2.2 长虹液晶彩电FSP306-4F01电源板维修精讲

长虹液晶彩电采用FSP306-4F01电源板，是永胜宏FSP系列中适用于32～42in^[1]液晶彩电的开关电源，集成电路采用NCP1606+NCP1230+NCP1396组合方案，输出+5VS、+24Va、+24Vi电压，应用于长虹LTDV32876、LT37710、LDTV40876F、LT42900FHD、LDTV42866U、LDTV42700FHD、LDTV42876F、LDTV42810FU等液晶彩电中。

2.2.1 电源板原理精讲

长虹FSP306-4F01电源板上面元器件大多被散热板覆盖，上面元器件的实物图解如图2-12所示；电源板下面元器件实物图解如图2-13所示；电源板电路组成框图如图2-14所示。

图2-12 长虹FSP306-4F01电源板上面元器件的实物图解

该电源板由三部分组成：一是以集成电路NCP1606（U601）为核心组成的PFC电路，将整流滤波后的市电校正后提升到400V，为主开关电源供电。二是以集成电路NCP1230（U501）为核心组成的副开关电源，产生+5VS和VC电压，其中+5VS电压一是为主板控制系统供电，二是经待机电路Q202～Q204控制后，为主板小信号处理电路供电；VC电压经待机电路控制后产生VCC电压，为PFC和主开关电源驱动电路U601、U101供电。三是以集成电路NCP1396（U101）为核心组成的主开关电源，产生+24Va、+24Vi两组电压，为主板和逆变器板供电。

图2-13 长虹FSP306-4F01电源板下面元器件的实物图解

图2-14 长虹FSP306-4F01电源板电路组成框图

1.PFC电路

长虹FSP306-4F01电源板PFC电路如图2-15所示，其中PFC控制器U601采用NCP1606，与激励脉冲放大管Q603、Q605、大功率场效应晶体管Q601、Q602和储能电感L602等外部元器件，组成并联型PFC电路。

（1）NCP1606简介

NCP1606是新型PFC控制器，其内部电路框图如图2-16所示。它的内部集成有基准电压源、启动定时器、误差放大器、模拟乘法器、电流检测放大器、MOSFET驱动级以及保护电路等。NCP1606引脚功能和维修数据见表2-8。

图2-15 长虹FSP306-4F01电源板PFC电路

图2-16 NCP1606内部电路框图

表2-8 NCP1606引脚功能和维修数据

（2）启动工作过程

AC220V市电经抗干扰电路滤除干扰后，再经BD101、C601～C603、L601滤波后，在测试点P2产生100Hz的+300V脉动直流电压，一路经储能电感L602送到大功率MOSFET（开关管）Q601、Q602的D极；二次开机后，开/关机控制电路输出的VCC电压，加到U601的8脚，U601内部电路启动工作，从7脚输出脉冲调制信号，经Q603、Q605放大后，激励Q601、Q602工作在开关状态。由于L602的储能作用，振荡的开关脉冲经D601整流、大滤波电容C101滤波，在测试点P1上获得约+400V的直流电压，为主电源电路供电。

储能电感L602二次5-8绕组感应的脉冲经R628限流后加到U601的5脚（零电流检测端），控制驱动脉冲从7脚输出的脉冲相位，从而控制Q601、Q602导通/截止时间，校正输出电压相位，减小Q601、Q602的损耗。

（3）防止Q601、Q602峰谷状态饱和损坏

100Hz脉动直流电压经R604～R606降压后加到U601的3脚，为内部的误差放大器提供一个电压波形信号，与5脚输入的过零检测信号一起，使7脚输出的脉冲调制信号占空比随100Hz电压波形信号改变，实现了电压波形与电流波形同相，防止Q601、Q602在脉冲的峰谷来临时处于导通状态而损坏。

（4）稳压控制电路

PFC电路输出的400V电压，经R601～R603与R630、R631分压后，送到U601的1脚内部的乘法器第二个输入端，经内部电路比较放大后，控制7脚输出的脉冲，达到稳定输出电压的目的。

