高清彩电开关电源特点与图解说明

一、高清彩电开关电源的特点

高清彩电根据采用的数字信号处理电路（显示格式变换电路）和数字处理技术的不同，有行频归一和多频扫描两种方式。对于行频归一的数字化处理方式，它的数字电路板将不同的扫描格式信号进行数字化处理，输出固定频率的行同步信号（通常为28kHz或31.5kHz），这样它的行输出电路和普通大屏幕彩电行输出电路的构成和工作原理基本相同，不同的是采用特殊工艺制成的行输出变压器和高频率行输出管。而对于多频扫描的数字化处理方式，它的数字电路板将根据显示模式不同，输出不同频率的行同步信号。当行同步信号的频率增大时，必然导致行频升高，由于行逆程时间基本不变，所以行正程时间减小，必然会导致行扫描电流和行逆程脉冲下降，产生行幅小，显像管高压下降，亮度低、散焦等现象。由于行偏转线圈的电感量不变，所以行频变化时为了确保光栅尺寸不变，必须改变供电电压。因此，多频扫描型彩电为了实现多频扫描，就需要为行输出电路提供的工作电压随行频升高而升高。为此高清彩电开关电源采用了许多以往彩电未采用的功率因数校正电路、＋B供电切换控制电路、副电源供电切换电路、新型开关电源厚膜电路等新电路、新元器件和新技术。

（一）功率因数校正电路

常规大屏幕彩电的开关电源采用大容量的滤波电容器，该大滤波电容器产生较高的谐波电流，使电能损耗增大，功率因数下降，浪费电能，所以许多高档彩电采用了功率因数校正电路。功率因数校正电路分为无源和有源两种，高清彩电开关电源往往采用无源功率因数校正电路，图1是长虹CHD⁃1型机心开关电源的无源功率因数校正电路，其他彩电开关电源的功率因数校正电路与其基本相同。

功率因数校正电路的具体校正过程比较复杂，简单地说就是利用大容量电感器的通直流、隔交流、储能作用和大滤波电容器的充放电作用，使输出电流成线性变化，可调节输入电流的波形，将电压和电流的相位校正为同相位，提高功率因数，减小了电网的负荷，限制电网电流谐波失真小于5％，减少谐波污染。

维修提示：功率因数校正电路发生故障时，一是发生开路故障，造成无＋300V供电输出；二是大滤波电容器容量减小或失效，致使＋300V电压降低，开关电源带负载能力下降；三是二极管或并联的电容器击穿，对＋300V输出电压往往不产生影响，只是丧失了功率因数校正功能。

（二）＋B供电切换控制电路

多频扫描型高清彩电的开关电源中往往设有＋B供电切换控制电路。常见的＋B供电切换电路有两种：一种是利用电子开关对开关电源输出的2路或3路电压进行切换来实现＋B供电切换控制；另一种是通过切换电路改变开关电源误差取样电阻来实现＋B电压的切换。

1.输出＋B电压切换

图2是康佳T系列高清彩电开关电源的＋B供电切换电路，对行输出电路供电和行逆程电容器进行控制。

（1）28.125kHz行频 彩电工作在28.125kHz行频时，MODE1为低电平、MODE2为高电平。高电平的MODE2通过R963使V912导通，致使B和C点为低电平，B点为低电平后V406截止，使V404导通，C405被短接。低电平的MODE1通过R960使V911截止，此时V911集电极建立的高电平电压经R439使V405导通，SR401内的触点吸合，将C419、C416短接，此时行逆程电容的容量达到最大。C点为低电平后，A点也为低电平，一方面使N402截止，P沟道场效应晶体管V409导通，C408接入电路，使S校正电容器的电容量达到最大；另一方面使V905和V906、V908截止，此时＋B电压最低，通常为130V。

（2）31.5kHz行频 彩电工作在31.5kHz行频时，MODE1和MODE2都为高电平。如上所述，MODE2为高电平时，不仅使C405被短接，而且使C408继续接入电路。MODE1为高电平后通过R960使V911导通，不仅使＋B电压不变，而且使V405截止，导致SR401内的触点释放，C419、C416接入电路，因电容串联而减小，确保高压的稳定。

图1 长虹CHD⁃1型机心开关电源的无源功率因数校正电路

（3）33.75kHz行频 彩电工作在33.75kHz行频时，MODE1为高电平、MODE2为低电平。如上所述，MODE1为高电平时，不仅使＋B电压不变，而且使C408继续接入电路。MODE2为低电平使V912截止，致使V405截止，C419、C416接入电路，同时由于V912截止，使V406导通，V404截止，C405接入电路，行逆程电容器的电容量下降，确保高压基本不变。

（4）38kHz行频 彩电工作在38kHz行频时，MODE1和MODE2均为低电平。如上所述，MODE2为低电平时，C405、C416、C419接入电路。MODE1为低电平使V911截止，使A点的电位为高电平。该电压第一路使N402工作，使V409截止，致使C408脱离电路，S校正电容器的电容量下降；第二路通过R937使V905导通，RP902、R963接入电路，致使开关电源输出电压升高；第三路使V906、V908相继导通，由V908的发射极输出的电压为行输出电路供电，从而确保高压和行扫描电流的稳定。

