三星液晶彩電采用的BN44-00260A電源板,型號全稱為:H32HD-9SS BN44-00260A。是集開關電源與背光燈逆變器于一體的二合一板。其中開關電源部分集成電路采用ICE3BIK0665J+FAN7530組合方案,輸出+5VS、+5VM、+12V電壓:背光燈驅動電路采用SEM2006。型號為H32F1-9SS BN44-00261A型電源板,電路結構與其基本相同,可參照代換維修。

        該板比較有特色:1.與燈管的連接沒有采用傳統的兩芯插口,而是通過4孔連接器插入。所以電源板上只有一個3芯市電接口及一個30芯去主板的接口,非常簡潔;2.背光功放管采用PFC380V電壓供電而非傳統的24V低壓供電,所以主電源功率可以比較小,開關變壓器及次級濾波電解都比較小巧。

         三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板應用于三星LA32B450C4H、LC32B457C6H、LA32B460B2等液晶彩電中,該二合一板實物圖解見圖1所示,電路組成框圖見圖2所示。

一、電源電路工作原理
         三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板的開關電源由三部分組成:一是由驅動電路FAN7530(UP801S )和大功率MOS開關管QP802S、儲能電感LP801S、PFC整流濾波DP805、CP815為核心組成的PFC電路,將供電電壓提升到+380V ,為主電源和背光燈升壓輸出電路供電;二是由厚膜電路ICE3BR0665J (UM801S)、 變壓器TM801S為核心組成的主電源,將+380V轉換為+5.3V.13V電壓,為主板和背光燈驅動控制電路供電。
1.PFC功率因數校正電路

         三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板中的有源功率因數校正電路如圖3所示,其中UP801S功率因數校正控制器采用FAN7530,與大功率場效應開關管QP802S和變壓器儲能電感LP801S、整流濾波電路DP805、CP815等外部元件,組成并聯型PFC功率因數校正電路。遙控開機后啟動工作,將市電整流濾波后產生的100Hz脈動300V電壓校正,輸出+380V的PFC電壓,待機時PFC電路未啟動,輸出電壓為+300V。

       (1)FAN7530簡介

        FAN7530是飛兆公司開發的PFC功率因數校正電路專用集成電路,該芯片的工作頻率是變化的,本電源設定的最低工作頻率是27kHzo FAN7530引腳功能和對地電壓見表1。

        (2)啟動校正過程
        AC220V市電電壓經熔斷器FS801S輸入到電源板,先經由CX801S、LX801S、CY801S、CY802S、CX802S、LX802S組成的兩級濾波電路濾除市電中的高頻干擾脈沖,并防止電視機內部產生的脈沖污染市電電網后,再經BD801S全橋整流、CP801S濾波后,產生100Hz脈動電壓,該電壓送往PFC功率因數校正電路,經儲能電感LP801S的一次繞組加到開關管QP802S的D極。
         二次開機后,開關機控制電路為UP801S的⑧腳提供vCC供電,該電路啟動工作, UP801S從⑦腳輸出激勵脈沖,推動QP802S工作于開關狀態。QP802S 導通時,CP801S兩端100Hz脈動電壓流經LP801S的一次繞組、QP802S 的D-S極、RP820到地,在LP801S兩端產生左正、右負的電動勢,在LP801S中儲能;QP802S截止時,LP801S通過自感產生左負、右正的電動勢,該電動勢通過DP8050、CP815構成導通回路,在CP815兩端產生380V左右電壓,為主電源和背光燈升壓電路供電。這樣,經過該電路的控制,將供電電壓和電流校正為同相位,提高功率因數,減少污染,并將供電電壓B+提升到380V,為主開關電源和背光燈升壓輸出電路MOS開關管供電。
        (3)穩壓控制過程
        穩壓控制電路由取樣電阻和FAN7530(UP801S)等元器件構成。當市電升高等原因引起PFC電路輸出電壓升高后,CP815兩端升高的電壓通過RP809~RP812與RP813、RP814、PR817分壓后獲取的PFC取樣電壓,為UP801S的①腳提供的取樣電壓升高,經它內部的誤差放大器放大后,使IUP801S的⑦腳輸出的激勵脈沖的占空比減小,開關管QP802S導通時間縮短,LP801S存儲能量減小,輸出電壓下降到設置值。反之,穩壓控制過程相反。
        (4)過流保護電路
         UP801S的④腳為電流檢測輸入端,對MOSFET開關管QP802S的源極電阻RP820兩端電壓進行檢測。RP820 兩端的電壓降反映了PFC電路電流的大小,當MOSFET開關管QP802S電流過大時,R1P820兩端的電壓降隨之增大,UP801S的④腳電壓超過0.8V, PFC就會停止輸出。
2.電源電路

