液晶电视IPE06R31A电源板电路原理与维修

LED液晶彩电采用的IPE06R31A型电源板集开关电源与LED背光灯驱动电路为一体，如图1所示，主要用于TCL、乐华、三洋等等LED等液晶彩电中。

该电源板由开关电源部分和背光灯电路两部分组成如图2所示。开关电源以U1(TEA1733)为核心组成，为背光灯电路和主板电路提供24VA和3.3V电压;LED背光灯驱动电路以U5(MP3394)为核心组成，将24VA供电提升后，点亮4条LED灯串。开/关机电路对开关电源输出的24V电压和LED驱动电路的开/关与亮度进行控制。

一、开关电源电路分析

开关电源电路主要由振荡驱动块U1、开关管QW1、变压器TS1和稳压控制光耦U2、误差放大器U3组成，如图3所示，产生不受控的+24VA、3.3V电压和受控的24V电压。

TEA1733是一款低成本电源控制芯片，具有功率过载保护(OPP)、过流保护、欠压保护(UVP)、过压保护(OVP)和超温保护(OTP)功能，适用于功耗不超过75W的反激变换开关电源中。该IC待机功耗低于100mW，支持断续导通模式( DCM)和连续导通模式(CCM)，在整个负载范围内均具有较高的工作效率。TEA1733引脚功能见表1。

1. 24VA电源电路
(1)启动过程
LF1、CX1、CY1、CY2、LF2组成交流抗干扰电路，滤除市电中的高频干扰信号。AC220V市电经D101~D104桥式整流，CE1、CE2滤波，产生+300V左右的直流电压，经变压器TS1的初级绕组加到MOS管QW1的D极;AC220V市电经R100~R103分压后，通过R432为U1的①脚提供启动电压，内部振荡电路启动工作，经比较放大、处理后从U1的③脚输出激励脉冲，推动QW1工作在开关状态，在变压器TS1次级各个绕组中产生感应电压。
TS1的①-②绕组的感应电压经D402整流C424滤波，产生vCC电压，送到U1的①脚，替代启动电路，为U1提供稳定的工作电压。
TS1次级⑦-⑧绕组的感应电压，经D404整流，由C402、C404、L400、C405组成的Π型滤波器滤波后输出24V直流电压，一路经开/关机电路Q401~Q402控制后，向主板等负载电路供电，同时为电源板上的LED背光灯电路供电;一路经厚膜电路U4(EUP3482)DC-DC降压后产产3.3V电压，向主板供电。
(2)稳压过程
稳压控制电路由光电耦合器U2、取样误差放大电路U3及U1的⑦脚内部电路组成，对开关电源输出的24V电压进行取样。当某种原因使输出电压升高时，U3的R极(①脚)电压升高，则K极(③脚)电压下降，即U2的②脚电压下降，U2的导通电流增大，U1的⑦脚电压降低，经⑦脚内部电路比较放大和控制后，③脚输出的开关脉冲宽度变窄，QW1导通时间缩短，输出电压下降到正常值。当开关电源输出电压下降时，其稳压控制过程与上述相反。
(3)尖峰脉冲吸收保护
尖峰脉冲吸收保护电路由D400、R453~R458、C414组成。在QW1截止瞬间，TS1初级线圈中产生的尖锋脉冲电压，通过D400、R453~R458、C414泄放，以防止QW1过压损坏。
(4)过流与过压保护电路
过流保护电路由取样电路R402、R403及U1的④、⑥脚内部电路组成，对流过QW1的S极电流进行检测。
U1的④脚内部设有过流检测保护电路，⑥脚内设过压保护电路。当菜种原因导致流过QW1的电流过大时，则R447 R448上的压降增大，即U1的④脚的电压升高，当升高至保护阈值时，内部过流保护电路启动，关闭③脚输出的PWM驱动脉冲。
R447、R448两端的电压还经D403. D405送到U1的⑥脚，当流过QW1的电流过大，R447 R448两端电压过高时，U1的⑥脚内部过压保护电路启动，开关电源停止工作。
另外，U1的①脚vCC电压经R433、ZD401与⑥脚相连接。当开关电源输出电压过高，产生的VCC电压超过ZD401的稳压值24V时，ZD401击穿，U1的⑥脚电压升高，当达到过压保护阈值时，过压保护电路启动，开关电源停止工作。
2.开/关机控制电路
开/关机控制电路主要由Q401、Q402等元件组成。+24VA电压经R450为Q402的G极和Q401的c极供电。
二次开机时，主板送来的PS-ON信号为高电平，Q401导通，将Q402的G极电压拉低，Q402导通，输出24V电压，为伴音功放等负载电路供电。同时，主板送出的BL-ON(点灯)、DIM(亮度调整)信号均为高电平，LED背光驱动电路工作，背光亮，整机进人开机状态。
待机时，P-ON信号为低电平，Q401截止，Q402截止，无24V电压输出。同时，BL-ON和DIM信号均变为低电平，背光不亮，整机进人待机状态。
3. 3.3V 电压形成电路
3.3V电压形成电路以EUP3482(U4)为核心组成。24VA电压为U4的②脚提供电源并启动工作，从③脚输出脉冲电压，经L401、C407、C426滤波后输出3.3V电压，为主板控制系统供电。
(1)EUP3482简介

