康佳LED液晶彩电KPS+L1900C3-01电源板原理与维修

康佳LED液晶彩电KPS+L1900C3-01电源板原理与维修

康佳液晶彩电采用的KPS+L1900C3-01型电源板，编号为34007728，版本号为35015686集成电路采用FAN7530+FSGM300+FSFR1700组合方案，输出+5.1VSB/4A、24V/4A、12V/4A电压。应用于康佳LED47IS988PD、LED42M11PD、LED46MS92DC、LED42IS988PDE、LED42X5000DE、LED55X5000DE、LED42IS95D、LED46IS95D、LED42R7000PD、LED47R7000PD、LED47IS11PD等液晶彩色电视机中。

一、电源板工作原理

康佳KPS+L1900C3-01型电源板实物图解见图1所示，电源板电路组成方框图见图2所示。

该电源板由三部分组成：一是以集成电路FAN7530 (UF902)为核心组成的PFC功率因数校正电路，将整流滤波后的市电校正后提升到380V为主、副开关电源供电；二是以集成电路FSGM300(UB902)为核心组成的副开关电源，产生+5.1VSB电压，为主板控制系统供电；三是以集成电路FSFR1700(UW902)为核心组成的主开关电源，产生24V、12V电压，为主板和背光灯板供电。

1、抗干扰和市电整流滤波电路

康佳KPS+L1900C3-01型电源板抗干扰和市电整流滤波电路见图3上部所示。

1)、抗干扰电路

AC220V市电经延迟保险管F901和L903、CX901、CY901、CY902、L901、CY903、CY904、L902、CX902组成的低通滤波网络，滤除电网的干扰脉冲，同时防止电视机产生的脉冲干扰干扰电网。

2）、整流滤波电路

滤除市电中的高频干扰信号后，经BD901全桥整流、CF901、LF901、CF902滤波后，由于CF901、CF902的容量较小，输出100Hz约300V左右的脉动VAC电压，送往PFC功率因数校正电路。电路中RV901为压敏电阻，市电过高时将RV901击穿，烧断保险丝F901，断电保护。

2、PFC功率因数校正电路

康佳KPS+L1900C3-01型电源板中的有源功率因数校正电路如图3下所示，其中UF902功率因数校正控制器采用FAN7530与大功率场效应开关管QF902和储能电感LF902等外部元件，组成并联型PFC功率因数校正电路。将220V交流电压升为+380V直流电，同时提高功率因数，抑制谐波电流，使整流桥后大的滤波电解电压将不再随着输入电压的变化而变化，而是一个恒定的值。为电源部分DC/DC转换电路和背光灯电路供电。

1）、FAN7530简介

       FAN7530是飞兆(Fairchildsemi)公司开发的PFC功率因数校正电路专用集成电路，其内部电路方框图见图4所示，内含锯齿波发射器、误差放大器、零电流检测电路、驱动输出电路等，芯片内部提供了多种保护功能，包括平均电流模式或电压模式控制、软启动、VCC滞后欠压闭锁、欠压、过压和过载保护，以及滞后热关机等。该芯片的工作频率是变化的，本电源设定的最低工作频率是27kHz。FAN7530的引脚功能和维修数据见表1所示。

表1  FAN7530引脚功能和维修数据

引脚

符号

功  能

电压/V

1

INV

电压反馈，输出过压保护

2.5

2

MOT

开环占空比设置

2.9

3

COMP

内部误差放大器的输出，相位补偿

1.8

4

CS

开关管过流检测保护输入

0

5

ZCD

电感电流过零检测点

3.5

6

GND

接地脚

0

7

DRV

激励脉冲输出

5.2

8

VCC

供电输入

16.8

2）、启动校正过程

 AC220V市电经整流滤波后产生的100Hz脉动电压，经储能电感LF902送到PFC功率因数校正电路QF902的D极；二次开机后，待机控制电路送来的VCC-PFC电压，经RF910加到UF902的8脚，为其提供工作电压，UF902启动工作，产生据此波脉冲电压，经内部电路处理后，从7脚输出激励脉冲，经DF903推动开关管QF902工作于开关状态。

当QF902饱和导通时，市电电压由整流后的300V电压经电感LF902、QF902的D-S极到地，形成回路；当QF902截止时，300V电压经电感LF902、DF902、CF913、CF919到地，对CF913、CF919充电，同时，流过LF902电流呈减小趋势，电感两端必然产生左负、右正的感应电压。这一感应电压与100Hz脉动电压的直流分量叠加，在滤波电容CF913、CF919正端形成+380V左右的PFC直流电压，不但提高了电源利用电网的效率，而且使得流过LF902的电流波形和输入电压的波形趋于一致，从而达到提高功率因数的目的。

3）、稳压过程

PFC电路输出电压经RF908、RF915、RF917、RF918与RF923、RF924分压后作为取样电压输入到UF902的1脚。LF902的次级感应电压经RF927送到UF902的2脚，作为误差信号，另一路经RF926送到UF902的5脚，作为过零检测信号。上述取样和检测电压经内部比较放大后，进行对比与运算，确定输出端7脚的脉冲占空比，维持输出电压的稳定。在一定的输出功率下，当输入电压降低，UF902的7脚输出的脉冲占空比变大，开关管QF902的导通时间延长，输出电压升高到正常值；当输入电压升高，UF902的7脚输出的脉冲占空比变小，开关管QF902的导通时间缩短，输出电压降低到正常值。

