创维715G5593-P02-000-002M二合一板电路原理与故障维修

创维LED液晶彩电采用的715G5593-P02-000-002M电源板，为开关电源与背光灯二合一板，其中开关电源电路采用STR-A6069H +LD7591GS +LCS700LG-TL组合方案，输出5.2V、+24V、+12V电压;LED背光灯振荡驱动电路采用PF7001S，对24V供电升压后为6条LED灯串供电。同类电源板还有715G5593 -P01-000-002S和715G5593-P03-000-002M等，应用于创维32E7CRN等LED液晶彩电中。

该二合一板实物图解见图1所示，电路组成框图见图2所示。由开关电源电路和LED背光灯驱动电路两部分组成。

一、电源电路原理详解

该机的开关电源由三部分组成: 一是以集成电路STR-A6069H (IC9301)为核心组成的副开关电源，产生+5.2V和+16V电压，+5.2V为主板控制系统供电，+16V电压经开关机电路控制后产生vCC-1电压，为PFC和主电源驱动电路供电;二是以集成电路LD7591GS (IC9801 )为核心组成的PFC电路，将整流滤波后的市电校正后提升到+380V为主、副开关电源电路供电;三是以厚膜电路LCS7001LG-TL( IC9101 )为核心组成的主开关电源，产生+24V、+12V电压，为LED背光灯驱动电路和主板等负载电路供电。

1.抗干扰和市电整流滤波电路

抗干扰和市电整流滤波电路见图3所示，AC220V电压经熔断器F9901输入到由C9901 ~C9907、L9901、L9902组成的两级滤波电路，利用它滤除市电中的高频干扰脉冲，并防止电视机内部产生的脉冲污染市电电网。
AC220V市电经抗干扰电路低通滤波网络，滤除市电中的高频干扰信号后，经BD9901全桥整流、C9801滤波后，输出约300V的脉动电压，该电压送往PFC电路。
RV9901为压敏电阻，市电正常时，RV9901相当于开路，不影响电源电路正常工作;一旦市电升高使它的峰值电压超过RV9901的耐压后，RV9901击穿短路，使F9901过电流熔断，以避免市电滤波和PFC电路的元器件过电压损坏;NR9901为限流电阻，限制开机瞬间的冲击电流。
2.PFC电路

该机的有源PFC电路如图4所示，其中IC9801功率因数校正控制器采用LD7591GS，与大功率场效应开关管Q9801和变压器储能电感L9801、整流滤波电路D9802、C9811、C9812等外部元件，组成并联型PFC电路。遥控开机后功率因数校正输出电压B+为380V，待机时PFC电路未启动，输出电压B+为+300V。
(1)LD7591GS简介
LD7591GS是一种PWM脉冲宽度控制器，主要用于PFC电路，内设内部偏置与参考电压发生器、锯齿波发生器前沿消隐、误差放大电路、驱动输出电路，并具有过电压保护、欠电压保护、过电流保护功能。LD7591GS引脚功能和参考电压见表1。

(2)启动工作
过程AC220V市电经抗干扰电路低通滤波网络，这除市电中的高频干扰信号后，经BD9901全桥整流C9801滤波后，输出约300V左右的脉动电压，该电压送往PFC电路，一路经D9801向PFC滤波电容C9811、C9812充电，形成+300V电压，待机状态为副电源供电:一路经储能电感L9801加到开关管Q9801的D极。
用遥控器开机后，开关机控制电路输出vCC-1电压，加到IC9801的⑧脚时，其内电路启动工作，并由⑦脚输出PWM脉冲，通过R9802、R9803、D9803加到Q9801的G极，使Q9801导通。由BD9901全桥整流输出的300V脉动电压通过L9801的①-③一次绕组开关管Q9801 的D-S 极、R9808到地构成回路。在Q9801导通期间，L9801储能，并在①-③-次绕组中产生感应电动势，其极性为左正右负，同时D9802截止，C9811、C9812两端储存的电压为负载电路供电。
当Q9801截止时，L9801的①-③一次绕组中产生的电动势极性反转，并与全桥整流输出的300V脉动电压叠加，经D9802整流、C9811.C9812滤波，形成+380V的提升电压B+ ，为主、副开关电源电路供电。待Q9801再次导通时，D9802又截止，此时由C9811.C9812为负载继续供电。
(3)稳压控制电路
当PFC电路输出的B+电压通过R9804、R9807、R9809与R9811分压取样送到IC9801的①脚INV输入端，储能电感L9801的次级绕组产生的感应电压经R9805送到IC9801的⑤脚，IC9801据此对对⑦脚输出的PWM脉冲宽度和相位进行调整，保证输出B+电压的稳定，并减少Q9801的损耗。
(4)过流保护电路
IC9801的④脚为过流保护输入端。当Q9801严重过电流时，在其s极电阻R9808两端形成的电压降升高通过R9810使IC9801的④脚CS电压也升高，从而使IC内部的过电流保护功能动作，切断⑦脚输出信号，形成过电流保护。当R9808阻值增大时会引起过电流保护功能误动作，使B+电压表现为300V。

