淺談彩顯開關(guān)電源的工作原理與維修技術(shù)

潘志軍

在CRT彩色顯示器的維修中，開關(guān)電源工作在大電流、高電壓、高頻率的狀態(tài)下容易發(fā)生故障。維修時(shí)，只要找出電路之間的內(nèi)在聯(lián)系，并根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真分析檢查，就能達(dá)到較好的維修效果。下面筆者介紹一下最常見的由脈寬調(diào)制器UC3842構(gòu)成的彩顯開關(guān)電源的維修。

一、UC3842開關(guān)電源的組成

1引腳功能

8個(gè)引腳如圖1所示。1－誤差放大器輸出端。在1腳與2腳之間加入RC反饋網(wǎng)絡(luò)，形成閉環(huán)控制幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)。2－誤差放大器反相輸入端。3－電流檢測比較器同相輸入端。被檢測的開關(guān)管峰值電流經(jīng)取樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓，當(dāng)輸入電壓達(dá)到1V時(shí)，封鎖6腳調(diào)制脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)。4－RC振蕩端。內(nèi)接振蕩器，外接RC定時(shí)元件，產(chǎn)生的振蕩頻率，作為初期工作頻率。當(dāng)有行逆程脈沖輸入到4腳，開關(guān)管的工作頻率被行頻鎖定。5－接地端。6－調(diào)制脈沖輸出端?？芍苯域?qū)動(dòng)場效應(yīng)管，驅(qū)動(dòng)電流平均值為+200mA，最大峰值電流可達(dá)到±1A。7－電源輸入端。啟動(dòng)電壓不能低于16V，啟動(dòng)后若供給電壓低于10V，自動(dòng)關(guān)閉6腳調(diào)制脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。8—5V基準(zhǔn)電壓輸出端。

2、UC3842開關(guān)電源電路基本結(jié)構(gòu)

Uc3 842開關(guān)電源常見基本電路包括：啟動(dòng)電路、振蕩電路、驅(qū)動(dòng)控制電路、誤差取樣電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路。

二、他激并聯(lián)開關(guān)電源工作原理分析

以聯(lián)想LX-1559數(shù)控多頻彩顯開關(guān)電源為例(見圖1)，分析電源的工作原理，然后再介紹開關(guān)電源的維修方法。

1、整流、濾波電路

通電后，220V交流電壓經(jīng)F901、互感濾波器L901、L902濾除交流電壓中的高頻干擾，由VD901－VD904橋式整流，經(jīng)C908濾波后，在C908兩端產(chǎn)生約300V的直流電壓。

2．電路的振蕩過程

所得的直流300V一路經(jīng)開關(guān)變壓器T901的7-5繞組和電阻R913加到開關(guān)管V901的漏極(D)：另一路經(jīng)R907、R908、R909、ZD901，在V902的發(fā)射極(可看成等效電阻)產(chǎn)生約45V左右的電壓，通過R911降壓、限流，對(duì)C913充電。當(dāng)C913兩端電壓達(dá)到UC3842的啟動(dòng)電壓16V時(shí)，UC3842從8腳輸出產(chǎn)生5V基準(zhǔn)電壓，使振蕩器工作。該5V電壓還經(jīng)定時(shí)元件R926、C927對(duì)C927充電。當(dāng)C927充電到一定值時(shí)，C927就通過UC3842迅速放電，在UC3842的4腳產(chǎn)生鋸齒波電壓，送到內(nèi)部振蕩器，從6腳輸出脈寬可控的矩形脈沖，控制開關(guān)管V901工作在開關(guān)狀態(tài)。