4）、过压、欠压保护电路

FAN7530的8脚VCC供电输入端，内部设有电压检测电路。当该脚电压过低或过高时，内部保护电路启动，切断IC内部供电，达到保护目的。

FAN7530的1脚PFC输出电压取样输入端，内设误差放大器和采样点关断电路，该点正常电压在2.5V左右。当输入到1脚的取样电压低于0.45V或者高于2.675V时，PFC校正电路关断。

5）、过流保护电路

FAN7530的4脚为电流检测输入端，通过RF925对MOSFET开关管QF902的S极电阻RF911两端电压进行检测。RF911两端的电压降反映了PFC电路电流的大小，当MOSFET开关管QF902电流过大，RF911两端的电压降随之增大，FAN7530的4脚电压超过0.8V，PFC就会停止输出。

3、副电源电路

康佳KPS+L1900C3-01型电源板中的副电源如图5所示。副开关电源主要由厚膜电路UB902(FSGM300)、变压器TB901、稳压控制电路UB952(TL431)、光电耦合器UB951(PC817B)等元件组成，为整机控制系统电路提供待机和正常工作所需要的5.1VSB电压。

1）、FSGM300简介

FSGM300是仙童公司生产的开关电源厚膜电路，内部电路见图6所示，集成了MOSFET开关管和驱动控制电路，直接驱动外接变压器。其特点是：带抖频功能，能有效降低EM；有OLP、OVP、AOCP、TSD、OSP等保护功能；轻载自动进入间歇工作状态(Burst Mode)，从而有效降低待机功率；具有软启动功能(15ms)；重启模式保护。FSGM300N引脚功能和维修数据见表2。

表2  FSGM300引脚功能和维修数据

引脚

符号

功能

电压/V

1

GND

芯片内部控制地

0

2

VCC

供电输入

15.8

3

FB

反馈稳压输入

0.6

4

NC

空脚

0

5

VSTR

启动电压输入

194

6

DRAIN

内部OMS开关管的D极

392

7

DRAIN

内部OMS开关管的D极

392

8

DRAIN

内部OMS开关管的D极

392

2）、启动供电过程

经整流、滤波电路产生的100Hz约300V左右的脉动VAC电压再经PFC电路的储能电感LF902、DF902向PFC滤波电容CF913、CF919充电，产生待机状态+300V的PFC直流电压，为副电源供电。开机后PFC电路启动工作，该电压提升到+380V。

PFC输出电压经变压器TB901的6-7绕组加到厚膜电路UB902的6、7、8脚，进入集成块UB902内部电路后分为两路：一路加到内部MOSFET开关管的D极，另一路经内部的恒流源充电电路向2脚外接电容C907进行充电。当C907上充得的电压达到7.7V以上时，内部的准谐振电路启动进入振荡状态，产生振荡脉冲信号，内部MOSFET开关管工作于开关状态，其脉冲电流在TB901中产生感应电压。其中TB901的9-10绕组产生的感应电压经RB913限流、DB902整流、CB909/CB906滤波、QB903、ZDB902稳压后，产生VCCP电压。VCCP电压分为两路：一路经RB908加到UB902的2脚形成二次供电，UB902内部得到一个稳定的供电后，持续进行振荡；另一路电压送到开关机VCC控制电路QB901的e极。

TB901的1-4绕组产生的感应电压，通过DB951整流及CB951、CB953、CB958、CB957滤波得到5.1VSB电压，为主板控制系统供电。

    TB901的6-7初级绕组并联的DB901、CB901、RB914组成尖峰吸收回路，保护UB902内部的MOSFET开关管。

3）、稳压控制电路

    稳压控制电路由三端精密稳压器UB952(TL431)和光电耦合器UB951(PC817B)组成。5.1V电压经RB953、RB955、RB956分压，从开关电源输出端+5.1VSB分压取样，对开关电源初级UB902的3脚内部电路的脉冲占空比进行调整，达到稳压的目的。

当+5.1VSB电压升高时，经电阻RB951加到光耦UB951的1脚的电压同样也升高。同时，5.1V电压经取样电阻RB953、RB955、RB956分压加到UB952的1脚，UB952的3脚电压下降，流过UB951的1-2脚内部发光二极管电流变大，UB951内部三极管的导通增强，UB902的3脚电压下降，UB902内部的控制电路控制MOSFET管提前截止，输出电压下降到正常值。 当+51VSB电压降低时，上述电路向相反方向变化，输出电压上升到正常值。

4）、市电欠压保护电路

该保护电路由驱动电路UB902的3脚内电路和外接QB902、QB903为核心组成，对副电源驱动电路UB902的3脚FB电压进行控制。

UB902的3脚内设电压检测和保护电路。当3脚电压低于或高于正常值时，保护电路启动，UB902停止工作。市电整流滤波后产生的脉动VAC脉动电压经RB901~RB903与RB904分压后，送到QB902的b极，市电电压正常时QB902导通，QB904截止，对UB902的3脚电压不产生影响；当市电电压过低时，QB902截止，QB904导通，将UB902的3脚电压拉低，UB902据此进入保护状态，副电源停止工作。

5）、输出过压保护电路

过压保护电路由5.6V稳压管ZD954、Q957、光耦U957为核心组成，对副电源驱动电路UB902的3脚FB电压进行控制。当开关电源输出的+5.1VSB电压达到5.6V以上时，击穿5.6V稳压管ZD954，迫使Q957导通，光耦U957导通，其内部光敏三极管导通，从3脚输出高电平，向UB902的3脚注入高电平，UB902据此进入保护状态，开关电源停止工作。