长虹HSU25D-1M型电源+LED背光驱动二合一板原理与检修（2）

本电源没有设置独立的待机电源，而是由启动电源兼任。当彩电处于待机状态时，由于相关主负载已经停止工作，经稳压环路会使电源控制芯片U101(NCP1251A)②脚电压降低至0.8V以下，于是U101自动进入低频(26KH_Z)跳周期工作状态，此时电源输出的电压大幅降低，以减小电源功耗。此时启动电源独立输出的约18V电压就作为初级待机电源，送到待机电源DC/DC变换块U501(AOZ1283)的输入端，然后由输出端输出5VSTB待机电压，作为主控芯片(MCU)与遥控等相关电路的工作电源。                             

2.LED驱动电路原理

在主控芯片发出高电平PS-0N开机指令后，控制管Q403截止，与此同时主控芯片送来的高电平BL-ON

背光点亮信号加到Q408的b极→Q408导通→控制管Q411导通→电源输出的+12.3V电压通过Q411、D403、R444加至LED驱动控制芯片U201（MP4012）的电源端①脚（见图3）。同时，电源输出的+35V电压送到升压电感L402的左端。另外，主板上送来的亮度调节信号PWM DIM、也由R402送至控制芯片U201的亮度控制端13脚。于是，MP4012内部的振荡电路开始工作，经过整形的开关激励脉冲信号从U201的③脚输出，由R406送到升压开关管Q404、Q407的信号输入端，使开关管工作于开关状态。在开关管截止瞬间，储能电感L402感应出的自感电动势的方向是左负右正，与+35V电源供电电压的方向同向，于是两电压同向迭加，经升压二极管D401整流、C401滤波后得到约60V输出电压（该输出电压不是固定的，它等于背光板上LED灯串中单只LED管正向电压降之总和，不同机型LED灯串的LED灯个数有所不同），然后送到过压保护取样电路及背光供电输出插座CON301的③脚(LED+)。CON301③脚输出的(LED+)电压，由软线排接入背光LED灯串。LED背光灯串组的末端LED-，又通过软线排送回到插座CON301的①脚(这部份电路图3中未画出)，然后接至调流场效应管Q401(AOD5404)的D极。再由Q401的S极的一路经R422～R425到地，形成电流回路。Q401的S极的另一路经R421送到U201的电流反馈端16脚。当彩电画面亮度增大时→驱动控制芯片U20113脚的亮度控制电平自动升高→驱动脉冲输出端③脚输出的脉冲宽度增加→升压场效应管Q404、Q407导通程度增加→通过的电流增大→加至LED灯串组的输入电压升高→与此同时U201的调光驱动端11脚输出电平升高→调流控制管Q401的栅极电压上升→O401导通增加→流过的电流增加(即流过LED灯串的电流增大)→屏幕亮度变亮。反之亦然。顺便指出，U201⑨脚为LED电流设置端，⑨脚外接的分压电阻R414、R413在该脚的分压值，决定流过LED恒流的基本值。当某种原因引起LED电流增大时，15脚外接的恒流取样电阻R418、R433两端电压升高→U201⑨脚电压也相应升高→与内部的电压比较器后输出控制电平→内部调流管的脉冲宽度控制器输出的脉冲宽度变窄→U20111脚输出的脉冲宽度变窄→Q401导通变浅→LED电流变小。反之亦然。必须说明，电流取样电阻R418、R433两端的取样电压还经R417反馈至U201⑩脚，与⑩脚内部的基准电压进行比较，进而控制U201③脚输出激励脉冲的占空比，以便在一定范围内调整LED灯条供电电压的高低，在上述各控制电路的共同作用下，使之流过LED灯条的电流在恒定可控的正常范围内。

3.保护电路

1). 过/欠压保护

（1）市电过/欠压输入保护

当市电输入电压高于260V时（相关电路见图2），压敏电阻RV101将会击穿，使交流输入保险管F101

熔断，达到过电压保护之目的。如果压敏电阻失效，市电由R101～R104分压、D208整流、经R201的电压会使稳压管ZD201击穿，使电源控制芯片U101⑤脚的工作电压为零， U101因失去电源而停止工作，整机得以保护。如果稳压管ZD201因故障开路，U101⑤脚的工作电压将会超过25.5V，U101进入过压保护状态。电源输出为零。相反，当市电输入电压低于110V时，U101⑤脚工作电源电压将低于8.8V，芯片将进入欠压锁定状态。