（5）过电流保护电路

U601的4脚为开关管过电流检测输入端，R622、R621是取样电阻，通过R626连接IC内部电流比较器，对大功率MOSFET（开关管）Q601、Q602的S极电流进行检测。

正常工作时，Q601、Q602的S极电流在R622、R621上形成的电压降很低，反馈到U601的4脚电压接近0V。当某种原因导致Q601、Q602的D极电流增大时，则R622、R621上的电压降增大，送到U601的4脚电压升高，内部过电流保护电路启动，关闭7脚输出的驱动脉冲，PFC电路停止工作。

2.副开关电源电路

长虹FSP306-4F01电源板副开关电源电路如图2-17所示。副开关电源主要由集成块U501（NCP1230）、开关管Q501、变压器T501、稳压控制电路U202、光耦合器PC502等组成，为整机控制系统提供5VS/1.0A电压，同时5VS电压经Q204控制后，输出5V/2.5A电压，为小信号处理电路供电。

（1）NCP1230简介

NCP1230是小功率电源控制电路，其内部电路框图如图2-18所示。它的内部集成有HV（高电压）源、基准电压源、驱动级、PFC-VCC控制等电路。NCP1230引脚功能和维修数据见表2-9。

（2）启动供电过程

电源板通电后，AC220V市电经整流滤波后输出的100Hz脉动电压，经PFC整流管D601、D602在大滤波电容C101两端测试点P1产生约300V直流电压（此时PFC电路未工作，P1点电压为+300V；PFC电路启动后，P1点电压上升到+400V）。该电压一路经变压器T501的4-5绕组加到开关管Q501的D极，另一路经R523、R524为U501的8脚提供启动电压，副开关电源启动工作，U501进入振荡状态，产生振荡脉冲信号从5脚输出，推动Q501工作于开关状态，在T501中产生感应电压。其中T501的2-1绕组产生的感应电压经D506整流、C508滤波、Q503、ZD501稳压后，产生VC电压，该电压分为两路：一路经RD504加到U501的6脚形成二次供电，U501内部得到一个稳定的供电后，持续进行振荡；另一路电压送到开/关机控制电路Q110的e极。

图2-7 长虹FSP306-4F01电源板副开关电源电路

图2-18 NCP1230内部电路框图

表2-9 NCP1230引脚功能和维修数据

动电压，副开关电源启动T作，U501进入振荡状态，产生振荡脉冲信号从5脚输出，推动Q501工作于开关状态，在T501中产生感应电压。其中T501的2-1绕组产生的感应电压经D506整流、C508滤波、Q503、ZD50l稳压后，产生VC电压，该电压分为两路：一路经RD504加到U501的6脚形成二次供电，U501内部得到一个稳定的供电后，持续进行振荡；另一路电压送到开／关机控制电路0110的e极。

T501的二次绕组测试点感应电压，通过D204整流及C205-C207滤波得到5VS/1.OA电压，通过接口电路P201的6脚为主板控制系统供电。

T501的4-5一次绕组并联的C501、D503、R521、FB502组成尖峰吸收回路，0501的D极输出的脉冲电压经D503对C501充电，使Q501截止时D极的尖峰脉冲电压被有效吸收，保护开关管Q501不被过高的尖峰脉冲击穿。

（3）稳压控制电路

稳压控制电路由三端精密稳压器U202和光耦合器PC502组成，经R225、R226从开关电源输出端5VS/1.0A分压取样，对开关电源一次侧U501的2脚内部电路的脉冲占空比进行调整，以达到稳压的目的。

（4）过电压保护电路

过电压保护电路由稳压管ZD504、Q504组成，对副开关电源D506、C508输出的电压进行检测。副开关电源输出电压正常时，D506、C508输出的电压不能击穿ZD504，Q504截止，对U501的3脚电压不产生影响；副开关电源输出电压过高时，D506、C508输出电压高于ZD504稳压值，击穿ZD504，Q504导通，向U501的3脚注入高电平，U501内部保护电路启动，U501停止输出激励脉冲。

