康佳液晶KIP＋L070E02C1-01電源板工作原理與維修方案

    康佳LED液晶彩電采用的KIP＋L070E02C 1-01電源＋背光燈板，編號為34007905、35016853或35016275、它是將開關電源與背光燈驅動電路合二為一的組合板，開關電源驅動 電路采用FAN6755，輸出100V和12Vsb電壓，為主板和背光燈電路供電；LED背光燈驅動電路采用OZ9902，將100V電壓提升到160V 左右，為LED背光燈串供電。應用于康佳LED32HS 11、LED32MS92C、LED32HS05、LED32IS97N等液晶彩電中。
    康佳KIP＋L070E02C1-01電源＋背光燈板實物圖解見圖1所示，電路組成框圖見圖2所示。

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2015-7-22 13:58 上傳

    一、開關電源工作原理
    康佳KIP＋L070E02C 1-01電源＋背光燈板的開關電源電路圖，由抗干擾和市電整流濾波電路、開關電源主電路、穩(wěn)壓控制電路、開關機控制電路組成。
    1．開關電源主電路
    康佳KIP＋L070E02C 1-01電源＋背光燈板的開關電源主電路以驅動控制電路FAN6755 （NW907）、大功率MOSFET開關管VB901、變壓器TB901、穩(wěn)壓控制電路誤差放大器UB952 （TL731）、光耦UB950為核心組成。輸出＋12Vsb、＋100V電壓，＋12Vsb電壓為主板和背光燈驅動電路供電，＋100V電壓為背光燈升 壓電路供電。
    （1）FAN6755W簡介
    FAN6755W是高集成綠色電源專用驅動控制電路，內部電路框圖見圖3所示，內含軟啟動、時鐘發(fā)生器、比較器、電壓控制、激勵放大電路等。固定工作頻率 65kHz、5ms軟啟動柵極驅動，固定輸出電壓18V，具有供電欠壓保護、開路保護等功能，自適應綠色模式，減少損耗，最小工作頻率23kHz。 FAN6755引腳功能見表1所示。

    （2）啟動工作過程
    220V交流電壓經過抗干擾電路濾除干擾脈沖后，再經全橋DB908、DB910～DB912整流C901～C904濾波，得到300V直流電壓經兩路為 開關電源主電路供電：一路經開關變壓器TB901的初級⑥～④繞組為MOs開關管VB901的D極供電；另一路經RB907、RB917降壓后，為 NW907的⑧腳提供啟動電壓，該電路啟動工作，NW907從⑤腳輸出激勵脈沖電壓，經RB911、VDB913、RB913推動開關管VB901工作于 開關狀態(tài)，VB901產生的脈沖電流在TB901中產生感應電壓。其中TB901的熱地端①～②繞組上產生的感應電壓，經RB914限流、DB902整 流、CB909濾波后產生的直流電壓，再經QB903、ZDB903組成的穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后，產生17.3V的VDD電壓，經R8908送到NW907的⑥ 腳，取代NW907的⑧腳內HV啟動電壓，為啟動后的NW907提供穩(wěn)定的供電。

    （3）次級整流濾波電路
    TB901的冷地端次級⑧-⑩繞組產生的感應電壓經雙二極管DB950整流，CB951、CB957、LB950、CB953組成的π式電路濾波后，輸 出＋12Vsb/2.5A電壓，為主板和背光燈電路供電；TB901的次級⑧-⑩、⑨-11繞組產生的感應電壓經DW951整流，CW957、 LW952、CW955組成的π式電路濾波后，輸出＋100V/0.4A電壓，為LED背光燈升壓電路供電。
    （4）穩(wěn)壓控制電路
