采用KA5Q，STR-G，STR-W系列电源厚膜块的开关电源工作特点与维修
采 用KA5Q、STR-G、STR-W系列电源膜块 的开关电源工作特点与维修 曹泓俊 现在，各品牌彩电大量使用三肯公司推出的超级STR-G 系列 (STR-G5653、G8656)和STR-W系列(STR-W6756、STR-W6754)及日本 仙童公司推出的KA5Q1265、KA5Q0765、FSCQ1265RT、KACQ1265RF系列厚膜 块组成的开关电源。本文着重对新型厚膜块组成的开关电源工作特点 及维修要点作全面介绍，提供快速、准确判定故障部位，处理这些IC开 关电源出故障时的维修方法。表1列出了部分电源厚膜块的引脚功能。 1采用KA5Q系列膜块的开关电源I作特 1点及维修 图1是仙童(FAIRCHILD)公司推出的FSCQ1265在长虹CH-16机芯产 品上应用的开关电路工作原理图。该Ic还在长虹CH-18机芯、CH-13机芯 上使用，当然元件位号会有不同，但相应脚外接元件大小不会改变多 少，故可相互参考。 与FSCQ1265同系列的还有FSCQ0765RT、FSCQ1565Q。这三块IC内部 电路结构相同，不同之处在于输出功率不同，它 们同的功率大小的关系为：1565>1265>0765。其中，功率大的可替换 功率小的。1565通常在大屏幕29英寸以上彩电开关电源中应用；1265 用在25英寸及以下彩电产品中。 与FSCQ系列工作方式相同的还有KA5Q1265和 KACQ1265。FSCQ与KA5Q外封装大小不同，同为1565，但KA5Q系列较 FSCQ系列体积大，工作电流大、功率高。FSCQ 和KACQ体积小，且KA5Q 供电脚正常工作要求高于20V，而FSCQ和KACQ供电需18V才能正常 工作，故FSCQ和KACQ 供电脚上接有18V稳压二极管。如图l所示，N801 ③脚外接VD810，为避免瞬间供电对③脚内电路冲击，FSCQ及KACQ 系列次级供电支路还接有限流用的680Ω电阻(图中为R803)，而 KA5Q系列③脚没有接这两个元件。故用KA5Q替换FSCQ系列时，需将 ⑧脚18V稳压管去掉、限流电阻(680Ω)短接。 FSCQ、KA5Q、KACQ系列与三肯公司推出的STR-F6656 相比，其集 成化更高，除具有STR系列的一部分特点外，它将次级供电支路中电 子稳压、过流检测、软启动等电路集成在IC内，以提高元件的集成化。 因本刊2007年第4期上介绍了创维6P30机芯开关电源使用的 KA5Q1265工作原理。此处将对FSCQ系列开关电源厚膜块组成的开 关电源工作特点及维修方法作进一步介绍。 KA5Q0565组成的开关电源各引脚外电路工作原理图见图2。 (1)供电脚工作特点 ③脚为FSCQ1265的供电脚。电源厚膜块启动供电有两种方式： 一种是从交流220V处引入，经整流二极管、降压电阻对③脚外接电 容充电建立电压给电源块内振荡电路供电，见图l中的V821、R821、 C822为③脚提供启动电压；另一种是全桥输出的300V电压经降压电 阻，对③脚外接电容充电实现。后者供电方 式，IC启动较慢，故开关电源启动供电通常采用第一种方式。 交流220V经启动电路给③脚外接电容C822充电。当C822所充电 压上升到15V左右时，IC启动振荡工作，随后IC 内控制电路进入工 作状态，IC耗电电流增加．③脚电压下降，当此脚电压下降到9V左右时， 启动电路供电又恢复对⑧脚外接电容C822充电，③脚电压又恢复上 升到15V，开关电源初级绕组端设计的辅助绕组(图1中的⑤-⑥绕组) 互感脉冲经R824限流、VD824整流、C822A滤波，VD810稳压后送入③ 脚，这样当③脚启动电压下降时，辅助绕组工作，且提供稳定的18V 电压使IC持续稳定地振荡工作下去。 ③脚内接低压保护电路。当③脚电压下降到9V，并持续一段时 间后，低压检测电路启动，IC停止工作。IC还设置有过压保护电路，⑤ 脚接反馈同步脉冲信号。当该脉冲电压超过11V 时，过压保护电路启 动，IC也将停止工作。 维修提示：③脚外电路器件变质引发的故障举例。 1)测+B、22V、16V均没有输出时，实测③脚低于9V时，IC 停止工 作。将辅助电路中R803断开，③脚电压仍不能上升到15V时，查③脚外 电路无故障，可确定IC内电路有故障。因为即使辅助电源电路不工 作，IC也会振荡工作，且电路有+B电压输出，即将电路中R824断开，开 关电源同样会振荡，并有输出。测变压器各绕组有波动脉冲电压，+B端 有电压输出，其他各路电压也有输出，但带载能力差。 2)辅助供电电路中R824、VD824等失效会导致电源能力差，且③ 脚电压在9V～15V间波动，整机也停止工作。 (2)稳压控制电路 ④脚外接稳压控制电路，内接软启动控制电路。④脚输入电流 控制振荡电容充电电流大小，决定IC内开关管MOSFET 管截止、导通时间(IC的振荡频率是固定的，标称值为20kHz)，实 现开关变压器储能控制及开关电源输出电压大小的控制。稳压电路 由图1中的N830、误差检测放大电路V828、分压电阻R852A、R854、R854A、 R855、R855A等元件组成。电路中C837、C838为滤波电容。光耦N830① 脚接16V，16V由开关变压器次级13-14绕组感应脉冲经R850限流、 VD832、C835 整流滤波产生。N830②脚接+B误差检测电路V828(TL431 精密可调稳压管)，V828的②脚接地，③脚接光耦，①脚接基准电压 形成电路。+B电压经上偏置电阻R852、R854、R854A和下偏置电阻R855、 R855A分压送入V828基准电压极，与IC内基准电压(内基准电压为 2．5v)比较误差放大后从③脚输出接入光耦②脚，通过光耦转换成 控制电流调整IC内振荡电容充放电时间，从而控制开关导通时间，实 现调整输出电压稳定。 维修提示：④脚外接电路异常引起的主要故障。 1)整机不工作，测+B电压在开机瞬间有较高电压输出，随后降 为OV。测③脚，电压波动。此故障通常是稳压电路出故障导致开关电 源输出各路脉冲幅度上升，③脚供电、⑤脚同步脉冲瞬间上升，IC内过 压检测电路启动，导致IC振荡停止输出，故表现为+B电压由开机瞬间 有输出随后下降为0V的故障现象。需要检查16V整流、TL431、光耦、 +B整流滤波等元件。 2)开关电源输出+B电压低于或高于图标+B电压，检查电源中稳 压器件未变质时，需查基准电压形成分压电阻R852、R854、R854A和 R855、R855A是否变质，特别提示上下偏值电阻大小可调整输出+B 电压大小，这5只电阻替换时要求使用精度较高的电阻，不得随意改 变电阻值。 (3)准谐振荡切换控制同步脉冲检测电路 此电路与⑤脚相连。辅助绕组感应同步脉冲经二极管限 幅、电阻R826、R825分压后送入⑤脚。该脚送入的是反映开关电源 后端工作状态的同步脉冲信号，此脚送入电压超过11V，并持续一 段时间IC将停止工作。 维修提示：FSCCQ1265⑤脚外接电路未送入同步信号时，在短时 间内不会影响IC工作，但此电路输入脉冲幅度过高时，会导致IC停 止工作。如电路中下拉接地电阻R807阻值增大或 开路，会导致⑤脚送入反馈脉冲幅度上升，当此脚电压上升超过门 限11V时，IC将停止工作。可将电阻R808断开判定开关电源工作与 否。 (4)待机开机控制电路 此控制电路由V830、VD829组成。待机时V830基极接高电平， V830饱和导通，光耦N830导通增加，通过光耦控制④脚 内振荡电容，此时IC工作在待机振 荡模式。