在UC3842的6腳輸出高電平期間，V901導(dǎo)通，流經(jīng)V901漏極D的電流在T901的7-5繞組上產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。由于互感現(xiàn)象，故在T901的2-3反饋繞組上產(chǎn)生3正2負(fù)的感生電動(dòng)勢。3端的正脈沖電壓經(jīng)VD908整流、C913濾波，產(chǎn)生15V直流電壓，加到UC3842的7腳，為UC3842提供穩(wěn)定的電源電壓。另外，3端的正脈沖電壓還經(jīng)VD909整流、C914濾波，產(chǎn)生15V直流電壓還為穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路提供取樣電壓。在V901飽和導(dǎo)通期間，T901次繞組所接的整流電路因感生電動(dòng)勢反向而截止，電能便以磁能的形式存儲(chǔ)在T901中。當(dāng)UC3842的6腳輸出低電平期間，V901因無驅(qū)動(dòng)電壓而截止。此時(shí)T901次級(jí)繞組所接的整電路開始工作，輸出整機(jī)所需直流電壓。

3．取樣、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路

當(dāng)電網(wǎng)電壓降低或負(fù)載變重，引起T901輸出端電壓降低時(shí)，T901反饋繞組的脈>中電壓也降低，VD909、C914整流、濾波后的電壓少于15V，經(jīng)誤差取樣電路R915、VR901、R916、R917取樣后，使UC3842的2腳的電壓降低，控制UC3842的6腳輸出脈沖的高電平時(shí)間增大，V901。此時(shí)，T901因V901導(dǎo)通時(shí)間延長而儲(chǔ)能上升，使T901次級(jí)輸出電壓上升到規(guī)定電壓值。當(dāng)電網(wǎng)電壓上升或負(fù)載變重時(shí)，穩(wěn)壓過程與上述相反。

4．輸出電路

在管開關(guān)變壓器的各輸出級(jí)，經(jīng)二極管整流和濾波分別得到77V電壓為視頻電路供電；57V電壓為場輸出電路供電：21V為行推電路供電；14.5V為12穩(wěn)壓芯片供電；6.5V為燈絲和5V穩(wěn)壓芯片供電。

5．保護(hù)電路

(1)尖峰吸收回路。由C912、R912、VD907組成，在開關(guān)管截止期間，防止D極的感應(yīng)脈沖電壓的尖峰擊穿V901。

(2)欠電壓保護(hù)電路。當(dāng)啟動(dòng)電壓低于16V時(shí)，電源不啟動(dòng)，無輸出。若已啟動(dòng)，但反饋電壓低干10v時(shí)，內(nèi)部欠壓保護(hù)電路動(dòng)作，無輸出防損壞UC38420

(3)過電流保護(hù)電路。當(dāng)某種原因(如負(fù)載短路)引起V901源極的電流增大，電流取樣電阻R924的電壓增大，反饋到UC3842的3腳。當(dāng)3腳電壓上升到1V時(shí)，uC3842的6腳無輸出，V901截止，實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。

三、開關(guān)電源各部分電路與故障分析

1．輸入整流、濾波電路

其常見故障是：整流二極管擊穿或開路；濾波電容漏電、擊穿或容量變?。合蘖麟娮栝_路；消磁電阻開路或短路。若整流二極管或?yàn)V波電容擊穿、消磁電阻短路，則會(huì)燒保險(xiǎn)管；而整流二極管開路或?yàn)V波電容容量變小或漏電，會(huì)使輸出電壓紋波系數(shù)增大，造成彩顯光柵幅度縮小圖像扭曲；消磁電阻開路則彩顯顯示的圖像有色斑：有時(shí)，整流、濾波電路的故障，還會(huì)造成無+300V直流輸出，開關(guān)電源停振。

2．啟動(dòng)電路

常見故障是：電阻R911開路，開關(guān)電源不能振蕩起來。所以，故障現(xiàn)象為開關(guān)電源無電壓輸出，彩顯無光柵，但不燒保險(xiǎn)管，直流+300V正常。

3．工作電壓回路

常見故障是：電阻R914斷路、電容C913漏電或容量變小、二極管VD911和場效應(yīng)管V901的擊穿短路、開關(guān)變壓器管腳接觸不良、內(nèi)部線圈斷路或局部短路等。

