1、CH16机芯采用STRF6656集成开关电源的原理分析及检修CH-16机芯采用STR-F6656集成开关电源的原理分析及检修【摘要】本文通过对长虹机芯系列中使用集成块为核心的开关电源工作原理的分析,剖析该集成内部的启动电路、驱动电路、振荡电路、开关调整管、过压保护等电路的工作原理、工作过程及其之间的内在联系.并根据电路原理,应用常规分析方法对几个常见故障进行分析检修。【关键词】机芯 开关电源 原理 检修 STR-F6656长虹机芯的开关稳压电源电路原理图如图所示，它是变压器耦合并联型开关稳压电源，该系列集成电路组成的开关电源电压适应范围宽，能在交流电压范围内正常工作，输出功率大。该开关电源设计
2、有过流、过压、过热保护电路，一旦开关电源稳压中的取样放大电路出现故障或者负载过重，设计在该集成内部的过流、过压电路便会立即启动进入保护状态，有效的避免故障范围扩大。另外CH-16系列电源具有两种工作状态：待机和正常工作状态。1CH-16机芯系列彩色电视机开关电源的原理图一以及组成框图二所示，可以把其大体分成8个功能模块来分析其工作原理与具体应用：1.1进线滤波器（T801），其作用有两个：1.对电网进入的干扰信号进行抑制；2.防止开关电源振荡电路高频脉冲信号通过电网对其他电器设备造成干扰。按原理分析，只有出现干扰或保险丝熔断才检查该电路。1.2交流220V整流滤波电路（VD801AVD804A
3、,C810），把交流220V电压转化成约300伏的直流电压，经变压器绕组加到STR-F6656的3脚；其中R801的作用是为了避免电容C801的容量过大，导致开关电源接通时候电流过大，可能会造成整流管损坏、熔丝断的故障。1.3开关电源振荡电路，通过对原理图二的分析可知，该部分电路主要由N801的4脚外接元件和该集成电路内部相关电路组成。该电路中4脚为振荡电路供电电压端。振荡电路供电部分由VD802A、VD803A、C812、C813、R802、V801、VD808、C814、VD804、R808和T830的75脚的绕组组成。振荡电路启动需要的工作电压由VD802A、VD803A、C812、C8
4、13、R802组成的电路提供。电源开关接通，交流220电压通过VD802A、VD803A、C812、C813、R802组成的电路加到集成电路的4脚上，成为振荡电路的启动电压。振动电路开始振荡进入稳定工作状态后，由V801、VD808、C814、VD804、R808和T830的7脚、5脚绕组组成的稳压电路进入工作状态，成为集成4脚主要供电部分。其中R808是隔离电阻，VD804、C814是整流滤波电路，V801、R806、VD808组成单管稳压电路。开关电源进入振荡状态后，开关变压器的7脚输出正极性脉冲信号经R808隔离后，由VD804、C814组成的整流滤波电路作用下得到约30V的直流。该电压
5、由V801、R806、VD808组成的单管稳压后得到不受电网影响的17V左右的电压加到集成的4脚上，保证开关电源振荡电路处于稳定的工作状态。特别值得一提的是该开关电源的振荡电路完全由集成块内部电路组成。1.4稳压控制电路和待机控制电路（V830），该部分电路主要由集成STR-F6656内部相关电路和N830、N831组成，其电路结构看原理图一所示。N831为取样放大专用组件，该组件等效于一个接有固定偏置的单管取样放大电路。N830为光耦合器，在开关电源中，使用光耦合器能将开关电源的热地和信号地隔离。该稳压控制过程主要针对STR-F6656的1脚的输入电流，改变电流的大小，就可以对开关电源的输出
6、电压进行调整。该集成1脚的电流通过原理图可知道，该电流来自光电耦合N830,一路来自STR-F6656的2脚。另外，为了提高稳压的灵敏度，该电路采用了双路取样，通过原理框图可知采样来自15V、145V的电压。稳压过程大致可以分析如下：当输出电压偏高，会导致N831的1脚电压和耦合器的二极管的正端电压提升，而N831的2脚电压会下降，最终导致由光电耦合器输往1脚的电流变大，集成内部对1脚变大的电流，在内部比较放大器的作用下，形成控制电压加到振荡电路中，是振荡脉冲变窄，导致输出电压变低。同理，电压减低的话，该电路会提升电压，达到稳定电压的目的。另外，CH-16机芯集成的10脚，输出待机信号通过控制