（5）过电流保护电路

U501的3脚为开关管过电流检测输入端，R522是取样电阻，通过R528连接IC内部电流比较器，对大功率MOSFET（开关管）Q501的S极电流进行检测。

正常工作时，Q501的S极电流在R522上形成的电压降很低，反馈到U501的3脚电压接近0V。当某种原因导致Q501的S极电流增大时，则R522上的电压降增大，送到U501的3脚电压升高，内部过电流保护电路启动，关闭5脚输出的驱动脉冲，副开关电源停止工作。

（6）开/关机控制电路

开/关机控制电路由VCC控制电路和5V/2.5A控制电路两部分组成。VCC控制电路主要由Q201、光耦合器PC501、Q110等组成；5V/2.5A控制电路由Q205、Q203、Q204组成。

1）开机收看状态：用遥控器或本机键开机后，信号处理电路输出的开/待机控制电压由低电平0V变为高电平，一是使VCC控制电路Q201、PC501、Q110导通，将副开关电源Q503输出的VC电压输出，变为VCC电压，送到PFC驱动电路U601的8脚和主开关电源驱动电路U101的12脚，PFC电路和主开关电源启动工作，为主板和逆变器板提供+24Va、+24Vi电压；二是使5V/2.5A控制电路Q205、Q203、Q204导通，将副开关电源输出的5V电压输出，产生5V/2.5A电压，送到主板小信号处理电路，小信号处理电路启动工作。

2）待机状态：待机状态时，信号处理板上的控制系统电路输出的开/待机（PS-ON）控制电压为低电平0V，一是使VCC控制电路Q201、PC501、Q110截止，切断PFC驱动电路U601的8脚和主开关电源驱动电路U101的12脚VCC供电，PFC电路和主开关电源停止工作；二是使5V/2.5A控制电路Q205、Q203、Q204截止，切断小信号处理电路5V/2.5A电压，整机进入待机状态。

3.主开关电源电路

长虹FSP306-4F01电源板主开关电源电路如图2-19所示。它由振荡驱动电路U101（NCP1396）、半桥式推挽电路开关管Q101、Q102、开关变压器T101和稳压控制电路光耦合器PC101、误差放大器U201组成。主开关电源的输出电路采用的是半桥谐振单电感加单电容的拓扑结构，常称为LLC谐振型开关电源电路。这种拓扑结构能够提升能效、降低电磁干扰（EMI），并且提供更好的磁利用。该电源电路在正常工作后，当其谐振电路的谐振频率等于激励振荡电路的振荡频率时，就可以使开关电源有最大的功率输出。

图2-19 长虹FSP306-4F01电源板主开关电源电路

（1）NCP1396简介

NCP1396是安森美公司生产的半桥LLC谐振模式控制器，其内部电路框图如图2-20所示。它的内部集成电压控制振荡器，输出高端和低端激励脉冲，推动功放电路，具有多重保护功能。它可以外部设定最高开关频率，且精度高，还可以实现开关管在有负载情况下的零电压转换，因而提升了开关输出的效率，大大降低了开关管的损坏率。NCP1396引脚功能和维修数据见表2-10。

图2-20 NCP1396内部电路框图

表2-10 NCP1396引脚功能和维修数据

（2）启动工作过程

在本电源中，开关变压器T101的一次绕组和电容C112组成一个串联谐振电路，连接于功率输出管Q101、Q102的输出端。而振荡部分U101和功率输出部分看作是一个他激型振荡器。电路设计时将T101和C112的谐振频率设计为约等于U101内部振荡器的工作频率，更好地保证了电源电路的输出功率。

开机后，开/关机控制电路的VCC电压送到U101的12脚，NCP1396启动工作，从15、11脚输出频率相同、相位相反的开关激励信号，推动上桥开关管Q101和下桥开关管Q102工作于开关状态，其脉冲电流在开关变压器T101输出的是近似正弦波，在T101的二次侧产生感应电压，经过整流、滤波后，产生+24Va、+24Vi两组电压，为主板和逆变器板供电。

