索尼KV－J21TF1彩电开关电源电路分析与故障检修

索尼KV－J21TF1型彩电采用BG1S机心，是上海索广映像有限公司新近生产并推向市场的新机型。它采用飞利浦单片集成电路TDA8375A完成彩电全部小信号处理功能，电路控制和调整采用先进的I2C总线方式。其电源电路采用并联式脉冲变压器耦合开关电源，以新型厚膜块STR－S6707为核心构成，工作稳定，保护完善、安全可靠。在此介绍该机开关电源的电路工作原理及检修方法。

一、电路工作原理
　　该机开关电源电路如图1所示。它由整流、振荡及稳压控制、保护、待机控制等电路组成。电源共输出＋115V、＋16V和＋12V三组直流电压。
　　1.整流电路　当电源接通时，220V交流电由C1601、T1601、T1602、C621、T605等组成的噪声滤波器滤除干扰后，送至D601进行整流，再经C604、C631滤波后，形成＋300V左右直流电压，一路经保险电阻R611后，通过开关变压器T601的②～③、④～⑤绕组向IC601①脚(开关管集电极)供电；另一路经R617、R610和R636向IC601⑨脚提供启动工作电压。R601、R602为开机限流电阻。
　　2.振荡及稳压控制电路　该电路主要由IC601、T601及其外围元件构成。为方便叙述，先将IC601各管脚功能说明如下：①脚为开关晶体管集电极；②脚为开关晶体管发射极，IC601内部电路接地端；③脚为开关晶体管基极；④脚为开关晶体管基极电流的吸收端，它与外分压电阻构成对开关管基极电压的控制，从而决定开关管的导通与截止；⑤脚为开关管基极驱动电流输出端；⑥脚为过电流保护检测电压输入端；⑦脚为稳压信号反馈输入端；⑧脚为导通、截止时间的控制端(根据该端输入电压的高低，在IC601内部进行比较，以开通或关断IC601内部的振荡器，从而改变IC601的导通与截止时间)；⑨脚为IC601电源电压输入端。
　　电源接通时，300V直流电压经R617、R610和R636降压后向IC601⑨脚供电，当电容C624两端电压达到8V左右时，IC601内部振荡电路起振，IC601开始工作。电源工作正常后，T601⑦～⑧绕组的交流电压经D610整流、C624滤波后继续为IC601供电。
　　IC601起振后，振荡驱动信号由⑤脚输出经R624、D607、C623等供给IC601③脚(开关管基极)，以驱动开关管导通→截止→导通进入开关振荡状态。电阻R624、R629为开关管偏置电阻，IC601④脚对基极电流进行吸收(分流)，可保证开关管在截止时形成反向偏置，从而使振荡波形如图2所示，开关管可靠截止。绕组⑦～⑧产生电压还经D611整流，R626、R627分压加至IC601⑧脚，该脚电压的高低决定了IC601内部振荡器振荡与否，以保持开关振荡电路工作在准谐振状态。稳压控制电路主要由IC602、IC603等构成。IC602为误差检测电路，IC603为光电耦合器。当因某种原因使115V输出电压升高时，IC602②脚电压下降，从而使IC603中发光二极管工作电流增大，发光强度增加，IC603中光敏三极受增强的光照后，导通电流上升，并经IC603③脚加至IC601⑦脚，从而使IC601内部振荡器提前翻转，开关管异通时间缩短，使电源输出电压下降并稳定在正常值。同理，当115V电压因某种原因下降时，控制过程与上述相反，最终使开关管导通时间延长，输出电压上升并保持稳定。
　　3.保护电路　该电源具有过压保护、过流保护和过热保护功能。
　　当电源电压升高而使IC601⑨脚的供电电压超过9.2V时，IC601内的过压保护电路(OVP)开始工作，使振荡器停振，开头管截止，电源无输出。
　　过流保护取样电路由R622、R623、R625构成，当某种原因使开关管工作电流异常增大时，R622上压降必然增大，该电压加至IC601⑥脚，造成IC601内部过流检测电路启动，振荡器停振，从而实现了过流保护。R623、R625在此兼做直流偏置。
　　当IC601的表面温度超过150℃时，IC601内部过热保护电路工作，迫使振荡器停振，电源无输出。
　　4.待机控制电路　该机的待机控制是通过IC521四端稳压器来实现的。IC521比普通三端稳压器多一个控制端子④脚，当该端加高电平时，IC521②输出正常的9V工作电压。当遥控关机使电视机处于待机状态时，IC001{30}脚输出低电平加至IC521④脚，则IC521②脚无电压输出，使供给行、场振荡、中放、伴音及彩色信号处理等电路的工作电压为零，电路停止工作。此时，开关电源各路输出电压均降低并维持IC601和微处理器IC001工作，电源处于“半休眠”状态。