具體表現(xiàn)為

電源電路的振蕩電路不工作，造成彩顯無光柵。如果開關(guān)管V901軟擊穿對(duì)地短路，則會(huì)造成燒保險(xiǎn)管、電源短路等故障。開關(guān)變壓器管腳接觸不良，或內(nèi)部線圈斷路表現(xiàn)為+300V電壓正常，但無輸出電壓。內(nèi)部線圈局部短路會(huì)使回路電流增大，引起過流保護(hù)或燒毀開關(guān)管等元件。

4．驅(qū)動(dòng)控制電路

主要包括脈寬調(diào)整集成電路UC3842及外圍電路。故障現(xiàn)象為：+300V電壓正常，無輸出電壓，不燒保險(xiǎn)。當(dāng)檢測UC3842的4腳如無鋸齒波，則查電容C927，一般是電容漏電和短路所造成。如果4腳正常，而測6腳應(yīng)無輸出，則斷開6腳的外部連線再測6腳。此時(shí)有輸出，說明故障在輸出回路，否則可能是uC3842故障。而UC3842故障最常見的原因?yàn)?/p>

電源開關(guān)管短路后，高壓從柵極灌入U(xiǎn)C3842的6腳而被燒毀。

5．取樣比較電路

常見為開路性故障，會(huì)引起輸出電壓偏離正常流。當(dāng)電壓偏高時(shí)，易引起保護(hù)電路動(dòng)作，無輸出電壓。

6．直流電壓輸出電路

其常見故障有兩種第一，整流二極管或?yàn)V波電容路，會(huì)因過流而引起保護(hù)而無輸出電壓，但不燒保險(xiǎn)：濾波電容容量變小或漏電，會(huì)使輸出電壓偏離正常值。第二，負(fù)載電路短路，可能造成燒毀保險(xiǎn)管、開關(guān)管擊穿現(xiàn)象。檢修時(shí)可接假負(fù)載并加電試驗(yàn)、電源電路若正常工作，則是負(fù)電路故障，且一般為行輸出電路發(fā)生短路。

四、開關(guān)電源的檢修步驟

1．判斷電源故障的類型和故障的位置

電源故障可分為兩種情況一種是供電中斷，無輸出：另一種是雖有輸出，但不正常。對(duì)于無輸出的情況，又可分為保險(xiǎn)絲熔斷和保險(xiǎn)絲完好兩種類型，它們反映了開關(guān)電源兩種不同性質(zhì)的故障，要分別進(jìn)行分析。保險(xiǎn)管完好，表明電源無明顯短路，一般是開關(guān)電源未工作，多為開路性故障。保險(xiǎn)管燒斷且發(fā)黑，表明電源嚴(yán)重短路。常見的原因有變壓器初、次級(jí)擊穿短路。開關(guān)管子擊穿，整流二極管、濾波電容擊穿，輸出部分擊穿短路也將造成保險(xiǎn)絲熔斷。電壓不正常，常見原因是：整流濾波電路輸出不正常：開關(guān)管或UC3842質(zhì)量不良，或是負(fù)載出現(xiàn)過流，引時(shí)保護(hù)電路工作在弱振狀態(tài)。

2．通電前的檢查

根據(jù)第一步定出的大致故障范圍，可先觀察該范圍內(nèi)有無燒焦或異常元件。如有，則更換。對(duì)電源應(yīng)重點(diǎn)檢查保險(xiǎn)管是否已燒斷、開關(guān)管是否擊穿。此外，還應(yīng)測電源的輸出端對(duì)地電阻是否正常。

3．通電后的檢查

若保險(xiǎn)管未斷，開關(guān)管良好。電源輸出端對(duì)地電阻正常，則可通電檢查可先測電源輸出端電壓是否正常。若無輸出電壓，則說明電源未啟動(dòng)工作，一般是啟動(dòng)電流或正反饋量不足所致。若輸出電壓偏離正常值，則說明穩(wěn)壓控制電路不良或負(fù)載有輕微短路。