（3）稳压控制电路

为了确保开关电源输出电压的稳定，还设计了光耦合器PC101、误差放大器U201组成的稳压反馈电路。当由于某种原因导致24V输出电压升高时，分压后加到比较器U201控制端的电压也随之升高，引起U201导通程度加大。再通过PC101将反馈电流送入U101的6脚，6脚为NCP1396的反馈输入端，当输入电流增大时，控制芯片内部的振荡器提高其振荡频率。由于振荡频率原本就高于负载LLC谐振电路的谐振频率，提高振荡频率进一步拉大了其与谐振频率的频率差，使电路的输出功率下降，最终降低输出电压，实现稳压控制。当24V电压降低时，其控制过程相反。

（4）保护电路

为了防止电源出现过电压工作情况，NCP1396设计了两个保护控制端，分别是8脚和9脚。其中8脚为快速故障检测端，当故障反馈电压达到设定的阈值时，U101立即关闭15脚和11脚的激励输出信号，LLC电路停止工作。9脚为延迟保护控制端，当故障反馈电压达到设定的阈值时，U101内部计时器启动，延迟一定时间后控制芯片内部电源管理器进入保护状态。两个保护控制端的检测信号来自功率输出过电压保护电路，该电路由C111、VD104、VD106、R143、R144等组成。当功率放大电路出现异常电压升高时，通过以上电路，使8、9脚电压上升，U101内部的激励电路被关闭，激励信号停止输出，主电源也就不再工作，完成功率输出过电压保护。

4.保护电路

长虹FSP306-4F01电源板设有市电过低保护、PFC输出电压过低保护、5VS和24Va输出电压过高保护、过热保护电路。市电过低时，副开关电源停止工作；PFC输出电压过低时，主开关电源停止工作；5VS和24Va输出电压过高保护、过热保护时，开/关机控制待机进入待机状态，PFC和主开关电源均停止工作。

（1）市电过低保护电路

市电过低保护电路如图2-17所示。它由分压取样电路R113～R115、R537和Q109、Q105为核心组成，对副开关电源驱动电路U501的2脚（稳压控制端）进行控制。市电正常时，取样电压经D106整流、C116滤波的电压使Q109导通、Q105截止，对U501的2脚电压不产生影响，U501正常工作；市电过低时，取样电压经D106整流、C116滤波的电压过低，Q109截止、Q105导通，将U501的2脚电压拉低，U501据此停止工作。

（2）PFC输出电压过低保护电路

PFC输出电压过低保护电路如图2-19所示。它以分压取样电路R102～R104、R141为核心组成，对主开关电源驱动电路U101的5脚（稳压控制端）进行控制。PFC输出电压正常时，加到U101的5脚电压为高电平，U101正常工作；PFC输出电压过低时，加到U101的5脚电压低于设计值，U101据此停止工作。

（3）输出电压过高和过热保护电路

输出电压过高和过热保护电路如图2-17右侧所示。它由模拟晶闸管Q202、Q206、稳压管ZD201、ZD202、热敏电阻TH201为核心组成。5VS输出电压过高时，击穿稳压管ZD201；+24Va电压过高时，击穿稳压管ZD202，经隔离二极管D206或D207向Q206的b极注入高电平，Q206、Q202饱和导通，将开/关机控制电路光耦合器PC501的1脚供电拉低，PC501截止，Q111截止，切断PFC和主开关电源驱动电路U601的8脚和U101的12脚VCC供电，PFC和主开关电源均停止工作。当电源板温度过高时，热敏电阻TH201的阻值明显降低，Q206的b极电压升高，Q206、Q202导通，同理，保护电路启动。