    穩(wěn)壓控制電路由取樣電路RW961、RB952、RB953、RB956和誤差放大器UB952 （TL431）、光耦UB950 （PC817B）為核心組成，對NW907的②腳FB電壓進行控制，達到穩(wěn)壓的目的。
    當開關電源輸出的＋100V和＋12Vsb電壓升高時，經過取樣電路分壓，使UB952的采樣輸入端電壓升高，比較放大后UB952的電流增加，經過光電 耦合器UB950使NW907的②腳電壓降低，NW907輸出的脈沖變窄，開關管VB901的導通時間變短，開關電源輸出電壓降低到正常值。當開關電源輸 出電壓降低時，穩(wěn)壓電路向相反的方向變化，輸出電壓上升到正常值。
    2.保護電路
    （1）開關管過流保護電路
    NW907的③腳為電感電流檢測輸入端，通過RB920對大功率開關管VB901的S極電壓進行檢測，當VB901的電流過大時，在S極電阻RB916上產生的電壓降增加，通過RB920加到NW907的③腳，經內部檢測后，執(zhí)行保護措施，停止輸出激勵脈沖。
    （2）尖峰吸收保護電路
    大功率開關管VB901的D極與DB909、CB907、RB915組成的尖峰脈沖吸收電路相連接。當開關管VB901截止時，在TB901的⑥-④初級繞組產生較高的反峰壓，該反峰壓經尖峰吸收電路吸收釋放，避免開關管截止期間將開關管VB901擊穿。
    （3）市電過壓保護電路
    該保護電路由驅動電路NW907的①腳內外電路組成。NW907的①腳內設電壓檢測和保護電路，當①腳電壓過高或過低時，保護電路啟動，NW907停止工 作。市電經DB907整流，R13901、R13902、R13903與RB904分壓后，送到NW907的①腳。當市電電壓過高或過低，達到保護設計閉 值時，NW907保護電路啟動，開關電源停止工作。
    （4）輸出過壓保護電路
    過壓保護電路由13V穩(wěn)壓管ZD958、串聯的62V穩(wěn)壓管ZD959、ZD960、檢測三極管Q959、光耦U965為核心組成，對開關電源驅動電路NW907的①腳電壓進行控制。
    當開關電源輸出的＋12Vsb電壓達到14V以上時，經VDB955后擊穿13V穩(wěn)壓管ZD958，經RW 992向Q959的基極注入高電平；當＋100V電壓超過125V時，擊穿兩只62V穩(wěn)壓管ZD959、ZD960，經RW995向Q959的基極注入高 電平，迫使Q959導通，光耦U965導通，其內部光敏三極管導通，從③腳輸出高電平，經VDB915向NW907的①腳注入高電平，NW907據此進入 保護狀態(tài)，開關電源停止工作。
    3.開／關機控制電路
    康佳KIP＋L070E02C 1-01電源＋背光燈板的開／關機控制電路由QW953、QW952組成，對開關電源穩(wěn)壓控制電路的取樣電壓進行控制，進而控制開關電源的輸出電壓。主板送來的PS-ON控制電壓經連接器XS951的⑦腳送到電源板。
    （1）開機狀態(tài)
    開機時，主板經連接器XS951的⑤腳送來PS-ON高電平，QW953導通，c極輸出低電平，將QW952的b極電壓拉低，QW952截止，對取樣電壓 不產生影響，開關電源正常輸出＋100V和＋12Vsb;同時主板送來ON/OFF點燈高電平和DIM調光電壓到背光燈電路，背光燈點亮，進入開機狀態(tài)。
    （2）待機狀態(tài)
    待機時PS-ON變?yōu)榈碗娖?，QW953截止，c極輸出高電平，QW952導通，將LJB952取樣電壓提高，根據穩(wěn)壓控制原理，LJB952的電流增 加，經過光電耦合器UB950使NW907的②腳電壓降低，NW907輸出的脈沖變窄，開關管VB901的導通時間變短，開關電源輸出電壓降低到正常值的 1/2左右，維持主板控制系統(tǒng)供電。同時主板送來低電平ON/OFF點燈控制電壓和低電平DIM調光調整電壓，背光燈電路停止工作，進入待機狀態(tài)。