euP3482是一款同步电流模式降压型稳压器，连续输出电流可达2A;输人电压为4.5V~30V，输出电压为0.923V~12V，具体值可以通过外部分压器调节。该IC具有周期电流限制和热关断、过压和欠压保护等功能，工作频率为340kHz;具有可编程软启动功能，它能最大限度地减少在初始启动时的浪涌电流和输出过冲。EUP3482 采用SOP-8封装形式，其引脚功能见表2。

(2)启动过程

开关电源输出的24VB电压送到U4的②脚，为其提供工作电压，同时经R435与R436分压，为U4的⑦脚提供开启电压， U4内部振荡电路启动，产生的激励脉冲推动其内部的开关管，使之工作于开关状态，从而从③脚输出脉冲，经L401储能并输出，再经C407、FB3、C426滤波，产生3.3V电压。

(3)稳压控制

C407两端输出电压经R404//R437与R401分压取样，反馈到U4的⑤脚(FB输人端)经内部电路比较放大后，对内部激励脉冲进行调整，以稳定输出电压。
二、开关电源电路常见故障检修
故障现象1:保险丝烧断。分析检修:此故障说明开关电源存在严重短路故障，主要对以下电路进行检测:检查AC220V市电输入电路的CX1、CY1、CY2和整流滤波电路的D101~D104、CE1、CE2。检测电源开关管QW1，如果击穿，需进一步检查U1的⑦脚外接的稳压控制元件U3、U2;检查QW1的D极外接的D400、R453~R458、C414等元件;检查QW1的S极外接电阻R403。
故障现象2:保险丝未断，但无24VA和3.3V电压输出。分析检修:首先测量QW1的D极有无300V电压，若无300V电压，排除市电输人和整流滤波电路开路故障，常见为限流电阻THR1烧断或接触不良。
测量U1的①脚启动电压，若电压为0V，则检查①脚外接电阻R432;若电压正常，则检查二次供电电路中的D402、C424、ZD403等元件。
测量U1的③脚有无激励脉冲输出。如果无激励脉冲输出，则是U1驱动控制电路有故障。如果③脚有激励脉冲输出，则检查③脚外接QW1及其所接元件。检查TS1次级的整流滤波电路，尤其是检查D9、D7和滤波电路有无短路漏电现象。
故障现象3:无3.3V电压输出。分析检修:首先检查U4的②脚24VB供电，接着检查U4的⑦脚启动电压。在3.3V输出端无过流的情况下，只要U4的②脚和⑦脚电压正常，振荡器就应启动工作。如果仍不启动工作，多为U4损坏。
三、开关电源电路检修实例
例1:开机三无，指示灯不亮。分析检修:经查保险丝F1未断，测得开关电源无24V和3.3V输出，QW1的D极无300V电压。检查AC220V市电整流滤波电路，发现防浪涌电阻THR1烧断，说明开关电源存在严重短路工作，测量QW1的D极对地电阻为0Ω，判断QW1已短路。检测QW1的外围元件，发现R403及C414均已损坏，将上述损元件换新后开机，故障排除。
例2:开机三无，指示灯不亮。分析检修:测得QW1的D极电压为300V，但开关电源次级无24V、3.3V电压输出。检查U1的工作条件，发现①脚无启动电压，检查①脚外接的启动电路，发现R432阻值变大，换新后开机，故障排除。

