JSK4260-050晶辰电源板原理与维修

概要：本文主要讲述JSK4260-050晶辰电源板的原理和维修方法，从该电源板的命名规则到原理和实物图，详细讲解了该款电源板的检修技巧，本文因出自海尔官方培训手册，故暂时分类到本网海尔彩电维修频道。

一、功能特点

JSK4260-050是海尔平板电视普遍采用的一款电源板，拥有24V、16.5V、12V、5V共四路输出，该电源板有以下特点：1）、高安全性；2）、保护齐全；3）、电路简单；4）、性价比高。

适用机型:海尔L40R1,LU42R1,L42R1A,LR42T1,LU40R1(AX68),L52A18-AKD,LU42K1,LU42W1,L40A11-AK,LU52W1,LU37T1,LU52T1,LD42W1,LU42T1,L37A8A-A1,LK42K1,L42A8A-A1,LU40K1,LK40K1等。

二、工作原理及维修

1、电源板原理框图

2、JSK4260-050电源正面视图：

电源板接口定义

4、主要集成电路功能简介

l6562d：PFC前置调节器，ST公司生产

L6599:主电源IC，ST公司开发的一款高性能固定脉宽电流模式控制器，工作频率最高可达500KHz,具有管脚少，外围电路设计简便等优点。

ICE3B0565:负电源IC，英飞凌公司生产，具有性能稳定，外围设计简洁等优点。

M393:双路差分比较器

5、电源板工作原理

JSK4260-050由EMI输入、副电源电路、PFC功率因素补偿电路、主电源电路、开待机电路、保护电路6大部分组成。

EMI输入电路： 开关电源是把工频交流整流为直流后，通过振荡电路变为高频交流，再整流为直流的一种电源，这种工作模式会产生很大的射频干扰。干扰信号会经过供电线路辐射出去，严重时会影响到线路中其它电子设备的正常工作。要想使其得到更广泛的应用，满足电磁兼容性的有关指标，就需要有效地抑制开关电源的干扰，因此在电源输入电路中增加了EMI滤波电路，如下图所示：

从结构上很容易看出，该电路实际是一低通滤波器，LF1、LF2、LF3为共模扼流线圈，它是绕在同一磁环上的三组独立的线圈，圈数相同，绕向相反，在磁环中产生的磁通相互抵消，磁芯不会饱和，主要抑制共模干扰，电感值越大对低频干扰滤除效果越好。增加这样的滤波电感对消除共模干扰的能力有很大提高。CY3、CY4、CY5、CY6为共模电容，主要抑制差模干扰，即火线和零线分别与地之间的干扰。电容值越大对低频干扰抑制效果越好，CX1、CX3为差模电容，主要抑制共模干扰，即抑制火线和零线之间的干扰。电容值越大对低频干扰抑制效果越好。R2、R3、R4、R5 对该电路中的电容起泄放作用，在关机后迅速泄放CX1、CX3中存储的电荷，防止带电损坏元件或对人造成电击伤害。

电源工作原理:

待机电路的核心器件为英飞凌公司生产的ICE3B0565，内部集成了自激振荡、稳压控制、保护电路、开关MOS管等器件，由于集成度比较高，外围所需原件很少，该集成电路引脚功能如下:

ICE3B0565内部框图

副电源不受开关机控制,当AC220V接通后,通过整流桥堆得到+300V直流电压VDC,VDC通过保险电阻FB2送至开关变压器T2的初级绕组4脚，由开关变压器5脚引出，接电源模块IC6第5脚后分两路，一路到MOS管漏极，此时MOS管源漏极间阻值接近无穷大，开关变压器初级绕组无电流通过，另一路经过分压对IC6第1脚外接电容C36进行充电，当C36两端电压达到4.3V时，IC6内部振荡电路开始工作，输出PWM驱动信号到MOS管栅极，此时MOS管工作在开关状态，源漏极导通时间受内部脉宽调整电路控制，开关变压器初级绕组有交流电流通过，次级绕组产生感应电压，开关变压器2脚输出电压经过D16整流后，给IC6第7脚提供14V供电，此时软启动电路停止工作，IC6转为正常工作模式；

