大状态进入截止状态,一般是开关管栅(基)极的波形由于某种原因发生畸变造成的。
4.开关管本身有质量问题
市售电源开关管质量良莠不齐,如果开关管存在质量问题,屡损开关管也就在所难免了。
5.开关管代换不当
开关电源的开关管(场效应晶体管)功率一般较大,不能用功率小、耐压低的场效应晶体管进行代换,否则极易损坏;也不能用BU508A、2SD1403等晶体管进行代换,实验发现,代换后电源虽可工作,但通电几分钟晶体管即过热,会引起屡损开关管的故障。
1.4.4 电源板代换方法
1.同型号电源板代换
检修过程中,一旦查出电源部件损坏,最好使用同型号、同规格的电源板部件更换。更换电源板后,必须把相关电路板之间的连线都连接好,再通电试机。通电后,要检测电源板上所有的输出电压。等离子屏的几组重要驱动电压,如VA、VS、VSC、VE等一般都标在等离子屏上,实际测试时,要把测试得到的电压和等离子屏上所标的电压进行对比。其他的电压如5V、12V、3.3V等,一般都标在插座上,如插座上标“A12V”,就是指12V。
对新换的电源部件各插座输出电压进行测试时,如果与正常工作时的电压有差异,应当对电压进行调整,使其达到一致。等离子屏的电源板部件上可以找到好几个可调电阻,这些电阻是用于调整电源板输出电压的。在这些可调电阻的附近或印制电路板的旁边,一般都标有字母,仔细看这些字母,就可以知道可调电阻调整的是哪一路电压。如果在一个可调电阻的旁边标有“VA”字样,则表示该可调电阻是调整等离子彩电VA驱动电压的。我们知道,等离子屏电源部件的输出电压如果和该屏上所标的电压相差很多,通电后等离子屏虽然能正常工作,但长时间使用,会严重影响等离子屏的寿命和性能。
实际维修中,可以采用实际验证的方法来确定电阻调整的方向。比如,发现新换电源部件的VA驱动电压太高,需要调低,可以先把数字万用表的量程打到直流电压200V挡,黑表笔接等离子屏的金属基板(即接地),红表笔接电源板输出端的AV端。开机,数字万用表上出现VA驱动电压时,调整VA可调电阻,例如顺时针方向调,如果数字万用表上的电压读数逐渐变小,则说明顺时针方向是将电压调小;反之,则可逆时针调整该电阻,使VA电压调整到正常的范围内。
2.不同型号电源板代换
当无法找到同规格、同型号的电源板代换时,可采用其他型号等离子彩电电源板进行代换。代换时需挑选输出电压相同、输出电流和功率等于或大于被代换的电源板,并注意开关机电路的控制电路与新电源板匹配。
当代换的电源板与被代换的电源板输出电压有差异时,可采用上述电压调整方法进行调整,如果电位器调整到起始端或终止端仍不能达到标准值时,可采用试验改变取样电阻值的方式解决。为了保证电视机安全,应先将电源板拆下独立维修。通电对需要调整的输出电压进行检测,如果输出电压与要求不符,可通过改变该电压开关电源的取样电阻,对输出电压进行适当调整,输出电压过高时,适当减小上分压电阻或增大下分压电阻;输出电压过低时,适当增加上分压电阻或减小下分压电阻,直到符合输出电压需求为止。
当选择的电源板缺少一组电压输出时,如果缺少的一组电压较低,可用较高的一组输出电压,用三端稳压器稳压后替换,如选择的代换的电源板低压电源供电输出+24V、+12V、+5V三组,而被代换的电源板电压供电需要+24V、+12V、+9V、+5V四组电压,可在+12V输出端外接7809三端稳压器稳压后,产生+9V,以满足代换需求。
1.4.5 维修注意事项
1.采用隔离变压器
由于电源板与市电输入直接相连接,维修中一旦人体不小心碰到一次电路,就会发生触电事故;另外采用示波器测量波形时,如果接地或测试点弄错,还会烧坏示波器,因此建议使用1∶1的隔离变压器进行维修,如果有调压功能的隔离变压器更好,可通过电压的调整,来测试电源板的电压适用范围。
采用隔离变压器就是在电源输入端设置一个隔离变压器,将电源板输入电压与市电电压隔离,悬浮供电:一是保证人身安全,即使维修时人体接触二合一板,也不会形成电流回路,避免触电;二是保证测试仪器安全,特别是示波器的安全,可对二合一板的一、二次电路进行测试,避免热地端强电损坏测试仪器。
2.在工作台和工作地面设置绝缘胶垫
设置绝缘胶垫后,即使人体接触到热地端,由于绝缘胶垫的隔离,不会形成电流回路,避免触电。由于逆变器升压输出端电压高达1000V以上,应使逆变器板距离其他电路板和检修测试仪器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。
3.养成单手测试习惯
通电测试电压或波形时,采用单手操作姿势,另一只手悬空,不接触电路板或戴绝缘手套,避免双手接触电路板构成回路触电伤人。
4.将大电容放电
注意停电后进行电阻测量时,将大电容放电。维修无输出的开关电源,通电后再断电,由于电源不振荡,300V滤波电容两端的电压放电会极其缓慢,此时,如果要用万用表的电阻挡测量电源,应先对300V滤波电容两端的电压进行放电,可用一大功率的几百欧电阻进行放电,也可将电烙铁的插头两端代替电阻进行放电,然后才能测量,否则不但会损坏万用表,还会危及维修人员的安全。
5.正确选择接地点
测量开关电源电路的电压,要选好参考电位,因为开关变压器一次侧之前的地为热地,而之后的地为冷地,两者不是等电位,测量电压时选错接地端,轻者造成测量数据出错,重者损坏万用表或测量仪器。