2.2.2 电源板维修精讲

长虹FSP306-4F01电源板发生故障时，主要引起开机黑屏幕故障，可通过观察待机指示灯是否点亮，测量关键点电压，解除保护的方法进行维修。

1.三无，指示灯不亮

（1）检查熔丝是否熔断

该电源发生指示灯不亮故障时，主要检测副开关电源，首先检查熔丝F101是否熔断，如果熔断，一是检查市电输入抗干扰电路、整流滤波电路、主副开关电源和PFC电路大功率开关管是否击穿短路；二是检查市电输入附近的压敏电阻是否击穿烧焦，如果击穿，则很可能是市电输入电压过高引起。

如果检查副开关电源开关管Q501击穿，继续查T501的4-5绕组并接的尖峰吸收电路D503、C501、R521是否开路，避免Q501再次击穿。

（2）检查副开关电源

如果测量熔丝F101未断，说明开关电源不存在严重短路故障，主要是副开关电源电路未工作，主要对以下电路进行检测。

1）测量副开关电源有无电压输出。如果有5VS/1.0A电压输出，查电源板与控制板之间的连接器P201的6脚连线和主板5V负载控制系统。

2）如果测量副开关电源无电压输出，首先测量大滤波电容C101两端待机状态的+300V供电，无+300V电压，检查市电输入电路和整流桥BD101是否发生开路故障；如果有+300V电压输出，测量U501的8脚有无启动电压。如果无启动电压，检查8脚外部启动电路R523、R524是否发生开路故障。

3）如果测量U501的8脚有启动电压，测量U501的5脚电压和激励脉冲，无脉冲输出，一是检测U501的各脚电压和对地电阻，并与正常数据对比，判断U501是否损坏，必要时，代换U501试试；二是检查U501的2脚外部市电过低保护电路是否启动。

4）如果测量U501正常，则检查二次整流滤波电路是否发生短路、开路故障，如果整流滤波电路和5VS/1.0A负载电路控制系统发生严重短路故障，也会造成副开关电源无电压输出。

2.三无，指示灯亮

指示灯亮，说明副开关电源正常。可按遥控器上的“POWER”键，测开/关机控制电路Q201的b极有无PS-ON高电平。无PS-ON高电平，检查主板上的微处理器控制系统；有PS-ON高电平，故障在开/关机控制电路和主开关电源。

（1）检查开/关机控制电路

如果测量主开关电源始终无电压输出，说明主开关电源未工作，测量U101的12脚有无VCC供电。无VCC供电，检查由Q503、ZD501组成的VC稳压电路和由Q201、PC501、Q110组成的开/关机VCC控制电路。

（2）检查PFC输出电压

由于主开关电源U101的5脚外设PFC输出电压检测电路，如果PFC电路发生故障输出电压过低，主开关电源就会停止工作，无电压输出。当主开关电源无电压输出，而U101的12脚有VCC供电时，需测量PFC输出电压是否为+400V，如果仅为+300V，则是PFC电路未工作或大滤波电容C101失效或容量减小，应首先排除PFC电路故障。

（3）检查主开关电源

如果U101的12脚有VCC供电，PFC电路的+400V输出电压正常，则测U101的11、15脚有无PWM驱动脉冲。如果有PWM驱动脉冲，查U101的11脚和15脚外部的半桥式推挽输出电路和二次整流滤波电路。

3.保护电路维修

（1）输出电压过高保护电路维修

如果发生开机后主开关电源有电压输出，然后降为0V，多为电源二次过电压保护电路启动引起。判断该保护电路是否启动的方法是：开机瞬间测量模拟晶闸管Q206的b极电压，如果由正常时的0V上升到0.7V，则是该保护电路启动。维修时主要检查主、副开关电源稳压电路和过电压保护电路。常见为主、副开关电源稳压电路取样电阻变质，过电压保护电路稳压管ZD201、ZD202漏电等。

解除保护的方法：一是将保护执行电路模拟晶闸管Q206的b极与e极短路；二是拆除保护电路与待机控制电路之间的连接线J202。要确定是哪路保护电路引起的保护，可测量隔离二极管D206、D207，如果断开哪个二极管后开机不再保护，则是该路保护电路引起的保护。