          三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板的主電源電路見圖4所示,主電源由厚膜電路ICE3BR0665J(UM801S)、變壓器TM801S、穩壓控制電路UM851、PC801S為核心組成,一是形成+5.3V、13V電壓,為主板和背光燈驅動電路供電;二是產生vCC電壓,經開關機控制后為PFC驅動電路供電,PFC啟動后將主電源供電提升到+380V。

(1 )ICE3BR0665J簡介

        ICE3BR0665J是PWM控制芯片/MOSFET大功率場效應管的復合電源芯片,包括振蕩器、取樣穩壓、驅動級等控制電路和MOSFET開關管,為單極性控制驅動輸出,設有過流、過壓、欠壓保護功能。ICE3BRO665J引腳功能和對地電壓見表2所示。

(2)啟動工作過程
         通電后,市電通過整流濾波后產生的100Hz脈動電壓,經過隔離二極管DP804、DP810加到主濾波電解CP815,經CP815濾除脈動成分后獲得+300V左右的直流電壓(開機PFC電路啟動后上升到380V)為主電源供電。該電壓通過變壓器TM801S的初級為UM801S的④、⑤腳內部開關管供電,再經內部電路對⑦腳外接CM808充電,當CM808上電壓上升至一定程度后,內部振蕩器開始工作產生激勵脈沖,推動UM801S內部功率管工作于開關狀態,其脈沖電流在變壓器TM801S中產生感應電壓。
(3)整流輸出電路
         TM801S熱地端⑤-⑥繞組產生的感應電壓,通過DM802整流、CM804濾波得到大約18V電壓,該電壓-路通過DM803.RM805給uM801S的⑦腳供電,另一路送 到開關機vCC控制三極管QB801的集電極。TM801S冷地端次級感應電壓經整流濾波后輸出+5VS、+15V及CM853上20多伏的三組電壓,+5VS通過30針插口CNMB802的③腳去主板,主板MCU得電工作。
(4)穩壓控制電路
         穩壓控制電路由誤差放大器UM851光耦PC801S為核心組成,對厚膜電路UM801S的②腳內部振蕩電路進行控制。
         PWM電路通過對+5V取樣實現穩壓。+5V通過RM855、RM856//RM871分壓得到大約2.5V基準電壓,UM851通過監測該電壓變化改變導通程度,通過光耦PC801S反饋到UM801S的②腳,通過改變②腳外接等效電阻控制UM801S振蕩頻率,從而實現輸出電壓的穩定。
3.開關機控制電路
         開/關機控制電路由vCC控制電路和低壓輸出控制電路兩部分組成。vCC控制電路由QM802、光耦PC802S QB801為核心組成,對PFC驅動電路UP801S的VCC供電進行控制;低壓輸出控制電路由QM802、QM803、QM801和QM853為核心組成,對電源板輸出的13V電壓和5.3V電壓進行控制。
(1)開機狀態
       主板控制系統啟動工作后,從連接器CNM802的①腳輸入ON/OFF信號。當遙控開機后,①腳的ON/OFF為高電平, QM802飽和導通,集電極電壓降低,該電壓分為兩路: 一是通過DB801使光耦PC802S導通,18V電壓通過PC802S、RB814 向QB801基極注入高電平,QB801導通,輸出14V的vCC電壓,通過RP823加到PFC驅動電路FAN7530及A393F的供電腳,FAN7530得電后,PFC電路開始正常工作,300V電壓上升至380V;二是經過DM804使QM803導通,場效應管QM801的G極電位上升導通,CM876兩端的18V電壓經QM801、UM801穩壓后,輸出穩定的13V電壓,去主板及背光電路。13V 電壓還通過RM867加到貼片場效應管QM853的④腳,使QM853導通輸出5.3V的+5VM;為主板小信號處理電路供電。
(2)待機狀態
         待機時CNM802的①腳ON/OFF變為低電平,QM802截止,集電極電壓變為高電平:一是使vCC控制電路的DB801、光耦PC802S、QB801截止,停止輸出vCC電壓,PFC電路停止工作。二是使低壓供電控制電路DM804、QM803、場效應管QM801截止,切斷13V和5.3V受控電壓,主板小信號處理電路和背光燈板驅動電路停止工作。
二、電源電路維修提示
         三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板開關電源部分發生故障,主要引發開機三無故障,可通過觀察待機指示燈是否點亮,測量關鍵腳的電壓,解除保護的方法進行維修。