    二、開關電源維修提示
    康佳KIP＋L070E02C1-01電源＋背光燈板的開關電源部分發(fā)生故障，主要引發(fā)開機黑屏幕故障，可通過觀察待機指示燈是否點亮，測量關鍵的電壓，解除保護的方法進行維修。
    1．開機三無，待機指示燈不亮
    （1）保險絲熔斷
    測量保險絲F901是否熔斷，如果已經熔斷，說明開關電源存在嚴重短路故障，主要對以下電路進行檢測。一是檢測交流抗干擾電路電容器和整流濾波 DB908、DB910～DB912、C901～C904是否擊穿漏電。二是檢查電源開關管VB901是否擊穿。如果擊穿，繼續(xù)查TB901的初級繞組并 接的尖峰吸收電路元件DB909、CB907、RB915是否開路失效，避免二次擊穿VB901。
    （2）保險絲未斷
    如果測量保險絲F901未斷，指示燈不亮，主要是開關電源電路未工作，測量開關電源有無電壓輸出。如果無電壓輸出，則測量大濾波電容C901-C904兩端有無300V直流電壓，無電壓則檢測、排除抗干擾電路和市電整流濾波電路的開路故障。
    若300V電壓正常，再測量NW907的⑧腳有無啟動電壓，如無啟動電壓，則檢查外部RB907、RB917是否開路；二是測量NW907的①腳電壓是否 正常，該腳電壓過低，是DB907、RB901～RB904組成的市電分壓取樣檢測電路元件變質或開路所致，造成NW907內部保護電路啟動；如果 NW907的①腳電壓偏高，多為由Q959、U965組成的開關電源過壓保護電路啟動，常見為穩(wěn)壓管ZD958或ZD959、ZD960漏電所致；三是測 量NW907的⑥腳VDD供電，該腳外部VDD供電電路發(fā)生故障，特別是CB911容量失效，也會造成⑥腳啟動電壓過低，開關電源不能啟動。
    若啟動和供電正常，則檢測NW907的⑤腳有無激勵脈沖輸出，無激勵脈沖輸出為驅動電路NW907及其外部電路故障；有激勵脈沖輸出則是開關管VB901、變壓器TB901及其次級整流濾波電路故障。
    2．開機三無，待機指示燈亮
    （1）檢測PS-ON電壓
    指示燈亮，說明開關電源板有電壓輸出，多為開關電源未進入開機狀態(tài)。此時遙控開機測電源板與主電路板連接器XS951的⑦腳PS-ON是否為高電平，如果是低電平，則是主板故障或未進入開機狀態(tài)，可遙控開機測量PS-ON電壓。
    （2）檢查開／關機和保護電路
    如果PS-ON電壓為高電平，測量電源板輸出電壓為正常時的一半，則應檢查開／關機控制電路QW953、QW952是否有故障；二是檢測LED背光燈驅動設置的由VB971、VB972模擬可控硅為核心組成的保護電路是否啟動。
    3．維修實例
    例1：開機三無，指示燈不亮。
    分析檢修：測量市電輸入電路的保險絲F901未斷，但測量大濾波電容C901～C904兩端無300V電壓，說明抗干擾和市電整流濾波電路有開路故障。檢 查抗干擾電路，發(fā)現限流電阻RT901燒斷開路，說明短路故障在RT901之后的電路中。對抗干擾電路和市電整流濾波電路進行檢測，發(fā)現全橋整流電路的二 極管DB911有漏電現象，正反向電阻均為50Ω左右。檢測其他元件未見異常，更換BD911、RT901后，通電試機，故障徹底排除。
    例2：開機困難，偶爾能開機。
    分析檢修：能開機時一切正常，關機一段時間后又不能開機了，估計是某個元件冷卻后不能正常工作，對溫度敏感的電容器、三極管等器件進行檢查，未見異常。最后更換驅動控制電路NW907 （FAN6755）后，故障徹底排除。

    三、背光燈電路工作原理
    1．背光燈基本電路