7、光电耦合器达到开关机的目的。大致工作过程是：TDA9383的10脚输出2.7V的电压，V830饱和导通，稳压管VD836通过V830集电极接地，通过VD836的稳压钳位，形成6.8V的电压，光耦合器内部二极管的导通电压为0.7V，所以开关电源待机时，开关电源15V输出端电压保持在约7.5V。该开关电源开机时候工作在待机状态，稳压电路是不工作的，输出端电压15V会上升与下降达到控制光电耦合器的初级二极管的导通与截至，大致工作过程是：15V的电源输出端随着开关开关电源的启动上升到7.5V以上时候，光耦合器N830导通，向STR-F6656的1脚注入电流，经该集成内部处理，形成控制电压，对开关电源的
8、振荡电路进行控制，使振荡电路停止工作，电源输出端的电压会下降，当电压下降到7.5V时候，光耦合器N830截止，STR-F6656的1脚没有电流注入，开关电源再次启动，进入振荡状态，输出端电压又上升，直到光耦合器N830继续导通，向STR-F6656的1脚注入电流，如此反复，待机时候，开关电源振荡电路处于间歇振荡状态，维持低电压输出和很低的功耗。1.5延迟导通电路，其作用是为了避免STR-F6656内部的开关管在振荡脉冲的位导通，受到大电流的冲击，产生较大的导通损耗，所以设计该电路来保护开关管。电路构成如图所示，由VD805、VD806、VD807、R809、C815组成。主要利用了R809、C
9、815构成延迟导通电路，控制STR-F6656的1脚的电流。1.6过流、过压、过热保护电路（N801内部相关电路），过流主要是会导致R803的电压升高，最终会导致STR-F6656的1脚的注入电流变大，使振荡电路停止振荡。而过压、过热电路完全由STR-F6656内部电路完成，控制内部的振荡电路停止工作，无电压输出，有效的避免N801和整机其他电路的损害。1.7次级整流滤波电路（VD835、C831、VD832、C835、VD831、C833），看原理框图二，可知该电路，主要输出145V、16V、15V工作电压。1.8二次稳压电路（N883、V871），看原理框图二，可知该电路主要把15V电压稳
10、定在3.3V、5V维持整机的待机工作状态。2彩电开关电源的故障部位与维修思路分析主要从整流滤波、STR-F6656集成为核心的开关电源电路、开关变压器的整流滤波电路输出等三方面去分析：2.1220V交流电压整流滤波电路故障检查首先测量开关管集电极电压，正常时应为市电电压的1.4倍左右。如果测试结果基本一致，可判断220V交流输入电路、整流滤波电路及其负载(STR-F6656)正常；如果无电压或低于市电电压1.4倍许多，应对220V交流输入电路、整流滤波电路及其相关的自动消磁电路、电源开关管进行检查，首先应该检查电容C810两端是否有300V直流电压,若没有电压那么着重检查整流及消磁电阻有无短路
11、的现象;若电容C810两端300V电压正常，证明该部分电路无故障。2.2当该电源整流输出300V电压正常，而开关电源出现无输出电压的故障时,可以先断开负载电路,再检测有无电压输出.若此时输出电压正常则说明故障在行输出电路;若还是没有电压输出则说明故障在电源本身.,那么应该着重检查厚膜电源块启动电压及控制电路电源输入端STR-F6454的4脚电压是否正常,若为0V或者过低,那么应该检查R802及C813等元件;若该电源出现输出电压不稳定,在100V左右跳变时,那么也要着重检查STR-F6454的4脚电压,若在13V左右跳变,应该检测V801和VD808组成的稳压电路,若4脚的电压为正常的17V,
12、那么应该检查STR-F6454(内部开关管源极端)的2脚外接电阻R803的阻值是否变大.如果该电源出现开机后+B输出电压上升到170V后由慢慢降为0V的故障时,那么说明电源稳压部分出现故障,应该着重检查三端稳压SE140N和光藕TLP621以及相关元器件有无损坏;当该电源出现STR-F6454炸裂的时候,根据维修经念,无论用万用表测得光藕TLP621、电阻R803是否好坏都需要将其进行更换，因为STR-F6454炸裂时已经对其损伤,如果不进行更换,短期内又会出现故障.。2.3整流输出电路故障检查通过测量开关电源各输出端电压可判断整流输出电路是否正常。测试结果如为下列情况之一则可判断是整流输出电