         本機電源板可摘下獨立維修,維修時拔掉輸出連接接口cNM802,一是將開關機控制電路QM802的集電極對地短路,模擬開機低電平,使電源板進入開機狀態;二是在+13V輸出端接2V摩托車燈泡做假負載。通電,對電源板各路輸出電壓和關鍵點電壓進行檢測,判斷故障范圍。
1.待機指示燈不亮
(1)保險絲熔斷
           測量保險絲FS801S是否熔斷,如果已經熔斷,說明開關電源存在嚴重短路故障,主要對以下電路進行檢測:一是檢測市電輸入抗干擾電路電容器及整流濾波BD801S、CP801S是否擊穿漏電;二是檢查主電源開關管V920、厚膜電路UM801S的④、⑤腳內部開關管是否擊穿,如果擊穿,進-步檢查TM801S的①-③繞組并接尖峰吸收件DM801、RM811.CM805。檢查UM801S的②腳外部穩壓控制電路的PC801B.UM851是否發生開路故障,造成輸出電壓過高損壞厚膜電路UM801S內部開關管,檢查UM801S的③腳外部過流檢測電路的RM869是否連帶損壞;三是檢查PFC校正電路開關管P802S是否擊穿,如果擊穿檢查UP801S的①腳外部穩壓電路和④腳外部過流保護電路。
(2)保險絲未斷
           如果測量保險絲FS801S未斷,但指示燈不亮,測量主電源無電壓輸出,主要是開關電源電路未工作,主要對以下電路進行檢測。
          一是測量 PFC濾波電容CP815兩端電壓是否為:待機狀態300V ,開機狀態380V。待機狀態CP815兩端無300V電壓,檢查市電整流濾波電路;開機狀態CP815輸出電壓僅為300V,則是PFC電路故障,測量PFC驅動電路UP801S的⑧腳有無VCC供電,無vCC供電,首先確保主電源工作正常,再檢查開關機vccC控制電路。大濾波電容CP815容量減小,也會造成PFC輸出電壓降低,造成主電源和背光燈升壓電路工作不正常。
         二是測量uM801S的⑦腳有無啟動和vCC供電電壓,N920的③腳有無+17V的vCC直流電壓。③腳無啟動電壓則檢查③腳外部的R920、R921、R922;⑦腳無vcc電壓檢查⑦腳外部的二次供電電路RM890、DM802 CM804、DM803、 RM805、CM808等。
         三是測量UM801S及其外部電路元件、變壓器TM801S及其次級整流濾波電路。次級整流濾波電路二極管和濾波電容擊穿短路,會引發主電源過流保護,無電壓輸出。
 2.待機指示燈亮
        發生開機三無,待機指示燈亮,但無13V和5VM電壓輸出故障,故障在開關機控制電路。先測量開關機控制電壓oN/OFF是否為開機高電平,再檢查開關機控制電路。一是檢查PFC驅動電路N810的⑧腳有無VCC供電,無vCC供電檢查QB801、PC802S、QM802;二是測量13V和5VM控制電路QM802、QM803、QM801、QM853。
3.維修實例
          例1:開機無電源指示,試機時偶爾開機正常。分析檢修:原以為是電容鼓包,拆機才發現跟傳統的三星機不同,直觀發現主電源電路DB802處線路板焦黃,在路測DB802正、反向阻值正常,拆下測量有接觸不良,同時發現該管采用的是工頻管1N4007( 曾有網友反駁是U4007,經仔細查看確認為1N4007), 所以容易損壞,用快恢復管代換后正常。
         例2:無電源指示分析檢修拆板通電。測次級無任何輸出,次級阻值正常。測CM803處有16V以上電壓而CM804處無電壓,表明PWM塊沒有起振。在路測ICE3BR0665J阻值無明顯異常,光耦PC801S的③、④腳阻值正常,外圍阻、容、二極管無明顯異常,試更換DB802無效,試更換CM803、CM804無效。再仔細檢查,發現穩壓管ZD804反向電阻在50k2,前面以為是UM801S的⑦腳在線阻值,但測zD803負極對地阻值時發現阻值遠遠要大于50kΩ,表明ZD804有漏電,拆下測量果然漏電,用12V穩壓管代換后正常。由于ZD804漏電導致⑦腳電壓不足,PWM塊不能正常起振。
三、背光燈電路工作原理
         三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板背 光燈部分主要由振蕩與控制電路SEM2006(UI801)、激勵推動電路QI801~QI806、推動變壓器DT801S與升壓輸出電路開關管QI820、QI821、升壓變壓器TI801S、TI802S三大部分組成。
1.振蕩控制電路