    康佳KIP＋L070E02C 1-01電源＋背光燈板的背光燈電路，由三部分電路組成，一是由OZ9902 （U701）為核心組成的升壓和恒流控制驅動電路；二是由儲能電感L701/702、開關管V702/704、續(xù)流管D701～704、濾波電容 CW701 /705為核心組成的2個升壓輸出電路；三是由開關管V703/705為核心組成的2個LED背光燈恒流控制電路。
    （1） OZ9902簡介
    LED背光驅動部分采用的OZ9902是雙路LED背光燈驅動芯片，內部電路框圖見圖4所示，內含振蕩器、升壓驅動、調光驅動、過流、過壓檢測保護電路，外部PWM調光，燈串電流由外部電阻設定。OZ9902引腳功能和對地參考電壓見表2。
    （2）啟動工作過程
    遙控開機后，開關電源輸出的＋100V為升壓輸出電路供電，同時經R704與R715分壓取樣后為U701的①腳提供3V以上高電平檢測電 壓；＋12Vsb經R703為U701的②腳供電；遙控開機后主板經連接器XS951的③腳送來的ON/OFF點燈電壓，經RB960、R702與 R709分壓后，送到U701的③腳，背光燈電路啟動工作，U701從23和22腳輸出DRV1、DRV2升壓激勵脈沖，推動升壓電路開關管V702、 V704工作于開關狀態(tài)，與儲能電感和續(xù)流、升壓電容配合，將100V電壓提升，為LED背光燈串供電；同時U701從18和14腳輸出PROT 1、PROT2均流激勵脈沖，推動均流控制開關管Q703、Q705工作于開關狀態(tài)，對LED背光燈串的電流導通頻率和時間進行控制。由于Q702、 Q703和Q704、Q705組成的升壓輸出和電流調整電路相同，下面以前者Q702、Q703組成的升壓輸出和調光電路為例，介紹其工作原理：
    U701從23腳輸出DRV 1激勵脈沖為正半周時，Q702導通，100V供電經儲能電感L701、Q702的D-S極到地，儲能電感L701上的電流逐漸增大，開始儲能，在電感的兩端形成左正右負的感應電動勢。
    23腳輸出DRV 1激勵脈沖為負半周時，Q702截止，電感兩端的感應電動勢變?yōu)樽筘撚艺?，由于電感上的電流不能突變，與100V疊加后通過續(xù)流二極管D701、D703給輸出電容CW701充電，二極管負極的電壓上升到大于100V，約為130～160V。

DRV 1激勵脈沖正半周再次來臨，Q702再次導通，儲能電感L701重新儲能，由于二極管不能反向導通，這時負載上的電壓仍然高于100V。正常工作以后，電 路重復上述步驟完成升壓過程，將100V提升至，f]130V～160V左右，為LED背光燈串正極供電。
    U701從18腳輸出PROT 1調光激勵脈沖為正半周時，Q703導通，LED背光燈串點亮；當PROT 1激勵脈沖為負半周時，Q703截止，LED背光燈串熄滅；通過控制LED點亮或者熄滅的時間比來調節(jié)LED背光燈電流，一是調整LED背光源的亮度，二 是保持各LED背光燈串之間亮度的一致性。由于調光脈沖頻率都在100Hz以上，高于人眼的視頻臨界頻率，看不到背光燈的閃爍現象。
    Q703的S極電阻R769～R772為LED背光燈電流取樣電路，在S極產生的電流取樣電壓，經R723反饋到U701的17腳ISEN1、U701根 據反饋電壓的大小，一是對該路LED背光燈串的電流進行控制，二是與13腳輸入的另一路電流檢測ISEN2反饋電壓進行比較后，產生均流控制電壓，對兩路 LED背光燈串的電流進行均勻控制，達到LED背光源亮度一致均勻的目的。
    （3）調光電路
    主板經連接器XS951的④腳送來的DIM調光控制電壓，經R719與R724分壓后送到U701的⑦、⑧腳，輸入一個占空比可調的方波信號，對兩組調光 驅動電路的頻率或脈寬進行調整和控制，控制LED點亮或者熄滅的時間比，達到調整LED背光燈亮度的目的。該腳電壓高于2V時，調光MOs開關管進入開關 工作狀態(tài)，背光燈點亮；當該腳電壓低于0.8V時，調光MOs開關管關斷，背光燈熄滅。實際應用時該腳電壓在3.3V～5V之間。