13、路工作正常：各输出端均无电压输出或虽有电压输出但均比正常值低且低的比例基本一致； 各输出端电压均高于正常值。检查时测试结果为下例情况之一者，可判断整流输出电路可能有问题：2.31有的输出端电压正常，有的输出端无电压或电压低； 2.32各输出端电压均低于正常值，但是有的输出端与自身正常时电压值比较，有的低的比例小，有的低的比例大； 2.33有的输出端在开机瞬间有电压，有的输出端在开机瞬间无电压。 对于开关电源输出端，可以得到如下结论：只有在开关电源输出电压高于正常值、低于正常值和带负载能力弱故障时候，才对其进行检查。3检修实例：3.1故障现象：开机三无，指示灯不亮检测与维修：查开关电源始终无电压
14、输出，根据故障现象，大致确定开关电源出现故障，测电源各次级输出电压均为0V，且各路均对地无短路现象，进一步判定故障在开关电源本身。测电源厚膜集成电路N801 的3脚电压为300V，则说明滤波电路没有故障，可能由于以下情况导致电源故障。3.11集成电路STR-F6656的3脚未得到足够的工作电压300V；3.12集成电路STR-F6656的4脚，启动电压电路出故障；3.13集成内部的振荡电路有问题或1脚及2脚的外围电路有故障；检修这类故障首先要判断故障出在上述3个部位中的哪一个部位，具体方法是测量集成电路STR-F6656的3脚、4脚以及2脚的电压。实际测量和判断过程：首先测电源厚膜集成电路N8
15、01 各脚电压，发现其（4）脚供电端为10.6V，且稳定不变。很明显，该电压过低，N801 内部振荡电路无法启动，须同时断开电源次级+B 电压端与行输出级间的电感L832与N801，二次供电系统中的V801（e）极与VD803，通电测开关电源+B输出端电压上升到146V 左右，同时电源发出“叽叽”叫声，由此判定N801 的二次供电系统出现故障，在通电的情况下，继续测V801的 （b）极（c）极电压，发现该电压分别为11.3V/31V。怀疑V801 （b）极外接稳压二极管VD808 性能不良，经更换VD808，测其负端电压上升至17.2V，恢复所有断开电路，整机故障排除。3.2CH-16机芯不开
16、机，电源指示灯亮观察现象，在二次开机后，指示灯点亮后暗一下，就不闪了，无光栅也无伴音。此故障现象表明，控制系统没有工作，也就是总线不工作，长虹CH一16机芯如果控制系统工作正常，二次开机后，指示灯将闪烁，再停下，控制系统完成自检及负载检测后，便输出开机指令，同时输出总线信号去中放、行振荡等电路，这样行振荡电路开始工作，并有行激励脉冲从33脚输出。按遥控器开机键时，测量TDA9383、脚总线到总线输出负载有存储器AT24C08、脚之间的通路，发现存储块6脚到TDA9383的2脚电阻值很大，且不稳定，但存储块5脚到TDA9383的3脚为200欧姆左右正常，经过检查，发现电阻R101的一个脚虚焊，处
17、理好该脚补焊故障排除。3.3故障现象：屡烧集成STR-F6656，修复后只能使用数日，每次损坏后连同保险丝FP01一起损坏。检测与维修：根据修复后能使用数日分析，可能原因有二：一是电源本身有故障隐患；二是负载有轻短路故障。更换所有损坏元件后开机试看，约半小时后手摸集成STR-F6656，较正常温度偏高。关机后脱开145V一端用假负载试验，STR-F6656管温仍偏高，但输出电压145V正常，表明行电路负载无问题，故障在电源电路的16V或15V输出端。通电测各组输出电压，发现16v-S电源组电压偏低很多，且在10v之间变化和波动，关机检查中，手触C841(1000uF35V)很烫手，有漏液，将其更换后试机，开关管管温趋于正常，表明故障已排除。而此前数次修理，未排除根本原因，实为带故障工作，所以屡屡复发。通过以上工作原理简述，不同部位故障分析及几个具体故障的检修，我们不但能较深刻理解CH-16系列以集成STR-F6656为核心的开关电源的工作原理，而且通过具体维修事例，形成较合理的维修思路，不断的学习、交流积累经验，为今后的维修事业打下良好的基础。参考文献1顺德梁球琚职业技术学校：大屏幕彩电维修培训资料 2浩云维修在线：大屏幕开关电源电路故障检修3库振勋 刘伟 王健：电子产品维修工 机械工业出版社 2009.2