3.副电源电路

该二合一板中的副电源如图5所示，副开关电源主要由集成块IC9301(STR-A6069H)、变压器T9301、稳压控制电路IC9303 (AS431AN-E1)、 光电耦合器IC9302(PC123X8YFZOP)等元件组成，一是从冷地端输出5.2V电压，为整机控制系统电路供电;二是从热地端输出+16V电压，经开关机电路控制后，为PFC和主电源驱动电路供电。
(1)STR-A6069H简介
STR-A6069H(简称A6069H)是小型开关电源厚膜电路，体积小功耗低，通常应用于电源板的副电源电路中。STR-A6069H引脚功能和对地参考电压见表2。

(2)启动供电过程
通电后，市电整流滤波后输出的100Hz脉动电压，经D9801向PFC输出滤波电容C9811、C9812充电，形成待机状态+300V左右的B+电压为副电源供电，通过T9301的①-②-③-次绕组加到IC9301的⑦、⑧脚(即IC内部MOSFET开关管的D极)，并经内部高压启动电路向⑤脚外部的C9308充电，为前置振荡驱动电路供电;同时AC220V市电经D9301整流、R9309、R9313、R9318与R9320分压后加到IC9301的②脚送到检测输入端，市电电压正常时IC9301内部振荡电路启动工作，产生的激励脉冲推动内部MOSFET开关管工作于开关状态，其脉冲电流在T9301中产生感应电压。T9301的④-⑤绕组感应电压由D9303整流、C9305滤波产生约16V电压，该电压分为两路，一路经D9304送到IC9301的⑤脚，提供启动后的工作电压，使IC9301进入工作状态。另一路送到开关机vcc控制电路Q9101的c极。
(3)整流滤波输出电路
T9301 的⑦-⑨二次绕组中的感应电动势，经D9302整流，C9301 L9302、C9313滤波后，产生+5.2V直流电压，为主板控制系统和电源板开关机电路供电。
(4)稳压控制电路
IC9302为副电源稳压光耦合器，IC9303是取样误差放大器，当副电源整流输出电压因某种原因上升时，IC9303、IC9302的导通电流会增大，将IC9301的④脚电压下拉，IC9301内部的电源开关管导通时间缩短，+5.2V输出电压下降，从而起到自动稳压作用。当副电源整流输出电压下降时，上述过程相反，起到自动稳压的作用。
(5)开关管过脉冲保护
由C9312、D9304、ZD9302组成尖峰吸收电路，主要用于吸收厚膜电路IC9301内部开关管截止时在D极激起的过高反峰脉冲，以避免IC9301内部开关管被过高尖峰脉冲击穿。
(6)市电过低保护
IC9301的②脚BR是市电检测输入端。AC220V市电经D9301整流、R9309、R9313、R9318与R9320分压后加到IC9301的②脚送到检测输入端，市电电压正常时IC9301内部振荡电路启动工作，产生的激励脉冲推动内部MOSFET开关管工作于开关状态;市电电压过低达到保护设计值时，IC9301保护电路启动而停止工作。
(7)开关机控制电路