（2）电源输出过压保护

当电源的稳压环路（见图2）失控时→开关变压器T201①、②绕组产生的感应电压经D202整流、C205滤波得到的电压会升高，经D209、R202加至ZD201两端，即芯片U101的工作电源VCC会升高。若达21V时，经R201、R203使Q109的偏压Veb＞0.7V→Q109饱和导通→Q110导通→VCC电压被钳位8.8V以下，U101处于欠压锁定状态。如果这部份电路有问题，当VCC电压超过22V时，ZD201将击穿，U101因失去电源而停止工作，整机得以保护。另外，C205两端电压还会经R225加至U101③脚，若该脚电压超过3V时，内部电路进入锁定状态 ，电源无输出。还有加至ZD201两端的VCC电压若超过25.5V，U101会自动进入过压保护状态。真可谓多重过压保护措施。

（3）LED驱动电路过压保护

  当LED驱动电路输出的LED灯条过高，经R426、R427、R428分压加至芯片U201过压保护端12脚的取样电压超过5.28V时，U201内部的过压保护电路动作，U201③/11脚均无激励脉冲输出，背光灯熄灭。避免故障扩大。

2）.过流保护

（1）开机浪涌电流限制

在冷机开机时，由于需要对大容量电容C101等充电，因此会对市电整流二极管及相关元件造成过流冲击，故在市电输入回路串入了负温度系数热敏电阻RT101(2R5)。在刚开机瞬间，由于RT101温度较低，所以阻值较大，对冷机开机时形成的浪涌电流有较大的限制作用。开机后因RT101上有电流流过，温度升高，故阻值迅速下降，对输入电路造成的影响可忽略不计。

（2）电源电路输出过流保护

当负载出现短路而引起输出过流时→过流保护取样电阻R208(0.27Ω/2W)两端压降增大→若经R213加至U101过流检测端④脚电压达到0.2V以上时→U101内部过流保护电路动作→U101⑥脚关闭脉冲输出→电源停止工作→整机处于断电保护状态，避免故障进一步扩大。顺便提及：当电源输出过流时，通过稳压环路使开关变压器初级①、②绕组的感应电压升高，U101③脚电压也同步升高，当升至3V时，电路进入OPP模式锁定状态，这也是过流保护的另一途径。

（3）LED驱动电路输出过流保护

当背光负载短路引起LED驱动电路输出过流时→升压开关管Q407源极电流必增大→过流取样电阻R412两端电压降上升→经R429送到U201过流保护端⑤脚上升，当达到0.54V时→U201内部过流保护电路动作→U201③脚无激励脉冲输出→升压管 Q407停止工作。在此期间，流过调流控制管Q401源极电流必然增大→过流取样电阻R422～R425两端的电压降必然上升→经R421送到U201反馈端16脚电压上升→U201⑨脚电压上升，当达到0.45V时→U201内部调流保护电路动作→调流控制端11脚输出低电平→Q401截止。也就是说当LED驱动电路输出过流时，升压管Q407、调流管 Q401均停止工作，避免故障进一步扩大。

