长虹LED32560(JUC6.690.00088589)三合一主板电路分析与维修(2)
4. LED背光驱动电路LED背光驱动电路主要由两大部分组成:一是以背光灯驱动控制芯片UP401(OB3350CP,引脚功能和维修参考数据见表3)为核心构成的背光驱动控 制电路,二是由MOSFET开关管QP412、储能电感LP402、续流二极管DP401、输出储能电容CP401组成的Boost升压电路。LED背光 驱动电路见图6。
(1)驱动脉冲形成和升压电路
背光驱动控制电路由OB3350CP为核心构成。当表3 OB3350CP引脚功能和维修数据主芯片发出打开背光指令时(BL-ON/OFF由高电平跳变为低电平),使Q3截止,QP402导通,将QP411基 极电位拉低,QP411导通,QP411集电极有++12V电压输出,并加到背光控制芯片UP401的①脚(电源端),背光控制芯片开始正常工作,从②脚 (GATE脚)输出一定占空比的方波,驱动开关管QP412的通断。
储能电感LP402、开关管QP412、续流二极管DP401、输出储能电容CP401共同组成升压电路(Boost电路),使36V左右的VIN电压提 升到75V左右。激励脉冲为高电平时,QP412导通,DP401反偏,主电源输出的36V电压经储能电感LP402、QP412的D-S极、RP436 到地,储能电感LP402上的电流逐渐增大,将能量储存在电感LP402中,此时LED+输出电流完全由CP401提供;当激励脉冲为低电平 时,QP412关断,由于LP402中的电流逐渐减小,LP402两端的感应电动势反向,变为左负右正,且LP402通过DP401向CP401充电,使 CP401的电压(泵升电压)高于输入的36V直流电压,此时电感储能向负载提供电流并补充CP401单独向负载供电时损失的电荷。
提示:背光驱动电路工作时LED+电压可达75V左右,以便驱动LED背光灯条发光;LED驱动电路未工作时,LED+电压只有36V,流过LED灯串的电流不会使LED灯串发光,从而保护LED灯串。
(2)灯条电流设定电路和恒流控制电路
灯条的电流通过⑤脚(FB)接的反馈电阻确定,本方案中ILEDVFB/RFB300mV/1Ω 300mA。
RP404、RP405和UP401⑤脚内部相关电路组成LED恒流控制电路。LED背光点亮后,LED驱动电压经过灯条、取样电阻、地形成工作电流。此 电流在RP404 //RP405上形成反映灯条电流大小的取样电压,该取样电压经RP428加到UP401的⑤脚。⑤脚内接电流管理器,电流管理器的基准电压为0.3V, 此电压就是UP401设定的灯条正常工作时的标准检测电压。0.3V电压送入内部的电流管理器,在电流管理器的电压比较器中与基准电压进行比较。当输入电 压有误差时,电流管理器输出控制信号去调整②脚输出的驱动脉冲占空比,使QP412导通时间发生改变,从而调整升压电路输出的LED驱动电压的高低,保证 LED灯条电流稳定。
(3 )PWM调光控制电路
调光控制电路主要由Q4和UP401⑧脚内部电路组成。主芯片送来的调光控制脉冲信号DIM送到Q4基极,经其倒相后送入UP401⑧脚,通过调节DIM 信号的占空比自动控制UP401②脚(GATE脚)输出信号的占空比,调节LED+电压,从而改变背光灯条上的电流,控制灯条发光强度。
(4)保护电路
升压电路过电流保护(is)。该电路主要由RP436和UP401④脚内部电路组成,RP436为电流取样电阻。升压开关管QP412正常工作时,会在其 源极形成几百毫安的工作电流,该电流经RP436后形成反映电流大小的取样电压送到UP401④脚。当QP412电流过大时,送到UP401④脚的过电流 保护取样电压CS升高到保护设定值时,UP401内部保护电路启动,关断②脚PWM驱动信号输出,防止QP412因过电流而损坏。
LED驱动电压过电压保护(OVP )。升压电路输出的LED驱动电压如果失控,将会烧坏LED灯条,所以电路中设计了相应的过电压保护电路。该电路由LED驱动电压输出端所接的分压电阻 RP420、RP422和UP401⑦脚内部电路组成。分压电阻RP422两端分得的电压作为LED驱动输出电压的检测电压,送到UP401⑦脚过电压检 测端。当输出的LED驱动电压超过设定值时,UP401⑦脚电压达到保护器设置的闭值,芯片内部的过电压保护电路启动,关断UP401②脚驱动脉冲的输 出,使QP412截止,从而实现过电压保护。