开关机电路如图6左下侧所示，由Q9102、光耦IC9104、Q9101为核心构成，采用控制PFC电路IC9801和主开关电源驱动电路IC9101的vcC-1供电的方式。开机时，PS-ON控制信号为高电平时，Q9102导通，IC9104导通，向Q9101的b极注入高电平，Q9101导通，副电源产生的约16V的电压经Q9101输出14.3V的vCC-1电压，为PFC和主电源驱动电路供电，从而使整机进入准工作状态。遥控关机时，PS-ON控制信号为低电平时，Q9102截止，IC9104截止，Q9101截止，切断vCC-1供电，PFC电路和主电源停止工作，整机进入等待状态。
4.主电源电路
该二合一板中主电源电路如图6所示，主开关电源的振荡、稳压和内含MOS开关管的厚膜电路LCS700LG-TL(IC9101)光耦合器IC9102、误差放大器IC9103、开关变压器T9101组成，产生+24V和+12V电压，向主电路板和背光灯电路供电。
(1)LCS700LG-TL简介
LCS700LG-TL是集成了MOS管和LLC半桥谐振控制功能的厚膜电路，相同型号还有LCS700HG-TL。通过对频率的控制达到稳定输出电压的作用，可以方便地调节软启动。它内含调压器、软启动、LLC时钟电路、输出逻辑控制、电平位移电路、高低端驱动和高低端MOS开关管。设有过压保护(OVP)、过流保护(OCP)、过热保护(OTP)，PFC供电欠压( Uv )过压(Ov)保护等保护功能。最高工作频率达1MHz，正常稳定工作频率500kHz，大大降低了磁性元件SMD电容元件的尺寸，输出功率110W ，满负载的效率大于94%，50%负载时大于93%。LCS700LG- TL引脚功能见表3所示。

(2)启动供电过程
遥控开机后，PFC电路启动工作后输出B+的+380V电压，一是加到主电源厚膜电路IC9101的16脚，内部半桥式推挽输出电路上MOS开关管的D极;二是经R9113~R9115与R9116分压送到IC9101的⑤脚PFC供电检测输入端;同时开关机控制电路输出的VCC-1电压为IC9101的①脚提供工作电压，IC9101内部振荡电路启动，振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部相关电路处理后，形成相位完全相反的两组激励脉冲信号，推动内部半桥式推挽输出电路上臂和下臂MOS开关管，进入开关工作状态，变化电流流过开关变压器T9101的①/②-④/⑤绕组中产生感应电压。

T9101的①/②-④⑤绕组与C9111形成串联谐振电路，其谐振频率与IC9101内部振荡频率相呼应，决定开关电源的工作频率和输出电压的高低。T9101次级⑨、10脚产生的感应脉冲电压经D9104全波整流C9117、C9127、L9102、C9118组成的Π式滤波器滤波后，产生+12V电压。T9101次级11、12脚产生的感应脉冲电压经D9103全波整流、C9129、C9114、L9101、C9115组成的Π式滤波器滤波后，产生+24V电压，为负载电路供电。
(3)稳压控制电路
主开关电源的稳压电路由光电耦合器IC9102、取样误差放大电路IC9103组成，对T9101次级输出的+24V和+12V电压进行取样，加到误差放大器IC9103的输入端脚，经IC9103内部比较放大后，产生误差电压，通过光电耦合器IC9102调整IC9101的⑥脚内部振荡器的振荡频率，进行稳压控制。
(4)反馈与保护电路
输出变压器T9101的初级绕组①、②脚外部C9111上端的脉冲电压，经C9110、R9103、R9117、C9109分压取样后，反馈到IC9101的⑧脚IS输入端，对开关电源输出电压进行检测，据此对LLC驱动脉冲进行调整，达到调整输出电压的目的。发生过压故障时，内部过压保护电路启动。
(5)B+电压欠压保护
PFC电路开机后输出B+的380V电压，经R9113~R9115与R9116分压送到IC9101的⑤脚PFC供电检测输入端，经内部电路比较后，输出控制电压，对振荡电路进行控制。PFC电压正常时，IC9101正常工作，PFC电压过低时，IC9101停止工作。