四、LED背光驱动电路分析
该机的LED背光灯驱动电路主要由三部分组成:一是以MP3394(U5)为核心的驱动控制电路，二是由开关管Q603、储能电感L601、续流D600、滤波C623为核心组成的升压电路，三是由四只开关管Q604~Q607组成的均流控制电路，如图4所示。

1.驱动控制电路
(1)MP3394简介
MP3394是一款LED背光灯驱动控制芯片，内含稳压器、振荡器、逻辑控制、驱动输出、点灯使能控制、4路LED背光灯串电流控制、亮度调整等电路，具有升压电路过流、过压保护和背光灯串开路、短路保护欠压锁定和热关断功能，LED灯串电流和工作频率可由外部电路设定，LED灯串电流调节精度可达到2.5%。该IC的输人电压为5V~28V，具有脉宽调制(PWM)调光方式，采用TSSOP16EP SOIC16或soIC20封装方式，其16脚和20脚封装的引脚功能见表3。

(2)启动过程
开关电源输出的+24VA经L602、C602退耦滤波后，一路为升压输出电路供电;另一路经R601降压后为U5的15脚供电，经内部稳压器稳压后，输出5.8V的vCC电压，为U5内外电路供电。
二次开机后，主板送来的BL-ON点灯信号，经R603与R604分压后送到U5的②脚;亮度调整DIM电压经R608与R609分压后，送到U5的⑨脚，背光电路启动工作，一是从14脚输出升压激励脉冲，推动升压输出电路工作，为LED背光灯串正极供电;二是从⑧~11脚输出均流控制电压，对LED灯串电流进行控制。
2.升压输出电路
(1)升压工作原理
升压输出电路由开关管Q603、储能电感L601、续流D600、滤波C623为核心组成。二次开机后，U5启动工作，从14脚输出升压驱动脉冲，推动Q603工作于开关状态。Q603导通时，电流经L601、Q603的D- -S极到地，在L601中储存能量，产生左负右正的感应电压;当Q603截止时，在L601中产生左正右负的感应电压，L601中储存电压与24VA电压叠加，经D600向C623充电，产生LED+输出电压。
(2)升压开关管过流保护
流过Q603S极的电流在电阻R611、R612、R618上产生电压降，该电压经R617送到U5的13脚。若流过Q603的电流增大，输入到U5的1
3脚电压过高，达到保护设计值时，U5内部保护电路启动，停止输出激励脉冲。
(3)输出电压过压保护
升压输出电路C623两端并联了R619与R620//R631分压取样电路，对输出电压进行取样，反馈到U5的12脚。若输出电压升高，则U5的12脚电压也将升高，当该电压达到保护阈值时，U5内部保护电路启动，停止输出激励脉冲。
3.均流控制电路
(1)均流控制原理
均流控制电路由MOS开关管Q604~Q607和U5的⑧~11脚内外电路组成。LED灯串的LED1-~LED4-端分别接Q604~Q607的D极，Q604~Q607的G极接由R629、R628、ZD602组成的偏置电压电路，为其提供固定偏置电压;Q604~Q607的S极分别通过U5的11、10、9、8脚与其内部均流控制电路相连接。内部均流控制电路对返回的灯串电流检测和比较，经Q604~Q607对4路LED灯串电流进行调整，确保LED灯串发光均匀稳定。背光灯电流由U5的⑥脚外接电阻R607//R610的阻值决定。