图2 康佳T系列高清彩电开关电源的＋B供电切换电路

2.取样电压切换电路

图3是海尔华亚机心的＋B供电切换电路，对稳压控制电路的取样电压进行控制，通过改变取样电压达到切换＋B供电的目的。

当微处理器根据同步脉冲识别信号频率后，输出HDTV和CDTV控制电压。当彩电工作于高行频的HDTV状态时，HDTV控制电压为高电平，V805导通，集电极呈低电平，将取样电压拉低，开关电源输出电压升高；当彩电工作于低行频的CDTV状态时，CDTV控制电压为低电平，V803截止，集电极呈高电平，将15V电压经R852、VD816送到取样电路，使取样电压提升，开关电源输出电压降低。这样，通过微处理器识别行频的高低，控制＋B电压随行频升高而升高，从而满足多频扫描的需要。

维修提示：若＋B切换电路在行频较低时误动作，会使开关电源输出＋B电压不降低，导致X射线保护电路动作或行输出管击穿的故障；而工作在行频较高时，若切换电路不能正常切换，使开关电源输出电压不升高，会导致行输出电路供电电压低而产生行幅不足、亮度低等故障。

（三）副电源供电切换电路

高清彩电开关电源微处理器控制系统的副电源往往不单独设立，而是取自主电源输出的低压供电电路。由于彩电待机往往采用降低主电源输出电压的方式，副电源供电也随之降低，不能满足待机状态副电源的供电需求，因此高清彩电开关电源多设置副电源供电切换电路，将待机状态较高的输出电压送到副电源稳压电路。常见的副电源供电电路有两种：一种是受待机控制电路控制，另一种是根据输出电压的高低自动进行切换。

1.受开关机控制的副电源切换电路

图4是康佳TG系列高清彩电开关电源的副电源供电切换电路，待机时开关电源输出电压降低到开机状态1/4左右，造成副电源供电不足，为此设置了副电源供电转换电路，待机时STANDBY变为高电平，一是使V956、V955导通，将C965两端待机时的5.6V电压送到副电源稳压电路，弥补待机状态N950输入电压的不足；二是使V967、V966导通，弥补数字板3.6V供电的不足。

图3 海尔华亚机心的＋B供电切换电路

2.由输出电压的高低自动进行切换的副电源供电切换电路

图5是海信HY60高清机心开关电源的副电源供电切换电路，主要由V542和VDZ504组成，开机时V542的发射极电压为＋12V，而基极电压被VDZ504钳位在9.1V，VD542截止，副电源稳压电路N541由12⁃1V供电；待机时开关电源输出电压降低到开机状态的1/2，12⁃1V的电压和V542的发射极电压降低到6V以下，V542导通，将C582两端待机时电压经V542稳压后送到副电源稳压电路N541，弥补待机时副电源的供电不足。

维修提示：当副电源供电切换电路发生开路故障，待机状态无法导通为副电源补充电压时，遥控待机后控制系统会因供电不足而无法正常工作，引发自动关机或不能遥控关机故障；当副电源切换电路的晶体管发生击穿故障时，开机状态副电源电压会过高，往往造成副电源稳压电路击穿，严重时会损坏控制系统集成电路。另外，当用市售电源模块代换开关电源时，应注意副电源切换电路的控制，如果采用无待机降压的模块进行代换，一定要将副电源供电切换电路的晶体管拆除，避免开机状态该晶体管导通，将控制系统烧毁。

图4 康佳TG系列高清彩电开关电源的副电源供电电切换电路

（四）新型开关电源厚膜电路

高清彩电开关电源往往采用新型开关电源厚膜电路，如STR⁃F6656、FSCQ1265RT、KA5Q1265RF、STR⁃W6756、TDA16846、KA3S0680R、TDA4605－3、STR－G9656，这种厚膜电路待机时采用间歇振荡的方式，功耗小、带负载能力大、体积小，且具同步和反馈脉冲检测电路和完善的保护功能，当检测到反馈脉冲异常或发生过电压、过电流、过热故障时，往往采取保护措施。由于新型厚膜电路体积小、功耗小，发热量小，为其配置的散热片也小。

维修提示：当开关电源厚膜电路损坏且无原型号厚膜电路更换，采用市售电源模块代换时，需注意输出功率、输出电流是否满足该开关电源的需求，如果更换模块后发热严重，应适当增大散热板的面积。再就是上面提到的，用无待机降压供电的电源模块代换时，一定要将副电源供电切换电路的晶体管拆除，避免开机状态误导通，造成副电源电压大幅度提高而烧毁微处理器控制系统。