二次开机后，控制系统开待 机控制脚输出低电平去V830基极 使其截止，此时整个开关电源不受 开待机电路影响，工作在正常振荡 控制状态。 图2示意了与FSCQ工作方 式 相似的KA5Q系列中的KA5Q0565 的工作原理图。观察此IC各脚外电 路元件，你会发现③脚所接元件与 图1的③脚所接元件有些不同，它少 了18v 稳压管、辅助电路中的限流 电阻R803和电容C822A，其他与图1 相同。故KA5Q系列工作原理与维修 可参考FSCQ系列。 采用KA5Q、STR-G、STR-W系列电源膜块 的开关电源工作特点与维修(中) 曹泓俊 比，此IC的②脚还接有过流检测元件。显然，G5653是在STR-W基础上 发展起来的IC，采用此IC生产的开关电源元件少、工作稳定、可靠性 高，维修方便。 (1)IC振荡供电 IC振荡供电由④脚外电路提供。IC启动时，供电由全桥整流滤波 得到的300v电压经电阻R813给④脚电容C817充电。当C817上所充电压 达到16V左右时，IC启动开始工作，随着IC内耗电流增加，电容C817开始 放电，其上的电压也将下降。但因C817有足够大的容量，故④脚将维持 足够电压保证IC工作一段时间，直至开关变压器初级端辅助绕组提 供32V工作电压为止。该电路的结构说明④脚外接辅助电源不 采用STR-G5653、G8654、G8656膜块的开关电源1作特点及 维修要点 图3是三肯公司生产的STR-G5653在长虹CH-18机芯产品中应用 时的开关电源工作原理图。STR-G5653与G8654、G8656属同一系列，不 同在于输出功率，其大小关系为：5653< 8654<8656。此处主要讲 STR-G5653组成的开关电源工作特点。 G5653内置CMOS开关管，具有过流、过热、过压、欠压检测保护及 供电稳压电路，它将STR-F6656的④脚外接稳压电路集成在IC内，同时 还将稳压检测电路连到④脚，这是该IC 组成的开关电源不同于其他 电源块的地方。与FSCQ系列相 接入电路，IC也会振荡，只是④脚电压将在11V～16V间波动，电源 中32V绕组无32V电压，开关电源间歇振荡有输出，测各绕组输出电压 是波动的。若启动供电支路不工作，整个电源是不会工作的。 (2)过压、欠压保护电路 ④脚内接低压、过压检测保护电路。当④脚电压超过37．5V 时， ④脚过压锁定电路启动，振荡电路无输出，开关电源输出各路电压 逐渐下降，这时IC其他控制电路的供电由启动电路给④脚提供工 作电压。过压出现时，④脚仍有电压，在16V左右波动，避免瞬间过 压导致保护电路误启动。④脚送入电压需延时几微秒后，过压锁定 电路才启动工作。开关电源处于过压锁定状态时，IC内有些控制电 路仍在工作，④脚电压下降，当降到10V左右时，启动供电电路恢 复对④脚外接电容充电，只要锁未打开，④脚电压将在10V～16V间 波动。④脚电压低于6．5V 交流锁也能自动打开。④脚内接低压保护 电路，当④脚电压低于10V时，低压保护电路启动，整个开关电源停 止工作。 (3)振荡过程 IC启动振荡工作后，通过内电路对接在IC内部的振荡电容C 进行充电，随充电电流的增加，开关管漏一源极IDS电流通过②脚 外接电阻R804建立电压，经电阻R806由⑤脚送入IC 内。当⑤脚电 压上升到阈值电压0 73V时，IC内控制电路启动，关断振荡电路输出， 开关管截止，振荡电容C开始放电；当电容电压下降到规定的1．2V 时，振荡器又恢复对C的充电，并有振荡脉冲输往开关管，这时C的 电压又被快速充到设定的5．6V。重复上次的过程，整个开关电源将 这样循环振荡下去。 (4)稳压控制电路 ⑤脚为多功能复用脚，担负过流检测、振荡控制和稳定输出+B 电压等任务。