LED灯条断路保护(OLP )。当LED灯条内部出现断路(一般是某路灯条断路),或是电路板LED驱动输出插座与灯条之间接触不良时,断路的LED灯条无电流流出,此时⑤脚输入电 流下降。为了防止UP401⑤脚内部电流管理器误判为LED电流不足,避免驱动电压进一步升高,在⑤脚内部设计了一个断路保护(OLP)比较器。当⑤脚电 压低于0.3V时,UP401内部保护电路启动,关断②脚PWM驱动信号输出,实现灯条断路保护。
二、故障维修
1.三合一主板维修技巧
对三合一主板进行摘板维修时,一般不采用强制开机的方法,而是采用按键开机,故需要将三合一板、按键板拆下来带回维修部。
在背光灯供电滤波电容CP401两端接一只100W白炽灯,开机后灯丝微红,灯泡两端电压为35.8V。若电压低于正常值,并且CP401两端电压也低于 35.8V,说明主电源带载能力差;若灯泡电压比CP343两端电压低一个二极管的压降,说明主电源正常,背光灯电源未工作。
空载时,二次开机后LED十点对地电压最大达到75V,随后慢慢下降,直至36V左右停止,此时背光灯电源停止工作,进入空载保护状态。
2.故障检修方法及流程
(1)开关电源部分检修方法及维修流程(见图7)
(2)LED驱动部分检修方法及维修流程(见图8)
3.易损件及故障速查
JUC6.690.00088589型机芯电源驱动三合一主板开关电源和LED背光驱动部分易损件及故障速查见表4。
4.维修实例
例1:开机三无,指示灯不亮,FP101烧断。严重短路的情况。测量300V滤波电容CP105两端电阻,近为0Ω。检查滤波电容CP105正常,为电源 开关管QP201击穿。更换开关管和检查开关变压器一次侧电路元件,都需要将开关管连同散热板拆下后进行,拆下后看到的元件分布情况如图9所示。
开关管QP201击穿,需全面排查故障。测量QP201源极电阻RP208烧焦,检查QP201周边元件,又发现RP212烧焦。由于PWM芯片 5AARZJ(UP101)⑥脚的外部元件烧焦,重点测量5AARZJ各脚对地(热地)电阻,发现5AARZJ⑥脚与地之间击穿,内部电路已损坏。检查其 他元件未发现异常情况。更换5AARZJ、 QP201、RP208、RP212和熔断器FP101后,故障排除。
例2:开机三无,指示灯不亮,熔断器F1完好。
分析检修:测量市电整流滤波电路输出电压为300V左右,正常。测量电源控制芯片5AARZJ的⑤脚(VCC)电压约7V,远远低于启动电压18V。对⑤ 脚外部电路进行检测,发现电容CP201容量减小,造成⑤脚电压降低,5AARZJ停止工作。替换CP201(4.7μF/50V )后,故障排除。
例3:待机指示灯亮,但不能二次开机。
分析检修:该机不能二次开机,可能原因有:一是主芯片内部的CPU未送出正常的开机控制电压;二是开/关机控制电路有问题;三是处于保护状态。操作二次开 机,先检查主芯片U13的103脚(PS-ON)控制电压为高电平,正常。再测量开/关机控制电路中的+5VM控制管Q809的S极有十5VS电压输入, 但D极无十5VM电压输出,说明故障发生在开/关机控制电路(图5)。仔细检查Q809、Q812及其偏置电路,发现Q812基极所接电阻R880与主芯 片U13的103脚之间的印制线不通。将R880一端飞线到U13的103脚后。故障排除。
例4:二次开机后有声音,但是黑屏。
分析检修:仔细观察,二次开机时背光灯根本不亮。检查LED驱动电路的工作条件,测量LED驱动控制芯片UP401(OB3350CP)的①脚(VIN) 无12V工作电压,该脚的供电来自主电源次级输出的+12V电压,但受控于点灯控制电路(参见图6)。测量+12V输出控制管QP411发射极有12V电 压,但集电极无电压输出,说明故障在点灯控制电路。仔细检查点灯控制电路:测量主芯片U13的@脚(BL-ON/OFF)控制电压为低电平,正常;测量 Q3基极电压为低电平,集电极电压为高电平,但QP402基极电压为低电平,正常应为高电平。经查,为Q3集电极与QP402基极之间的电阻RP411开 路。更换RP411后,故障排除。
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