若将U5用于小屏幕液晶彩电中，且流过LED灯串的电流较小时，可将均流控制电流开关管Q604~Q607去掉，将LED1-~LED4-端直接与U5的⑧~11脚相连接，对4条LED灯串电流进行调整。
(2)LED灯串开路/短路保护
当4条LED灯串中某路出现开路故障时，相对应的LED-端电压约为0V，这时在U5内部电路的控制下，升压电路的输出电压会升高，当输出电压接近过压保护(oVP)值时，若该路LED灯串电流仍低于设定值，则U5停止输出驱动脉冲，进入保护状态。
当4条Led灯串中有两只LED短路时，相对应的LED-端电压会高达5.5V，这时U5停止输出驱动脉冲，进入保护状态。
五、LED背光驱动电路常见故障检修
故障现象1:黑屏(背光不亮)。分析检修:该类故障机的伴音及遥控、键控均正常，故障原因应是LED背光驱动电路未工作，需进行以下检测:
首先测量24VA供电是否正常，若不正常，检查开关电源电路。接下来测量U5的15脚供电和16脚的vcc电压是否正常，如果这两脚电压为OV，则多为15脚外接的降压电阻R601烧断， U5内部短路，或C603、ZD601击穿等。
测量CN2的12脚(BL-ON)和11脚(DIM)电压是否正常，若不正常，则检查主板的相关控制电路。
如果上述检查均正常，则检查背光灯驱动控制电路和升压输出电路。若U5的15脚电压输入正常，但16脚无vCC电压，且外接电容C604、C609正常，则是U5内部稳压电路损坏，需更换U5。若测得15、16脚供电正常，但14脚无激励脉冲输出，则U5内部电路损坏。
如果U5的14脚有激励脉冲输出，但升压输出电路仍不工作，则是升压输出电路有故障，常见原因有储能电感L601绕组短路，升压开关管Q603击穿，输出滤波电容击穿或失效，续流管D600击穿等，通过测量电阻即可判断故障所在。
故障现象2:开机后背光亮一下就灭。分析检修:这种故障可能是过压过流保护电路起控所致，先检查LED驱动板与灯串之间的连接，再检查保护电路中元件是否正常，尤其是取样电路元件。
在确认背光驱动电路无明显短路或断路的情况下，可采用短时解除保护的方法来判断故障部位。解除过压保护的方法是在R620两端并联5k~10k电阻，降低oVP取样电压。解除过流保护的方法是将U5的13脚对地短路。如果解除过压保护后，输出电压正常，则是保护检测电路分压取样电阻阻值改变;若输出电压过高，则是升压稳压环路有故障。如果解除过流保护后，升压电路正常工作，多为过流取样电阻阻值变大。
故障现象3:光栅亮度不均匀。分析检修:该故障多是因LED灯串中的个别LED短路或老化，或者灯串均流控制电路异常。由于各个灯串的LED数量相同，供电电压相同，正常时各LED灯串反馈引脚对地电阻及电压应很接近。如果测量后发现某个引脚对地电阻和电压与其他路差别较大，则先检查该引脚对应的LED灯串及连线，若无异常，则代换U5。
六、LED背光驱动电路故障检修实例
例1:图像亮度不均匀。分析检修:测量背光灯驱动电路U5的⑧~11脚电压，发现⑨脚电压与其他脚电压不同，对⑨脚外部的背光灯串电路进行检查，发现连接器CN3的⑥脚接触不良，将⑥脚连接好后试机，故障排除。
例2:伴音正常，无光栅。分析检修:仔细观察，背光不亮。检查发现L601线圈颜色异常，Q603击穿，怀疑L601内部线圈局部短路。更换Q603、L601后试机，屏幕亮一下就熄，判断保护电路启动。考虑到Q603击可能造成其S极所连电阻R611、R612、R618连带损坏，测量这几只电阻，发现有两只已开路，换新后故障排除。