采用此厚膜块组成的开关电源其稳压可采用两种方 式：一种是传统的稳压电源控制方式，即误差检测电路检测+B电压 的波动信号，经光电耦合器转换或控制电流，经⑤脚控制内部振荡 电容的充放电实现稳压控制；另一种采用特殊工艺手段，使开关电 源辅助绕组与次级+B绕组按比例绕制，即+B电压变化反馈到辅助 绕组上，通过辅助绕组接入④脚。④脚与供电端、稳压电路、过压、 欠压保护电路相连，同时④脚反馈信号还连接到误差检测电路上。 当+B变化时，④脚电压同时也按比例变化(虽然此反映电压非常 小)，但④脚内检测电路检测到④脚电压变化后，输出控制信号控制 振荡电容的充放电时间，从而稳定电源输出电压。此外，②脚过流检 测电阻形成的电 压 也有稳定+B电压的作用。 (5)过流检测电路 IC的②脚外接过流检测电阻，当某种原因导致②脚电流上升 时，R804电压急剧上升，当⑤脚电压上升到0．73V，并持续一段时间(很 短)时，开关管被快速关断，从而保护电源。 (6)延迟电路 ⑤脚的另一作用是延迟电压控制输入。延迟电路由VD810、 VD809、R809、C814、C810、VD808及IC⑤脚内电路组成。其作用是：在开 关变压器初级绕组能量泄放完时，通过延迟电路中的C814、C810储 能不能很快消失原理，使开关管在共振荡开始后的一段时间后导通， 从而使得场效应管在导通期间损耗功率最小。延迟时间的长短取 决于C814的容量。 (7)开／待机控制 该电路由VD856、VD819、V844、R848、N802、N801⑤脚及控制系统 开／待机控制电路组成。待机时，VQ844基极为高电平，V844饱和 导通，N802①-②脚结电压上升，经稳压反馈使⑤脚反馈电压上升， 经IC逻辑判定电路识别，OSC振荡工作在间歇振荡状态，这时开关电 源输出各路电压约为正常时工作电压的80％或更低，如+B电压只有 75v左右，17V输出下降为7．5V等 。 (8)其他功能 STR-G5653除上述介绍的功能特点外，还有过热保护等。 STR-G5653开始启动工作电压为16V，当此脚电压下降到9V 时，欠 压检测保护启动，通过逻辑判定电路识别后，Ic将停止工作。当④ 脚电压超过36V时，过压检测电路开始工作，IC停止工作。 过热保护：通过IC内设置的温度检测元件检测IC温度。当集成 块铜基板温度超过140℃时，集成块内部锁定电路内电路停止工作。 采用KASQ、STR-G、STR-W系列电源膜 块的开关电源工作特点与维修(下) 曹泓俊 STR-W6756、 STR-W6754、 STR-X6757等 1作原理s维修 时，只有将故障元件排除，过压状态才能解决。 ③脚供电为18V时，IC正常工作；③脚电压低于9V 时，IC 不工作；③脚电压波动时，需检查辅助绕组通道、稳压电 路及开关电源负载。通常稳压控制电路出 STR-W系列、x系列电源膜块是同系列产品。这几类芯片的差异在于 输出功率、RDS极漏阻及引脚数量有些不同等．其功率关系为： X6756>W6756>W6754。本文主要讲述STR- W6756(下称IC)在长虹高清 CHD-2机芯产品开关电源中应用时的工作原理与维修，其他芯片工作 原理及维修方法与之相似。实际应用电路见图4。 (1)IC启动振荡供电 N801的③脚外接IC供电电路。启动供电由220V通过电阻R815对 ③脚外接电容C821充电。当电压上升到15V左右时，IC启动振荡，开关电 源工作，初级绕组辅助电源端产生工作电压；当此路工作电压达到18V 时，开关电源进入稳定持续工作状态。④脚内接欠压和过压保护检测 电路。当④脚电压低于9．7v时，IC停止工作；电压高于25．5v时，过压保 护电路启动，IC将进入过压锁定状态，此时IC内停止振荡输出，但IC 内部控制电路仍在工作，故IC仍在消耗③脚电流，当③脚电压由15V 左右下降到9v时，外部启动供电电路将再次恢复充电。