    U701的⑨腳為模擬調光電壓輸入端，該腳電壓在0.5V～1.5V之間可調整背光燈亮度，當采用數字脈沖調光方式時，將該腳電壓置于最大亮度設置電壓3V左右。
      2.保護與調整電路
    該背光燈驅動電路U701（OZ9902）具有多種保護功能，當背光燈升壓電路和調光電路發(fā)生過壓、過流、短路、開路故障時，均會進入保護狀態(tài)，背光燈電路停止工作。
      （1）ISW升壓開關管過流保護
      OZ9902芯片的20腳（ISW1）和16腳（ISW2）為過流保護檢測輸入端，檢測電壓在芯片內部進行比較，控制升壓開關管Q702、Q704的導通時間。
    R712、R713是Q702的S極電流檢測取樣電阻，R732、R733為Q704的S極電流檢測取樣電阻，取樣電壓分別通過R717、R735送入 OZ9902的20腳和16腳。當升壓開關管Q702 、Q704電流過大，送到OZ9902 20、16腳的過流保護取樣電壓ISW 1或ISW2升高到保護設定值時，OZ9902內部保護電路啟動，OZ9902停止工作。
    （2）OVP升壓輸出過壓保護
    OZ9902芯片的19腳（OVP1）和15腳（OVP2）為過壓保護檢測輸入端，R706與R714分壓對CW701兩端輸出電壓進行取樣，送到 OZ9902的19腳；R729與R734分壓對CW705兩端輸出電壓進行取樣，送到OZ9902的15腳；當升壓輸出電壓過高時，取樣電壓OVP1或 OVP2升高到保護設定值3V時，OZ9902內部保護電路啟動，OZ9902停止工作。正常工作時該腳電壓在0.2V～3V之間。
    （ 3 ） OVP升壓輸出短路保護
    當升壓輸出電壓對地短路，經R706與R714分壓取樣的OVP電壓低于0.2V時，OZ9902保護電路也會關斷鎖死，短路故障排除后，方能重新啟動工作。
      （4 ）UVLS供電欠壓保護
    OZ9902芯片的①腳UVLS為供電電壓檢測輸入端，內設欠壓保護電路。＋100V經R704與R715分壓取樣后送到OZ9902的①腳，該腳電壓高 于3V時OZ9902正常工作；當該腳電壓低于3V時，OZ9902內部保護電路啟動，進入鎖死保護狀態(tài)，OZ9902停止工作。
      （5 ）LED燈串短路、開路保護
    當LED背光燈串正負極之間短路時，會造成背光燈電流急劇增加，在調光MOs開關管的S極產生較高的電流取樣電壓ISEN1、ISEN2，當該取樣電壓達 到保護設計值時，內部保護電路啟動，進入保護鎖死狀態(tài)，OZ9902停止工作。當LED背光燈串開路或電流檢測電路對地短路，反饋電壓ISEN1、 ISEN2為0時，也會進入保護鎖死狀態(tài)，OZ9902停止工作。
      （6）延時保護電路
    在OZ9902內部設有一個延時保護電路，由OZ9902⑩腳的內部電路和外接電容C718組成。當各路保護電路送來起控信號時，保護電路不會立即動作， 而是先給C718充電。當充電電壓達到保護電路的設定閉值時，才輸出保護信號。從而避免出現誤保護現象，也就是說只有出現持續(xù)的保護信號時，保護電路才會 動作。
    （7）24腳保護電壓輸出電路
    OZ9902的24腳內設保護輸出電路，背光燈電路正常時，24腳輸出低電平0V；當背光電路出現故障時，OZ9902的24腳輸出高電平，經RB974 觸發(fā)模擬可控硅電路VB971、VB972導通，將開／關機控制PS-ON開機狀態(tài)的高電平拉低，迫使開／關機控制電路動作，進入待機保護狀態(tài)，開關電源 輸出電壓降低到正常時的1/2左右。）

四、背光燈電路維修提示