二、故障检修思路

本型电源板常见故障主要有：

1.无12.3V电压输出

首先应检查市电整流后的VA电压(+300V)是否正常。若为零，说明故障可能在市电输入或市电的整流滤波电路，应予以检查直至故障排除。假若查得VA电压正常，检查电源控制芯片U101电源端⑤脚是否有约18V(VCC)电压输入。若几乎为零，可再检查U101⑤脚对热地正向电阻(万用表黑表笔接U101⑤脚，红表笔接热地)，正常为数十千欧。如果阻值很小，说明有元件击穿或严重漏电。比如Q109、ZD201、U101及C201、C202之中可能严重漏电或击穿。若查得阻值在正常范围，接着可再查启动电路中D208的③脚是否有抖动的直流脉冲电压，如果没有，说明电源启动电路有问题。如果有,说明R201可能开路。假定查得VCC电压基本正常。可重新开机，用示波器查看U101⑥脚是否有激励脉冲输出。如果有，说明后面的开关电路或12.3V或35V形成（或输出）电路存在严重短路故障。如果查得U101⑥脚没有激励脉冲输出表明可能存在过压或过流故障或U101本身有问题，应进一步甄别。比如，试机瞬时查出U101③脚电压≥3V，说明故障是输出过压所致。如果试机瞬时查得刚开机瞬间U101④脚电压≥0.2V，表明是过流保护电路动作。应对12.3V和35V负载或保护电路进行检查。为了方便读者检修，表1列出了U101引脚功能及在路电压，供参考。                  

   2.电源带负载能力下降

电源带负载能力差故障表现在声音变大或亮度变大时电源输出的12.3V/35V电压明显下降并波动，进而引起过流保护电路动作，导致无图像无声音。检修时应先查市电整流滤波电路输出的VA(+300V)电压是否正常。若过低，应对市电整流滤波电路进行检查。比如，市电整流二极管D101～D104正向电阻变大，市电滤波电容C101失容。若300V电压正常，则表明电源电路有问题。比如，开关管Q201本身饱和压降过大、电源输出整流管D301、D302/D304正向电阻变大，滤波电容C332～C334/C342失容等都会导致本故障。

3.背光灯完全不亮

背光灯不亮，说明LED灯串的供电或控制电路可能存在故障。首先查LED+端(即插座CON301③脚)是否有LED+电压，如果有，可将LED-端(即插座CON301①脚)直接接地，观察背光能否点亮。若不能点亮，则是背光板上LED灯串总回路有开路故障。若能点亮，则是恒流控制管Q401或它的驱动电路有问题。应查控制芯片U201①脚（电源端）是否有约11V电源电压，开关管Q402漏极是否有≥35V的直流电压，U20113脚（亮度控制）是否有大于+2V的电压。否则应对电源供给及控制信号的发出及传输电路进行排查。假定U201上述脚的电压正常，应再检查开机瞬时升压输出端是否有大于30V的提升电压(因LED灯串组未点亮，所以此时空载电压较高)。如果没有，问题极可能是升压电路（包括Q404、Q407、L402、D401、C401等）或负载发生了故障，应检查驱动芯片U201③脚是否有开关脉冲（直流电压约+2.8V）输出。若在开机后一直没有输出，说明U201可能已损坏，应考虑用替换法检查。假若开始有输出，但随即消失，则可能是过流保护电路（含过流保护电路本身故障，比如过流反馈取样电阻R422～R425阻值变大或焊点接触不良）动作所致，这可从U20116脚电压是否大于0.5V来判断。若是，应对保护电路本身进行检查。顺便指出，无论哪种故障导致U601停止工作，都可以从U20111脚是否输出了低电平来确认。为了帮助大家检修，表2给出了U201(MP4012)引脚功能与在路实测电压，供参考。

表2 U201 (MP4012)引脚功能与在路实测电压 

4.开机后屏幕瞬间闪烁，随即黑屏

该故障现象表明有电压已经瞬时加在LED灯串上了，随后变为黑屏，显然电压又消失了。导致该故障现象一般是因为输出的点灯电压过高或保护电路本身有问题，引起过压保护电路动作所致。可在LED灯串点亮瞬时检测输出电压，若明显高于60V，在输入电压35V正常的情况下（否则应对电源进行检修），很可能是U201③脚输出的驱动脉冲占空比过大导致。应检查U201⑦脚外接频率设置电阻R431是否变值。若点灯输出电压正常，则应是过压保护电路本身存在故障。比如，取样电阻R428焊点出现虚焊或它的自身阻值变大(含开路)，均会导致过压保护电路动作，从而形成该故障。至于过流保护导致显示屏黒屏，还未发现显示屏能瞬间点亮闪烁，随后黑屏的现象。这是因为如果过流的话，输出电压会降低许多，在灯还未亮时，过流保护电路已经动作。