二、高清彩电开关电源维修技巧

（一）开机三无，指示灯不亮

开机后三无，指示灯不亮，多为主电源未工作，先查熔丝是否烧断，如果烧断，说明开关电源存在严重短路故障。一是抗干扰电路电容器击穿短路；二是整流滤波电路的二极管或大滤波电容器击穿短路；三是开关电源厚膜电路内部场效应开关管击穿短路。如果发现厚膜电路内部场效应开关管击穿，应注意对尖峰脉冲吸收电路和稳压电路元器件的检测，避免上述元器件损坏引起厚膜电路二次击穿。

如果熔丝完好，一是查开关电源厚膜电路的300V电压是否是否正常：若无300V供电，多为市电输入电路发生开路故障，常见为大功率电阻器烧断；300V电压过低是大滤波电容器失效。二是检测厚膜电路的VCC供电引脚的启动电压：若无启动电压，检查启动电阻是否烧断或阻值变大；若VCC电压低于正常值，则是VCC供电滤波电容器失效或限流电阻器阻值变大。三是查外围电路元器件是否正常，如果上述电压和元器件正常，检测开关电源二次整流滤波电路和行输出电路是否击穿短路，造成开关电源过电流保护停止工作。

（二）开机三无，指示灯亮

指示灯亮，开关电源输出电压为正常时的1/2或1/3左右，负载电路因供电不足而停止工作，则是开关电源处于待机状态。首先测量开关机控制电压是否正常，常见的开关机控制电压为高电平开机、低电平待机，也有的开关电源正好相反，应引起注意。如果POWER电压为开机电平，故障在开关电源的待机控制电路，否则故障在微处理器控制系统。

（三）自动关机，指示灯亮后熄灭

如果开关电源开机时有电压输出，然后自动关机停止工作，指示灯同时熄灭，开关电源无电压输出，多为开关电源一次侧以厚膜电路为核心的保护电路启动所致。对于过电流保护，一是查厚膜电路源极引脚外接过电流保护取样电阻是否阻值变大；二是查二次整流滤波电路和负载电路是否发生短路故障，特别是行输出电路是否发生短路击穿故障。若过电压或欠电压保护启动，重点检查稳压控制电路、VCC供电整流滤波电路、厚膜电路反馈引脚外部电路等。

维修时，将主要负载电路行输出电路断开，接假负载，将开关机控制端改接在需要的开机电压上（高电平开机接5V，低电平开机接地），人为为开关机控制电路送去开机电平，测量开关电源输出电压和关键点电压，判断故障范围。

图5 海信HY60高清机心开关电源的副电源供电切换电路

三、速修图解识图与使用说明

为了使读者准确识读开关电源电路图，快速维修高清彩电开关电源，全书分7章，分别介绍海尔、长虹、康佳、海信、厦华、TCL、创维高清彩电开关电源的工作原理、维修数据和电路图解，每章分为两部分介绍该品牌高清彩电的开关电源电路图。

第一部分：开关电源维修资料

该部分为读者提供开关电源电路必要的维修资料和数据。

一是简单介绍开关电源的适用机型、单元电路组成和开机后的工作过程，使读者对整个电源板的组成和开机后各个单元电路的工作顺序心中有数。

二是介绍各个单元电路的核心器件——集成电路的引脚功能和维修数据，为读者提供电源板的维修资料，便于在维修时查找和比对。

需要说明的是：表中集成电路的电压数据有参考电压和对地电压两种，其中参考电压是从集成电路维修资料或其他采用该集成电路的电源板数据中借用的，仅供维修时参考；而对地电压是在该电源板维修时实际测量得到的数据，数据准确真实。

第二部分：开关电源速修图解

该部分在开关电源工作原理图的基础上，做了如下分解、说明、标示。

一是对各个单元电路进行分解，在各个单元电路的旁边，标示了该单元电路的作用、工作原理、易发故障和维修提示，便于读者了解单元电路，快速排除单元电路引发的常见故障。

二是用箭头标注了供给电压、激励信号、控制电压、取样电压的走向，便于读者了解信号流程。需要说明的是，箭头只反映了电压和信号的走向和前后关系，但不是电流的流向，也不代表电压的高低。

三是在开关机电路和保护电路，标注了控制电压的高低变化，便于读者通过测量关键点电压，判断电源电路是工作于开机状态还是待机状态，判断保护电路是否启动。需要说明的是，关键点不同，电压的高低也不同。例如，连接器送来的开关机电压，高电平为4V以上，低电平为0V；开关机电路和保护电路中模拟晶闸管的晶体管，发射极接地的NPN型晶体管的基极电压高电平为0.7V，低电平为0V；PNP型晶体管的基极电压高电平等于其发射极电压，低电平低于发射极电压0.7V；保护电路中隔离二极管的正极电压高电平因检测电路的供电电压而异，一般在2～12V之间，低电平一般为0V。

四是介绍了判断保护电路启动和解除保护的方法，便于读者快速准确地判断故障范围，排除开关电源保护故障。需要说明的是，解除保护最好采用脱板维修或断开负载电路的方式，用假负载代替行输出电路，避免解除保护后过高的输出电压损坏负载电路。

五是电路图中未能标注的内容，在第一部分维修资料中用文字对特殊单元电路做了简要说明。