　　二、故障检修方法
　　该机电源常见故障现象为接通电源即烧保险和不烧保险但无光栅、无伴音两种。
　　1.接通电源即烧保险的检修　接通电源即烧保险，说明电源电路中有短路性的故障。
　　检修时，首先观察保险丝的熔断情况，如保险丝熔断且管内严重发黑，表明整流滤波电路或开关管有击穿短路故障，这时应重点检查整流滤波电路中D601、C603～C607以及IC601中开关管等。若保险管熔断而管内并不发黑，常为IC601内部其它电路特别是驱动电路击穿短路，T601次级各路电压输出电路中整流滤波元件及行、场输出电路发生短路性故障，这些电路发生故障除各自电路元件偶然损坏外，大部分原因是电源保护电路失控造成的。因此检修时也应对保护电路故障进行确认和检查。当保险丝熔断而管内并不发黑时，重点检查的元件是IC601各脚在路正反阻值是否正常；D604～D606、C609、C610、C614是否击穿或漏电；行输出管Q802、场输出电路IC551等是否击穿损坏。保护电路R608阻值是否增大、C624容量是否变小等。
　　当发生上述故障时，往往伴随着限流电阻R601、R602和保险电阻R611等的开路损坏，检修时应予以检查更换。
　　2.不烧保险但无光栅、无伴音的检修　不烧保险但无光栅、无伴音一般有三方面的原因：(1)电源电路中的整流滤波及启动电路等有开路性故障；(2)电源电路失常使保护电路动作；(3)待机控制电路有故障，使电源处于直流关机状态。
　　无光栅、无伴音，待机指示灯不亮，这是无电源电压输出的明显特征，说明电源电路没有振荡或无驱动电平，以及启动电路开路或整流滤波电路开路等。
　　检修时，在接上电源后首先测试＋115V、＋12V、＋16V三组直流电压，如果均为零，可确认故障发生在电源部分。再测整流输出C604上应有300V左右直流电压，若无此电压表明整流电路有问题，可对从电源输入至整流输出各点进行检查。如果300V电压正常，再测厚膜集成电路IC601①脚有无300V电压，若电压正常，表明T601②～⑤绕组正常。然后再检测IC601其它各脚电压，如果均为零，说明开关电源没有启动。由电路分析可知，正常工作时，IC601⑨脚应有8V左右直流电压，若无电压，肯定是IC601启动供电电路有开路性故障，应重点检查R617、R610、R636及相关引线(铜箔连线)是否有开路之处。在上述元件和引线无异常时，可能是IC601⑨脚内部电路故障，可测其正反向电阻判断(在路正测为7.2kΩ，反测为300kΩ左右)。当IC601⑨脚有正常电压而电源无电压输出时，可能是IC601内部振荡器或驱动器有问题。
　　另外，当电阻R622开路时，使开关管电流回路中断，也会导致上述故障。
　　如果电源电路失常使保护电路动作，造成无光栅、无伴音时，其故障特征是三组直流输出电压在开机瞬间有而后消失，或待机指示灯内亮一下后熄灭。这种现象说明电源电路输出电压失控或负载过重。检修时，首先测IC601⑨脚电压是否增至11V，若增至此值，为过压保护。若正常，再测IC601⑥脚电压，正常为0V，若增至0.3V以上时为过流保护。
　　若稳压电路失控时应重点检测IC602、IC603等组成的稳压控制回路。看IC602是否损坏，R614是否阻值变大，IC603光电耦合器是否性能变差或损坏。检查IC603时可将其从电路板上焊下，用一节干电池串47Ω电阻，电源正极接①、负极接②，用万用表R×1k挡黑笔接④、红笔接③测试其电阻值，接入电池时阻值较小，不接电池时应很大，否则说明IC603有问题。
　　当负载过重造成电路保护时，应重点检测各路直流电压输出负载电路电阻值，并根据其阻值正常与否，分别检查有关电路。下表是有MF－47型万用表对开关电源各路输出电压负载电路实测的电阻值，供检修时参考。

附表

测试点		D604负极	D605负极	D606负极
电阻值 (kΩ)	红测	5.5	充8.5	充7
	黑测	充26	充40	充38
正常电压		114.8V	12.6V	15.9V

当待机控制电路有故障，使电源处于直流关机状态时，待机指示灯将常亮，但无光栅、无伴音。这种故障检修相对简单，首先检测微处理器IC001{30}脚。在遥控开关机时是否有高、低电平变化，若无变化，应检查IC001供电是否正常，IC001本身是否损坏；若变化正常，则继续测IC521四端稳压器是否加上了{30}脚送来的高、低变化的开关机电平，若无，则重点检查IC001{30}脚至IC521④脚间线路；若电平变化正常，则一般是IC521损坏，应予以更换。

三、检修实例
　　故障现象　无光栅、无伴音。
　　分析与检修　首先检查保险管F1601完好，测各直流输出电压均为0V，再测C604两端电压为300V，正常，说明故障出在开关电源电路。继续测量IC601各脚电压(对热地)均为300V，说明IC601接地点与电源地间有开路现象，经检查为电阻R622(0.22Ω／2W)开路。因该电阻接于开关管发射极(IC601②)与电源地之间，开路后造成IC601无电源回路而无法工作，造成无光栅、无伴音故障。　无光栅、无伴音。
　　分析与检修　首先检查保险管F1601完好，测各直流输出电压均为0V，再测C604两端电压为300V，正常，说明故障出在开关电源电路。继续测量IC601各脚电压(对热地)均为300V，说明IC601接地点与电源地间有开路现象，经检查为电阻R622(0.22Ω／2W)开路。因该电阻接于开关管发射极(IC601②)与电源地之间，开路后造成IC601无电源回路而无法工作，造成无光栅、无伴音故障。