5.模拟晶闸管保护电路
该二合一板在主开关电源的次级，设计了图6右下部以Q9103、Q9104组成的模拟晶闸管保护电路，通过控制副电源稳压电路光耦②脚电压，实现保护功能。
(1)过压检测电路
Q9104的b极外接由ZD9104.D9107组成的12V过压检测电路和由ZD9105、D9108组成的24V过压保护检测电路。输出电压正常时，+12V电压低于ZD9104的稳压值16V，+24V电压低于ZD9105的稳压值39V，ZD9104和ZD9105截止，对模拟晶闸管电路不产生影响。当+24V 输出电压超过39V时，将稳压管ZD9105击穿导通，通过D9108向模拟晶闸管电路Q9104的b极送入高电平触发电压;当+12V 输出电压超过16V时，将稳压管ZD9104击穿导通，通过D9107向模拟晶闸管电路Q952的b极送入高电平触发电压，模拟晶闸管电路被触发导通，经D9110输出低电平vOP过压保护触发电压。
(2)保护执行电路
vOP保护电压将图6所示的副电源稳压电路光耦IC9302的②脚电压拉低，IC9302导通增强，将厚膜电路IC9301的④脚电压拉低，IC9301据此进入保护状态，副电源停止工作，变为遥控开机后自动关机，指示灯同时熄灭。由于模拟晶闸管电路一旦触发导通，具有自锁功能，要想解除保护再次开机，必须关掉电视机电源，待副电源的5VSB电压泄放后，方能再次开机。
二、电源电路维修详解
该机开关电源电路发生故障，主要引发开机三无故障，可通过观察待机指示灯是否点亮，测量关键的电压，解除保护的方法进行维修。
1.三无、指示灯不亮
指示灯的供电由副电源经微处理器控制后提供，指示灯不亮，对于电源板来说，故障在副电源电路。一是检查电源板的供电，=是检查副电源电路。
(1)保险丝烧断
发生开机三无，待机指示灯不亮故障，先查保险丝F9901是否烧断，如果保险丝烧断，说明电源电路存在严重短路故障，先查市电输入抗干扰电路电容器、压敏电阻RV9901和整流滤波BD9901.C9801电路是否发生短路漏电故障，再查PFC校正电路、主电源和副电源开关管Q9801 IC9101、IC9301是否击穿。
由于主副开关电源的B+供电均串联了限流电阻，如果限流电阻R9140烧断，则是主电源发生短路击穿故障;如果限流电阻R9301烧断，则是副电源发生短路击穿故障;如果限流电阻R9140、R9301完好，多为市电抗干扰电路、整流滤波电路和PFC电路发生短路击穿故障。如果副电源IC9301内部开关管击穿，应注意检查IC9301的⑦、⑧脚D极外接尖峰吸收电路元件是否开路，稳压控制电路的光耦IC9302、误差放大器IC9303是否开路失效，造成主电源输出电压过高，击穿IC9301内部开关管。
(2)保险丝未断
如果测量保险丝F9901未断，先检查电源供电电路。测量PFC电路大滤波电容C9811、C9812待机时输出的+300V是否正常，无+300V电压查市电输入电路和整流滤波电开路。如果C9811、C9812两端有+300V电压输出，故障在副电源电路。测量副电源IC9301的②脚有无启动电压，无启动电压，查②脚外部的市电取样电路D9301、R9309、R9313、R9316是否开路;查IC9301的⑤脚有无vcc电压，无vcc供电，查⑤脚外部的D9303、C9306、D9304、C9308、C9310是否发生开路短路故障。上述检查正常，再检查副电源次级整流滤波电路是否发生开路、短路故障。
2.三无、指示灯亮
指示灯亮说明副电源正常，故障在电源板的主电源电路和PFC电路。由于主电源驱动电路IC9101的⑤脚设有PFC电压检测功能，当PFC电路发生故障输出电压降低时，IC9101的⑤脚检测电压降低，主电源IC9101会停止工作。因此， 检修时应先排除PFC电路故障，再检修主电源电路。
(1)查PFC和开关机电路
发生开机三无，待机指示灯亮故障，多为主电源故障。二次开机后，测量PS-ON是否为高电平，如果为高电平，首先测量PFC提供的+380V供电和测量IC9801的⑧脚VCC-1供电，如果380V供电仅为300V，则是PFC电路未工作，首先检修PFC电路。如果无vCC-1供电，一是查副电源C9305两端有无16V的vcc电压输出，无16V电压输出，检查R9308.D9303.C9305组成的vcc整流滤波电路:二是查开关机控制电路中由Q9101 IC9104、Q9102组成的vCC-1控制电路;
上述供电正常，再查主电源IC9801及其外部电路元件组成的PFC电路。如果开关管Q9801击穿，应注意检查Q9801的S极电阻R9808是否连带损坏。另外PFC滤波电容C9811.C9812失效，也会造成PFC电路输出电压降低。
(2)查主电源电路
上述vcc-1和+380V供电正常，一是测量①脚的 VCC-1供电和14脚的vCCH升压供电是否正常;二是测量⑤脚的OV/UV检测电压是否正常;三是测量16脚的B+供电是否正常;四是测量③脚输出的3.4V参考电压和⑦脚频率设置电压是否正常，无声测量IS过压检测电压和⑥脚稳压控制FB电压是否正常。上述电压不正常，一是检测供电电压是否正常;二是测量IC9101的相关引脚电压及其外部电路元件。
最后检查变压器T9101和次级整流、滤波电路是否发生短路击穿故障，造成主电源过流保护停止工作。如果仅是主电源某个输出电压不正常，则检测相应的整流滤波电路。
3.自动关机维修
发生自动关机故障，一是开关电源接触不良;二是保护电路启动。维修时，可采取测量关键点电压，判断是否保护和解除保护，以及观察故障现象的方法进行维修。
(1)确定保护是否启动
在开机的瞬间，测量保护电路的模拟晶闸管Q9104的b极电压，该电压正常时为低电平0V。如果开机时或发生故障时，Q9104的b极电压变为高电平0.7V以上，则是以模拟晶闸管为核心的过压保护电路启动。对于过压保护， 一是检查引起过压的主电源稳压控制电路Ic9102、IC9103，二是检查过压保护取样电路ZD9104、ZD9105是否漏电。
(2)解除保护方法
确定系保护之后，可采解除保护的方法，通电测量开关电源输出电压，确定故障部位。为了防止开关电源输出电压过高，引起负载电路损坏，建议先接假负载测量开关电源输出电压，在输出电压正常时，再连接负载电路。要全部解除保护，可将模拟晶闸管Q9104的b极对地短路。
三、背光灯电路原理精讲