（2）市电过低保护电路维修

该保护电路易发生取样分压电阻R113～R115变质、阻值变大故障，造成取样电压降低，引起保护电路启动，副开关电源无法启动工作。判断该保护电路是否启动的方法是：测量Q105的G极电压，如果由正常时的低电平0V变为0.7V以上高电平，则是该保护电路启动；如果测量市电输入电压正常，则是该保护电路元器件变质引起的误保护。

解除保护的方法是：将Q105的G极对地短路，如果解除保护后，副开关电源恢复正常启动，则是该保护电路引起的故障。

（3）PFC输出电压过低保护电路维修

如果测量PFC输出电压达到370V以上，而主开关电源U101的5脚电压低于1V，则是该保护电路故障，多为取样分压电阻R102～R104变质、阻值变大所致。

（4）副开关电源过电压保护电路维修

如果发生指示灯亮后熄灭故障，多为副开关电源过电压保护电路启动引起，检查副开关电源稳压和过电压保护电路。解除保护的方法：断开稳压管ZD504。

4.维修参考数据

长虹FSP306-4F01电源板采用的集成电路引脚功能和维修数据见表2-8～表2-10；电源板上其他主要元器件实测数据见表2-11；电源板与主板和背光灯板的输入、输出连接器引脚功能和维修数据见表2-12，供维修时参考。

表2-11 其他主要元器件测试数据

表2-12 连接器的引脚功能和维修数据

2.2.3 电源板维修实例

[例1]开机三无，指示灯亮。

分析与检修：接通电源，测量待机电压5VS/1.0A正常，二次开机再测量主开关电源各输出电压均无。随后检测开/待机控制PS-ON信号为高电平3.4V，测量控制晶体管Q201饱和导通，测量开关机控制光耦合器PC501的初级发光二极管已经倒塌，其次级光敏晶体管本应导通增强，但实测次级光敏晶体管c极（4脚）电压为高电平，致使晶体管Q110的b极没有电流流过而截止，PFC电路U601（NCP1606）、主开关电源形成电路U101（NCP1396）由于没有VCC供电而停止工作。将PC501焊下进行检测，发现3-4脚之间已开路，更换后输出电压正常。

[例2] 开机三无，指示灯亮。

分析与检修：测量待机电压5VS/1.0A正常，二次开机再测量主开关电源各输出电压均无。随后检测开/待机控制PS-ON信号为高电平3.4V，测量PFC输出端C101两端电压仅为+300V，判断PFC电路发生故障未工作。测量PFC驱动电路U601的8脚VCC供电为12V正常，测量U601的7脚输出驱动脉冲信号0.04V正常。直接测量驱动脉冲信号放大晶体管Q603/Q605、MOSFET Q601/Q602的工作状态，发现Q601/Q602已开路，即驱动放大脉冲信号无法在电感L602上进行储能和释能，从而不能将300V电压叠加为400V的PFC电压，最终使输出电压降低，主开关电源U101的5脚电压降低，主开关电源停止工作。更换相同型号Q601/Q602后，输出电压恢复正常，故障排除。

[例3] 指示灯亮，二次开机后自动关机。

分析与检修：测量待机电压5VS/1.0A正常，二次开机瞬间测量主开关电源有电压输出，数秒钟后降为0V，判断主电源过电压保护电路启动。测量保护电路模拟晶闸管Q206的b极电压，由正常时的低电平0V上升到0.7V。拆下电源板单独维修，用1kΩ电阻跨接于连接器P201的6脚+5VS和1脚PS-ON之间，为开/关机控制电路提供开机高电平，在24V输出端接24V灯泡作假负载，将Q206的b极对地短接，解除保护后通电试机，测量主开关电源输出的两组+24V电压正常，判断保护电路元器件变质引起误启动。怀疑稳压管ZD202漏电，用27V稳压管代换后，恢复保护电路，通电试机开机不再保护，故障排除。