          三星BN44-00260A電源+背光燈二合一板背光燈振蕩與控制電路見圖5所示。主要由振蕩與控制電路SEM2006( UI801 )為核心組成。

(1)SEM2006簡介

         SEM2006是背光燈專用振蕩與控制電路,內含振蕩器、驅動電路、電流檢測和電壓檢測電路,亮度調整電路,點燈控制電路等。SEM2006 引腳功能見表3所示。

(2)啟動工作過程

         電源部分次級輸出的13V電源直接為推動電路供電,同時經RI803//RI804降壓后產生的VDD電壓為背光燈振蕩與控制電路UI801供電,PFC電路輸出的380V電壓為升壓輸出電路QI820、QI821供電。開機后,主電路控制系統通過連接器CNM802的23腳向背光燈電路送去逆變信號ON/OFF點燈高電平,經光耦PC803S控制后,送到UI801的16腳,背光燈電路啟動工作,UI801從12、13腳輸出DRV1和DRV2激勵脈沖。

(3)推動與升壓輸出電路


         推動與升壓輸出電路見圖6所示。UI801 從12、13腳輸出DRV1和DRV2激勵脈沖經推動電路QI801~QI806放大后,通過推動變壓器DT801S輸出激勵脈沖,激勵半橋式輸出電路QI820、QI821輪流導通截止,其脈沖電流在升壓變壓器TI801S、TI802S中產生感應電壓,通過互感作用,在次級高壓繞組產生接近于正弦波的交流高壓,經高壓連接器去點亮液晶顯示屏內部的背光燈管。
2.控制與保護電路
        (1)背光燈點燈控制電路
         背光燈點燈{使能)控制電路見圖4(上期)莊電源的下面部分所示,該電路以雙運算放大器A393F(UB802)為核心組成,對PFC電路輸出的電壓進行檢測,對點燈控制電壓和PFC驅動電路的VCC電壓進行控制,達到控制和保護的目的。
         由于該機背光功放管直接采用PFC電壓供電,所以PFC電壓的正常與否對背光電路極為重要。由于遙控開機后,背光電路(SEM2006) 和PFC電路(FAN7530 )同時得電,如果此時背光電路工作,PFC電路可能尚未正常工作,會影響整機工作。另外,當PFC電路有故障PFC電壓超限時,會造成功放管不堪重負,所以增加了背光使能電路。
        A393F內部是雙運放,在該電路中作為比較器使用,②腳、⑥腳分別是兩個比較器的反相輸入端,通過UB801鉗位于2.5V,為UB802的⑥腳和②腳提供基準電壓;UB802的③腳、⑤腳正相輸入端通過對PFC電壓取樣, PFC電壓正常工作時實測為375V、UB802的③腳為2.15V、⑤腳為3.15V,③腳電壓低于②腳則①腳輸出低電平、⑤腳電壓高于⑥腳則⑦腳輸出高電平。①腳低電平不會使模擬晶閘管QB803.QB802動作,開關機vCC控制電路正常工作,PFC電路正常工作;⑦腳高電平使點燈控制光耦PC803S導通,為背光燈電路SEM2006的⑥腳送去高電平點燈控制電壓,背光電路工作。
         當PFC電壓低到一定程度時,UB802的⑤腳電壓會低于⑥腳電壓,⑦腳輸出低電平點燈控制光耦PC803S截止,背光驅動控制電路SEM2006的16腳失去高電平點燈使能信號,背光電路不工作;當PFC電壓異常升高到一定程度時,UB802的③腳電壓會高于②腳電壓,①腳輸出高電平,使模擬晶閘管電路QB803和QB802相繼導通,將QB801基極電位拉低,QB801截止,PFC電路失去vCC供電停止工作,由于QB803和QB802接成可控硅形式有自鎖功能。所以需斷電才能解除保護。