稳压过程： 当+5V输出电压升高时，经过RS41、RS42 分压得到的电压也会升高，ICS2导通变深，光耦IC5第3、4脚阻值变小，IC6第2脚电压下降，内部脉宽控制电路输出PWM变宽，导致+5V输出下降，反之过程则相反；IC6第3内部也分2路，1路直接接在MOS管源极，1路进入过流保护电路，当3脚输出电流过大时R65和R78两端压降升高，此电压高于0.7V时，内部过流保护电路起动作，IC6停止工作。副电源共3组输出：+5V_STB、14V、15V。

功率因素校正电路（ PFC）： 功率因素补偿：在上世纪五十年代，已经针对感性负载的交流用电器电压和电流不同相而造成供电效率低下，提出了改进方法（由于感性负载的电流滞后所加电压，电压和电流的相位不同，使供电线路的负担加重，导致供电线路效率下降)，这就要求在感性用电器具上并联一个电容器，用以调整该用电器具的电压、电流相位特性，利用电容上电流超前电压的特性，用以补偿电感上电流滞后电压的特性，使总的特性接近于阻性，从而改善效率低下的方法叫做功率因素补偿 ( P F C ） 。

PFC分无源和有源两种类型,比较常用的是有源PFC,因此液晶电源板也均采取此种方案,有源PFC电路是基于功率因数控制IC和有源PFC电路组成一个DC-DC转换器，将该转换器放在开关电源的整流输出电路和滤波电容之间。它的工作原理和我们常见的开关电源类似,有源PFC变换器几乎全部采用升压型式，主要是在输出功率一定时有较小的输出电流，从而可减小输出电容器的容量和体积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径。因此经过有源PFC转换之后输出的电压可以达到380V-400V。

晶辰JSK4260-050 PFC电路工作原理:

JSK4260-050 PFC电路的核心元件为IC1（L6562D)，该芯片脚位功能如下：

C1的8脚有15V左右供电时，集成电路才会工作，该电压来自副电源，由待机控制电路的Q5进行控制。IC1第7脚输出PFC校正信号，由Q6进行放大送到Q1的栅极，驱动Q1工作在开关状态，当Q1导通时L1A通过300V将电能转换为磁能进行存储，此时电压的极性为左正右负，IC1第5脚通过L1B检测到L1A在进行磁能存储，另一路300V经过D8和TH1对负载供电并对C6进行充电，C6两端充电电压为300V，当Q1截止时，L1A中存储的磁能以电能形式开始释放此时的极性为左负右正，正极通过D9对负载进行供电并对C6进一步充电，充电电压=B+PFC约等于400V，D8反向截止，IC1第5脚检测到磁场消失时，IC1进入下一个工作周期；

稳压过程：当PFC输出电压升高时，通过R17、R18、R19、R26分压得到的电压也会升高，此电压送到IC1的第1脚，在IC1内部进行比较，IC1第7脚输出的PWM信号占空比变窄，使Q1导通时间变短，L1A储能下降，最后使输出降低，PFC输出电压降低时过程与此相反；[Page]

保护电路：当交流供电电压高于或者低于电源板的上下限值时，会通过R71、D21、R73、D22、R22、R23反应给IC1第三脚，此时IC1便会停止工作；当Q1源漏极电流增加时，R42两端产生的压降也会随着升高，此电压反映到IC1第4脚，当超过设定值时，IC1停止工作。

JSK4260-050主电源工作原理

1、LLC谐振转换器原理： 随着开关电源的发展，软开关技术得到了广泛的发展和应用，已研究出了不少高效率的电路，主要为谐振型的软开关电源和 PWM型的软开关电源。近几年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的导通电阻，寄生电容和反向恢复时间越来越小了，这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇。对于谐振变换器来说，如果设计得当，能实现软开关变换，从而使得开关电源具有较高的效率。LLC 谐振变换器实 际上来源于不对称半桥电路，后者用调宽型(PWM)控制，而 LLC 谐振是调频型（PFM）。