    背光燈電路發(fā)生故障，主要引發(fā)開機黑屏幕故障，可通過觀察待機指示燈是否點亮，測量關鍵點電壓，解除保護等方法進行維修。由于該背光燈電路設有兩路相同的升壓電路和調光電路，維修時可采用相同部位電壓、對地電阻比較的方法，判斷故障范圍和故障元件。
    1.背光燈始終不亮
    （1）檢查背光燈電路工作條件
    首先檢查LED驅動電路工作條件。測LED驅動電路OZ9902②腳的＋12V供電、③腳點燈控制電壓、⑦、⑧、⑨腳的亮度調整電壓和①腳的100V電壓檢測取樣電壓是否正常。供電電壓不正常則檢查相關供電電路；點燈和亮度調整電壓不正常，故障在主板控制系統(tǒng)。
    （2）區(qū)分故障范圍
    LED驅動電路工作條件正常，檢查OZ9902的22、23腳有無激勵脈沖輸出，無激勵脈沖輸出，則故障在OZ9902及其外部電路；否則故障在升壓輸出電路、調光電路或LED背光燈串。
    2．背光燈亮后熄滅
    （1）引發(fā)故障原因
    如果開機的瞬間有伴音，顯示屏亮一下就滅，則是LED驅動保護電路啟動所致。如果LED背光燈燈管亮后馬上就滅，伴音正常，則是過流保護所致；如果燈管亮一秒鐘后才滅，同時電視機三無，主電源無電壓輸出，則是過壓保護電路啟動。
    （2）解除保護方法
    解除保護的方法是強行迫使OZ9902退出保護狀態(tài)，進入工作狀態(tài)，但故障元件并未排除，因此解除保護通電試機的時間要短，需要測量電壓時提前確定好測試 點，連接好電壓表，通電時快速測量觀察電壓，觀察電路板器件和背光燈的亮度情況，避免通電時間過長，造成過大損壞。
    升壓電路過壓保護電路解除保護方法是：在過壓分壓電路的下面電阻R714或R734兩端并聯1 kΩ～4.7kΩ電阻，降低取樣電壓；升壓電路過流保護電路解除保護方法是：在過流保護取樣電阻R712//R713或R732//R733兩端并聯 0.5Ω～1Ω電阻，降低取樣電壓。
    解除背光燈OZ9902的 24腳外部模擬可控硅保護電路的方法：一是斷開OZ9902的24腳外部電路；二是將模擬可控硅電路VB971的基極對地短路，迫使可控硅電路截止，解除對開關電源電路的控制。
    3．維修實例
    例1：開機后，屏幕亮一下即滅。
    分析檢修：開機背光能亮一下，說明OZ9902及功率管正常，故障在高壓保護電路。當背光電路出現故障時，OZ9902的24腳輸出高電平，判斷背光燈保護電路啟動，經可控硅電路迫使開關電源進入待機狀態(tài)。
    檢測電源板上XS953上的⑤腳開機電壓一直正常，屏幕滅后測XS951的①腳12V在背光熄滅的同時也降為6V，進一步判斷背光燈保護電路啟動。采取解 除保護的方法維修：斷開OZ9902的24腳，開機測量12V電壓正常，發(fā)現屏一邊亮、另一邊暗，是屏上的燈條不能正常點亮引起電源保護。仔細觀察發(fā)現均 流控制開關管Q705焊點開路，補焊后試機圖聲正常，測量OZ9902的24腳恢復正常低電平，接通24腳后，試機半小時，一切正常。
    例2：開機黑屏幕，指示燈亮。
    分析檢修：指示燈亮，說明開關電源正常，有伴音，但液晶屏不亮，仔細觀察LED燈串根本不亮。檢查LED驅動電路的工作條件，OZ9902的②腳12V供 電和③腳點燈控制使能端電壓正常，檢查OZ9902的①腳100V取樣電壓僅為1.1V，低于正常值5.0V，測量①腳外部的降壓、分壓取樣電路，發(fā)現 R704阻值變大，用3.3MΩ電阻更換R704后，故障排除。
    例3：開機黑屏幕，指示燈亮。
    分析檢修：指示燈亮，說明開關電源正常，有伴音，但液晶屏不亮，仔細觀察背光燈在開機的瞬間點亮，然后熄滅。檢查LED驅動電路的工作條件正常，判斷保護 電路啟動。根據維修經驗，LED背光燈條之一損壞或接觸不良，由于燈管電流發(fā)生變化，容易引起保護電路啟動。檢查LED背光燈條連接器，發(fā)現XS701的 一只引腳接觸不良，將引腳刮凈處理后，故障排除。