        (2)過壓保護電路
         過壓保護電路由SEM2006的⑤、10腳內外電路完成。升壓變壓器TI8001S、T18002S次級輸出的高頻高壓,經電容器分壓后,一是通過電容器輸出得到OPEN1~OPEN4取樣電壓,經DI803、DI806整流后產生DET電壓,送到SEM2006的⑥腳,對背光燈輸出電壓進行監測和調整;二是經二極管整流,產生oVP過壓保護取樣電壓,送到SEM2006的10腳。當輸出電壓異常時,SEM2006內部保護電路啟動,停止輸出激勵脈沖。
         (3)過流保護電路
        過流保護電路由SEM2006的⑧腳內外電路完成。升壓變壓器TI8001S次級高壓輸出連接器CN4的燈管電流回路,通過sC1、SC2串聯電流互感器CTS801 ,燈管電流經過CTS801互感作用,在次級產生感應電壓,經DS801 DS802整流后產生FB-1取樣電壓,送到SEM2006的⑧腳,對燈管電流進行監測和調整。當燈管電流異常時,SEM2006內部保護電路啟動,停止輸出激勵脈沖。
四、背光燈電路的檢修
        背光燈電路發生故障,主要引發有伴音而黑屏幕的故障。一是背光燈始終不亮,液晶屏始終為黑屏幕,多為背光燈板電路故障,主要檢查背光燈板的工作條件和背光燈板電路;二是液晶屏開機瞬間背光燈點亮,然后熄滅,主要檢查保護監測電路、背光燈管和高壓形成電路。由于 背光燈電路正常時會產生1千多伏的高頻電壓,維修時應注意安全,最好采用隔離變壓器進行維修。
1.背光燈不亮維修
         (1)測量背光燈板工作條件
          當背光燈板不工作,背光燈根本不亮產生的黑屏幕故障時,首先測量背光燈板的工作條件。一是測量推動電路的13V供電、驅動控制電路的VDD供電和升壓輸出電路的PFC 380V供電是否正常;二是測量SEM2006的西腳亮度調整電壓、SEM2006的16腳點燈控制使能電壓是否正常。三是測量SEM2006的①腳輸出的基準電壓是否正常。
          如果13V供電和PFC 380V供電不正常,檢查電源板13V輸出控制電路和PFC功率因數校正電路;如果點燈控制電壓不正常,檢查由UB802為核心的PFC輸出電壓檢測和背光燈點燈控制電路。首先測量PFC輸出電壓是否為正常的375V,如果過低則首先排除PFC電路故障;PFC電壓正常時,測量UB802的⑦腳是否輸出高電平,如果為低電平,故障在UB802檢測保護電路;如果UB802的⑦腳已經輸出高電平,故障在點燈控制光耦PC803S。
        (2)測試激勵和振蕩脈沖
         背光燈板的工作條件正常時,測量推動變壓器DT801S有無激勵脈沖輸入和輸出,無激勵脈沖輸入,則是振蕩驅動控制電路SEM2006和推動電路QI8001~QI8006及其外部電路故障;有激勵脈沖輸出,則是升壓輸出電路故障,重點檢查開關管QI820、QI821常見開關管QI820、QI821擊穿升壓變壓器TI801S、TI802S內部局部短路擊穿,輸出連接器接觸不良等故障。