上分别给出了LLC谐振电路的电路图和工作波形图，，电路中有2支功率MOS管（s1和s2）其工作的占空比分别为0.5；谐振电容 Cs，匝数相等的中心抽头变压器 Tr，Tr 的漏感 Ls，激磁电感 Lm，Lm 在某个时间段也是一个谐振电感，因此，在 LLC 谐振变换器中的谐振元件主要由以上 3 个谐振元件构成，即谐振电容 Cs，电感 Ls 和激磁电感 Lm；半桥全波整流二极管 D1 和 D2，输出电容 Cf。LLC 变换器的稳态工作原理如下：1）、〔t1，t2〕当 t=t1 时，S2 关断，谐振电流给 S1 的寄生电容放电，一直到 S1 上的电压为零，然后S1 的体内二级管导通。此阶段 D1 导通，Lm 上的电压被输出电压钳位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振。2）、〔t2，t3〕当 t=t2 时，S1 在零电压的条件下导通，变压器原边承受正向电压；D1 继续导通，S2 及D2 截止。此时 Cs 和 Ls 参与谐振，而 Lm 不参与谐振。3）、〔t3，t4〕当 t=t3 时，S1 仍然导通，而 D1 与 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm，Ls和 Cs 一起参与谐振。实际电路中 Lm>>Ls,因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。4）、〔t4，t5〕当 t=t4 时，S1 关断，谐振电流给 S2 的寄生电容放电，一直到 S2 上的电压为零，然后S2 的体内二级管导通。此阶段 D2 导通，Lm 上的电压被输出电压钳位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振。5）、〔t5，t6〕当 t=t5 时，S2 在零电压的条件下导通，Tr 原边承受反向电压；D2 继续导通，而 S1 和D1 截止。此时仅 Cs 和 Ls 参与谐振，Lm 上的电压被输出电压箝位，而不参与谐振。6）、〔t6，t7〕当 t=t6 时，S2 仍然导通，而 D1 和 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm，Ls 和 Cs 一起参与谐振。实际电路中 Lm>>Ls，因此，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变。

通过上面的详细分析，对 LLC 软开关型变换器的工作原理及其特性有了一定的了解，下面 介绍利用该技术的开关电源工作原理。

L6599引脚功能：

L6599供电：

Vsb 开关变压器 T2B 绕组电压经 D10 整流，Q5、Z3 稳压后输出 Vcc2（14V 左右），供给 PFC 芯片 工作电压，并通过 Q9、Z4 稳压后输出 Vcc3 （12V 左右） 供给 L6599 第12 脚工作电压。过流、过压、ON/OFF 信号通过光耦 IC4 控制 Q5 的电压是否输出进而控制 PFC、LLC 电路是否工作来实现过压保护、过流保护、开关机功能。

L6599启动：

12脚加上电压后，给1脚(CSS)外接电容 C27充电，此时 C13可视为短路，R57与 R61并联，电阻减少，L6599 的振荡频率升高，电源功率下降， 当 C27充满电时，此时 C27可视为开路，振荡频率由R57决定，振荡频率降低，电源输出正常，由此实现变频软启动功能。同时，VDC通过R7、R8、R9串联电阻及 R45分压输入 7脚(Line)，R45上并联的电容用来旁路噪声干扰。 7脚(Line)电压低于 1.25V 关闭 IC，高于 1.25V 低于 6V 时，IC 正常工作，通过对 VDC 的电压检测，实现欠压保护功能。IC完成软启动后，内部振荡器开始振荡，在 15脚(HVG) 与11脚(LVG)输出如图所示的两个占空比接近50%的脉冲， 驱动 MOS管开始工作。

稳压原理： 次级电压通过取样电阻加在光耦（IC3）内发光管上，并与 ICS1 的基准电压进行比较，ICS1 的稳压值由上偏电阻 RS25或 RS30和下偏电阻 RS26、RS27决定，稳压值由此公式算得：