故过压保护时， ③脚电压会不稳定，当③脚电压下降到7．2v时(或直接关掉电源)解 锁。当然，电源相关元件出故障 敌障会导致开关电源输出各路电压高于正常值，出现过压保护。此 外，③脚过压检测过程用三用表很难测出电路是否过压，因为过压检 测过程太快，而用表测量其反应速度太慢。 (2)过流检测电路 ②脚接过流检测元件，内接开关管源极。正常工作过程中，开关管 工作时的D、S极电流经②脚外接电阻R804形成电压，经电阻R806、电容 C870送入⑥脚。当⑥脚电压上升到1．45V 的阈值电平时，电路工作状 态发生翻转。实际上，⑥脚送入电压是在不断控制振荡电容的充放电 过程，实现持续振荡。因某种原因导致负载过重，开关变压器输出各 路电压快速下降时，流过开关管D、S极的电流就会增加，即②脚外接 电阻R804建立的电压上升，此电压反馈至⑥脚，并上升到1．45V，⑤脚 没有FB 信号送入，且此状态持续一段时间过载仍未解除时，过流检 测保护锁定电路就会启动，迫使停止振荡输出，而此时锁定电路及 部分控制电路仍在工作，同样表现出过压时的现象，即③脚电压仍在 9．7v～18．2v间波动。过流锁定电路的解除只有当⑧脚电压下降为7．2v 以下时才能实现，通常需要交流开机。当然， 电路出现严重过流时需将过流故障排除才能 解除过流问题。 (3)软启动 软启动电路设置在④脚(SOFTSTART)。IC振荡工作后，内电路将 对④脚外接电容C809充电，直至C809电压达到门限电压 VSSOLP(1．2V)，④脚在启动期间有0v～1．2V的电压建立过程，此电 压与IC内部振荡波形进行比较，开关管将逐渐增加导通量的电压软 启动工作期间波形见图5。软启动进入门限值时，开关管转入常规状 态。由于软启动的设置抑制了每次开机瞬间开关变压器因突然增加 电流发出的叫声，也避免瞬间启动损坏开关管。 制线圈工艺、或开关电源中电容、二极管、电感性能差有关。经查系延 迟电路中电容C813漏电引起。 (3)开机瞬间机内有叫声，随开机时间增长，电视机能正常工作， 且叫声消失。仔细检查开关电源发现，电源在待机时STR-W6756③脚 电压为8V，较正常时的10V低。IC的启动电压由电源启动电路提供，经 检查启动电路，发现STR-W6756 ③脚启动电压形成充电电容C821容 量已下降，替换此元件 后，故障现象消失。 (4)二次开机+B电压为70V，伴音阻塞。待机电压正常，二次开机后 +B电压低，此类故障通常与TL431组成的稳压电路有关。将光耦N838 ①、②脚短路，瞬间开机测量开关电源输出+B电压在开机瞬间上升非 常高，由此推断，此机电源输出+B 电压低的原因在开关电源以TL431 组成的误差检测电路上。TL431①脚为误差比较信号输入脚，其IC内参 考电压为2．5v。波动的+B电压经上下分压电阻分压送入Ic内．与基准电 压比较，产生误差电压从③脚输出，控制光耦NQ838及STR- W6756 内稳压电路，实现+B控制。 在检修此故障前，先了解一下+B电压与TL431、分压电阻间的关系。 现将下拉并联电阻R865、R866定义为R2．上拉电阻R861和并联电阻 R863、R862定义为R1。这样+B电压可按公式推算：+B=(1+R1／R2)VO。 这里的VO就是TL431内的2 5v基准电压。此公式表明：当下拉电阻R2 增大时．+B电压将下降，如果R2完全开路，输出+B电压将下降为0V。 由此推断，此机故障应与TL431的下拉电阻失效有关。 经检查下拉电阻R865、R866，发现下拉分压电阻R865 (10kD,)阻值 变大，替换该元件后故障排除。注：开关电源无故障，待机状态时，TL431 ③脚电压为4．