2.保護電路維修
         開機燈管亮一下熄滅: 這屬于背光保護電路故障。背光保護有兩種,是過壓保護種是過流保護。這兩種保護動作時,所表現的現象是有區別的。如果是過壓保護,則燈管點亮后大約1s左右才熄滅;如果是過流保護,則燈管點亮后瞬間熄滅(燈管不良的除外)。
        (1)排除背光燈保護故障
        保護電路啟動,多數是由于輸出電路開路引起。例如變壓器、輸出插座、輸出電容虛焊等,也有取樣電容擊穿或開路引起。對前者,可以將變壓器、輸出插座、輸出電容引腳重新焊接一遍;對于后者,因為有兩組這樣的電路可以采用對比法。用數字萬用表在路測量取樣電容的正反向容量,找到在路正反向容量差別較大的一組,更換相關的電容,故障即可排除。
         對于過流保護,多數是由于變壓器匝間短路引起負載電流過大產生。維修時可以分別將各個升壓變壓器的初級斷開,進行開機試驗,確定是哪個檢測支路引起的護。
          (2)解除PFC電壓檢測保護
         以UB802為核心的PFC輸出電壓檢測保護和點燈控制電路,進入保護狀態時,一是PFC輸出電壓過高時,UB802的①腳輸出高電平,模擬晶閘管QB802、B803導通,將vCC控制電路QB801的基極電壓拉低,QB801截止,切斷PFC驅動電路UP801S的⑧腳vCC供電壓過低時,UB802的⑦腳輸出低電平,點燈控制光耦PC803S截止,切斷點燈控制高電平,背光燈電路停止工作。
         確定PFC電路輸出電壓過高保護電路是否啟動,測量模擬晶閘管QB803的基極電壓,如果該電壓由正常時的0V低電平變為0.7V高電平,則是該保護電路啟動,解除保護的方法是將QB803的基極對地短路。
         確定PFC電路輸出電壓過低保護電路是否啟動,測量點燈光耦PC803S的①腳電壓,如果由正常時的1.5V~2V左右高電平變為低電平,則是該保護電路啟動,解除保護的方法是將PC803S的③、④腳短接。
3.維修實例
          例1:開機后有伴音,屏幕亮一下即滅。分析檢修:開機后指示燈亮,幾秒鐘后伴音出現,屏幕上剛顯示出圖像,指示燈馬上熄滅,判斷背光燈板電路保護電路動作。
         對背光燈板電路的供電、控制電壓進行檢查,均正常。開機瞬間,用數字表交流電壓擋,黑表筆接地,紅表筆搭接輸出連接器的插頭外皮,通過電磁感應測量交流輸出電壓,開機后的幾秒鐘內有150V 左右的交流感應電壓輸出,當燈管剛亮時,電壓馬上消失。將升壓變壓器TI801S和TI802S輸出電壓比較,發現TI801S的瞬間輸出電壓低于TI802S的輸出電壓,將TI801S和TI802S輸出連接器的燈管對調后,依然是TI801S的輸出電壓低,判斷TI801S內部短路,更換TI801S后,故障排除。
        例2:開機后有伴音,無光柵。分析檢修:開機后指示燈亮,有伴音,但顯示屏無光柵,測量背光燈供電,推動電路的13V和振蕩驅動控制電路的VDD電壓均正常,測量升壓輸出電路的380V供電為0,但測量開關電源PFC輸出的380V電壓正常,檢查升壓輸出供電電路,發現電感BD901燒焦,開關管QI820、QI821擊穿短路。更換QI820、QI821,BD901用普通電感代換后,故障排除。