该机LED背光灯驱动电路如图7所示，由驱动控制电路PF7001S (IC8101) 和L8101、Q8101 D8101、C8106、C8102、C8113组成的升压电路和由Q8102~Q8115组成的背光灯电流控制电路两部分组成。遥控开机后，主电路控制系统向电源板背光灯电路送去ON/OFF开启电压和DIM亮度控制电压，背光灯电路启动工作，24V直流电压上升，为6路LED背光灯串供电。
1.升压输出电路
(1)PF7001S简介
PF7001S是LED背光灯驱动控制电路，内含偏置与稳压器、升压输出和误差放大器等，设有过流、短路、过压等多种保护电路。采用14脚封装，引脚功能见表4。

(2)启动工作过程
遥控开机后，开关电源输出的+24V和+12V电压为背光灯驱动电路供电，+24V为升压输出电路供电，经储能电感L8101为升压MOSFET开关管Q8101的D 极供电;+12V电压为IC8101的11脚供电。
遥控开机后主板送来的ON/OFF点灯电压送到IC8101的①脚EN使能控制端，亮度调整DIM电压送到IC8101的②脚，背光灯电路启动工作，IC8101从10脚输出激励脉冲，推动Q8101工作于开关状态，Q8101 导通时在L8101中储存能量，Q8101截止时，I8101中储存电压与24V电压叠加，经D8101向C8106、C8102、C8113充电，产生的VLED+输出电压，经连接器CN801的①、12脚输出，将6路LED背光灯串点亮。
(3)升压开关管过流保护
升压开关管Q8101的S极外接过流取样电阻R8107开关管的电流流经过流取样电阻时产生的电压降反映了开关管电流的大小，该取样电压经R8108反馈到IC8101的⑧脚，当开关管Q8101电流过大，输入到IC8101的⑧脚电压过高，达到保护设计值时，IC8101内部保护电路启动，停止输出激励脉冲。
(4)输出电压过压保护
升压输出电路C8102、C8113、C8106两端并联了输出电压分压取样电路R8116、R8117，对输出电压进行取样，反馈到IC8101的⑥脚。当输出电压过高，达到保护设计值时，IC8101内部保护电路启动，停止输出激励脉冲。
2.均流控制电路
均流控制电路见图7下部所示，由驱动电路IC8101和外部的Q8102到Q8115组成，LeD背光灯串负极电流经连接器CN801的③~⑤和⑧~10脚流出，分别为LED1~LED6供电，LED灯串电流受均流控制电路的控制，达到调整屏幕亮度和均衡度的目的。
(1)均流控制过程
IC8101的12脚为VBJT均流控制输出端，接均流控制三极管Q8102的b极; 13脚为VADJ的LED电流设置输出，接均流控制三极管Q8103的e极;Q8104到Q8115，每两个三极管组成一路LED电流控制电路，共组成六路LED电流控制电路，其导通程度受Q8102和Q8103的控制，IC8101通过12脚的驱动电压和13脚的设置电压对六组LED电流控制电路进行控制，确保各个灯串电流大小相等， 背光灯串发光均匀稳定，达到调整屏幕亮度和均衡度的目的。
(2)LED灯串开路、短路保护
LED1~LED66条LED背光灯负极的反馈电压，经过图10右侧D8103~D8108双二极管组成的检测电路，一是输 出负极性的VFB检测电压送到IC8101的④脚;二是输出正极性的SLP电压送到IC8101的14脚。当LED背光灯串发生开路故障或短路故障时，反馈到IC8101的④脚或14脚电压达到保护设计值时，IC8101内部保护电路启动，背光灯电路停止工作。