3v、①脚为1．1v；二次开机后，①脚电压为2．46V，③脚 为15．87V。 (5)待机电压为63．7v，二次开机+B电压由瞬间179V降为0V。此 情况通常与TL431组成的误差检测控制电路、STR- W6756等组成的稳 压控制电路有关，即稳压控制电路失控的结果。接通电源，实测TL431 ①脚电压在待机时为0．59V，二次开机后①脚电压很快下降到0．03V。 按故障4公式推断，此故障可能是TL431的上分压电阻阻值增大或与光 耦控制相关电路失效有关。检查发现上拉电阻R863、R862(100k)中R863 已开路，替换该元件后故障排除。 (4)稳压及待机控制电路 稳压电路由IC⑤脚外接电路和光耦NQ838、V806、上偏置电阻 R861、R862、R863和下偏置电阻R865、R866等元件组成。145V波动电压 经上下偏置电阻分压送入TL431比较放大，然后从阴极输出接入光耦 ②脚，经光耦转换送入⑤脚内部电路．通过振荡器控制开关管导通时 间，实现+B电压稳定。 待机控制电路由VQ822、vQ833、VQ832组成。待机时，POWER．脚为高 电平，此时VQ832、VQ833截止，VQ822饱和，VD836经vQ822 c-e极接地。 这时光耦反馈增强，当⑥脚反馈电流经内部电路转换成控制电压达 到待机门限电压1．45V时，IC内部将工作在待机模式。此时，IC振荡 供电主要由③脚外的启动电路提供。 (5)延迟电路 由VD806、VD807、C813、C870组成延迟导通电路。有关此电路的特点 及维修方法在前面的STR-G5653系列中已讲过，此处不再作更多分 析。这部分电路在开关电源不工作故障中．短时间内通常可断开进 行故障判定。 电路中VD809、VD808、R848组成过流保护校正控制电路，避免过流 检测出现误控。 要提醒大家的是：开关电源出了故障．通常300V滤波电容放电回 路将中断，出现关掉交流电后大电容存储电荷长时间不能泄放的情况。 在进入检修前，需对300V电解电容放电。另外，开关电源的初级端检修 需要隔离变压器，否则易导致检测仪器(如示波器)损坏甚至带来安 全隐患。 行、场偏转电路工作．有时要求电源提供的+B电压为+125V、或 135V、或145V等。在以前的开关电源中，电路中设计有SE135N、 SE140N、SE115等元件．以实现开关电源输出+B电压大小控制的。而 现在的电视机同一开关电源都用了：TL431，这样的开关电源要实 现输出不同值的+B电压．它是通过敌变TL431①脚外接上下分压电 阻比值，即例4的公式中敌变R1、R2的阻值关系来实现的。如果R1全 开路，显然+B电压会在开机瞬间达到非常高。这也表明上下分压电 阻的稳定性对+B稳定性影响较大，我们在替换分压电阻时，除要用 同阻值的电阻外，还需要使用同精度的元件．以保证电路工作的稳 定性． 开关电源采用集成块TL431作稳压控制时，同一块厚膜IC设 计的开关电源要满足不同偏转功率的CRT 维修集锦 (1)电源发出叽叽叫声，+B电压低于正常值，屏幕行场幅度缩小且 不稳定。此情况与过流检测元件R804阻值增大、稳压电路元件变质、 ③脚供电低有关。实测③脚电压较正常值18．8V电压低，经查系二次 供电电阻R810开路引起。 (2)电源发出尖叫声。此情况与开关变压器磁芯松动或绕
版权声明
1. 本站所有素材，仅限学习交流，仅展示部分内容，如需查看完整内容，请下载原文件。
2. 会员在本站下载的所有素材，只拥有使用权，著作权归原作者所有。
3. 所有素材，未经合法授权，请勿用于商业用途，会员不得以任何形式发布、传播、复制、转售该素材，否则一律封号处理。
4. 如果素材损害你的权益请联系客服QQ：77594475 处理。