Vo=[RS9/RS10+1]*2.5V

当负载由满载转向空载时，引起输出电压上升，ICS1（TL431）R 点的电压将上升，而 R 点的电 压是稳定在 2.5V的，这将引起 AK间流过的电流增大，光耦（IC3）内发光管上通过的电流增大，光耦（IC3） 内光敏管上流过的电流也增大，光耦（IC3）内光敏管相当于一个可变电阻，与 R58、 R59串联起来接到4脚(RFMIN)，此时光耦（IC3）内光敏管电阻变小，引起 IC振荡频率升高，使 输出电压下降，反之，当负载由空载转向满载时，输出电压降低，反馈到4脚(RFMIN)导致 IC振 荡频率降低，调节输出电压升高，实现了稳压的目的。

L6599的SCP（过流）保护

当 T1 次级短路时，引起输出电压降低，这一电压变化通过光耦 IC3反馈到 L6599 的 4脚(RFMIN)，引起 L 6599 振荡频率降低，由于此时光耦（IC3）内光敏管的电阻相当于开路，振荡频率大大偏离 LLC 谐振电路的谐振点，C8上的振荡电压急剧增大，通过 C19、R46、，D12、D13 全波整流输入到6 脚 (Isen)，当 Isen>0.8V 时，2脚(Delay)对 C28 充电，C28 也对 R54 放电， 同时 IC 内部对 1脚(VSS)软启动电容放电，导致工作频率上升（功率下降），2脚(Delay)反馈电压急速上升到 3.5V，内部关闭对电容充电同时芯片关闭振荡，停止开关工作，延迟保护时间由2 脚 (Delay)外接电阻 R54（Rdelay）和外接电容 C28（Cdelay）决定。 Cdelay 电容上从 2V 到 3.5V 时的持续时间：

Tmp =10*Cdelay

delay 上从 3.5V 放电到 0.3V 的时间（从保护到重新工作的时间）：

TSTOP=Rdelay*Cdelay*ln(3.5/0.3）≈ 2.5Rdelay * Cdelay

C28 通过 R54放电到 0.3V 时，L6599 会重新工作，由于2脚（Delay)不断在 3.5V 和 0.3V 变化，C 在 保护与正常工作间跳动，输出也会一闪一闪的，即间隔保护模式（在次级 OCP一直没有启动的情况下，才会出现这样的情况，L6599的 SCP保护是不锁定的，只要其2脚（Delay)放电到 0.3V 时又会重新工作。 [Page]

次级的OCP（过流）保护及OVP（过压）保护

次级的过流延时电路在 L6599靠前次检测到过流时，过流保护运放（ICS3）通过RS19和RS20检测到过流，运放输出对 CS36充电，同时通过 RS16和 RS17分压后给 CS34充电，由于 L6599靠前次检测到过流时，2 脚 (Delay)设定的延时时间很短，电容 CS36、CS34上没有积累足够的能量，QS3不能导通，OCP保护电路没有启动。在 L6599 第2脚(Delay)从 3.5V通过 R54 放电到 0.3V 时，L6599重新工作，过流检测电路再次对CS36、CS34充电，此时电容上已经积累足够能量，QS3导通，QS2也导通，将光耦（IC4）内发光管供电拉到低电位， 使发光管无电流流过，光耦（IC4）光敏管电阻相当于无穷大，Q5因无基极偏压而无输出，关闭 L6599 的 VCC 电压，使主电路关闭，达到自锁保护目的。在测试时，有时会看到输出一闪，然后再保护，因为次级的 OCP电路要在 L6599 的 SCP电路第二次动作后才实现保护，所以次级的 OCP电路在保护时间上要滞后于 L6599的 SCP电路（大概相差 40mS 左 右，由其外接的延时电阻电容来决定具体时间），精确的过流点将由次级的 OCP电路来决定。 次级OVP（过压）保护电路结构相对简单，利用Z2、Z3、Z4三支稳压二极管分别监测24V、16.5V、12V，当其中任意一路输出电压升高时，相应的稳压二极管便会反向击穿，启动保护电路动作并锁死。