(一)整机电路结构特性
夏普 7P-CK1 机芯和 7P-SR1 机芯的电路结构基本相间,故放在一起介绍。这两个机芯 均系日本夏普公司 80 年代中期设计并向海外推出的直角平面遥控彩色电视机机芯,80 年代 末期我国亦有多个电视机生产厂家引进该机芯生产线进行组装,因此,该机芯系列彩色电视 机在在我国城乡拥有量较大。常见的彩色电视机机型有:夏普 C 一 5405CK、C-5405DK,C
一 5407CK、C-5407DK,C-1850CK,C-2121DK、C2101CK,虹美 C 一 5405CK、C 一 5405DK、
C 一 5407CK 及 C 一 5403 等。 该机芯的主要特点是采用了微处理器进行选台控制及屏幕显示,可接收中国大陆和香港
两种不同制式的节目信号源,并可自动进行制式转换。此外,该机还设有 AV 输入接口及伴 音无信号自动静噪电路,并具有较为完善的保护电路。
该机芯的遥控系统主要由微处理器 IX0933CE(在整机中的编号为 IC1002)和电可擦只读 存储器 IX0738CE(IC1003)构成,并采用了独立辅助电源供电.可实现遥控开/关机、选台记 忆、音量控制,A/V 控制、屏幕显示及 120/90/60/36 分钟定时关机等功能.
图像中 放及伴音电路由中频放大组件及 RUNTKO(143CEN5) 完成,该组件使用了 IX0711CENI 集成电路(IC201),它内含图像中频放大电路,图像中频检波电路,自动增益控 制龟路,自动频率控制及伴音中放电路,调频检波电路、伴音前置放大和伴音音量控制等电 路,具有增益高,体积小,外围元件少等特点。亮度,色度信号及场行扫描的小信号处理部 分等由一块小型 32 脚集成块 IX0712CE(I801),具有集成度高,外围电路简洁,调整简单和 可靠性较高等特点。
该机芯的电源为并联型自激式脉冲变压器耦合开关电源,为冷底盘结构,故其视频输入
部分可不设置隔离电路。整个电源由厚膜块 IX0512CE(IC801)及外围元件组成,允许交流 电源电压变化范围大,可达 120~260V,输出,主电压 115V 供给行扫描电路,输出副电压
15V 供给音频功放电路。
(二) 电源电路的组成及工作过程
夏普 7P — CK1 / SR1 机芯 的电 源电路 ,主 要由两 个独 立的电 源组 成:一 是由 IC701(IX0512CE)和 T701(开关脉冲变压器)等组成开关电源,主要供给扫描屯路及音频功率 放大电路;其二是由 T751(电源变压器)降压,D751 整流及 Q751、D752 调整输出 12V 直流 电压,送至 RY701(继电器)电路,并通过 Q1022;D1007、D1023 调整得到+5V 电压,作为 微处理器等控制系统的工作电源。
待命电源(+5V)是由主开关电源提供的,另外还设置了电源开/关控制电路和自动保护
电路。现从
维修角度出发,将其各单元的电路形式及工作过程简介如下。
1.主开关电源电路的工作过程
夏普 7P—CK1/SR1 机芯的主开关电源电路见图 5 一 1 所示(以夏普 CV 一 2121DK 型 机为例,以下均同)。
从图中可知,这是一典型的自激式并联型开关稳压电源电路。其中;IX0512CE(IC701)
系开关电源厚膜块,虚线框内是其内部电路结构:Q3 为误差检测放大器,Q2 为激励管,Q1 为开关晶体管,ZD1 为基准稳压管,Q701 为过流保护器;D711 为触发二极管;D708.为检测 电压整流二极管;D732 为+B(115V)整流二极管;D302 为音频功放电路供电电压整流二极管。 具体工作过程如下:
当电源接通,并按下电源开关 S701 后,220V 市电分两路输入:一路去消磁电路(在彩[Page]
色电视接收机中,显像管四周上的消磁线圈是对显像管内金属栅网扳带有的杂散磁场进行消
磁),消磁电路由特殊的正温度系数热敏电阻 POR701 和安装在显像管四周的消磁线圈 L707(图中未标出)组成。每次开机,流过 POR7Ol 的消磁电流达 12A 左右,对栅网板上的剩 磁进行消磁。此电流流过 POR701,使其发热,电阻值迅速变大。数秒钟后,流过 L707 的 电流经 POR7O1 维持在 2mA 左右,供热敏电阻热平衡之用。另一路经电源滤波器 L702 后 再由 0701~D704,构成的桥式整流器整流及 C7Ol 平滑滤波后,变成约 300V 脉动直流电压。
300V 脉动直流电压一路经开关变压器 TT701 的(1)~(6)绕组,D709 加到 IC701 的(3)脚内
开关管的集电极,另一路经 R721、R711、C714 给 IC701 的(2)脚即开关管的基极提供偏压, 使开关管导通,集电极有电流流过,T701 的(1)~(6)绕组有电流通过,这时 T701 的(1)~(6) 绕组产生感应电压经 T7Ol 耦合给次级绕组,次级绕组 (2)~(3)又把感应电压经 C715 、 R712,R713 正反馈到 IC701 的(2)脚即开关管的基极,于是开关管的基极电流增大,集电极电 流增大,T701 各绕组感应电压增大,正反馈到开关管基极的电压则进一步增大,集电极电 流更进一步增大。这样经过几个回合的正反馈,IC701 内的开关管很快进入饱和状态,一且开 关管进入饱和状态,基极电流便失去对集电极电流的控制作用,因此 T7Ol 各绕组的感应电
压 下 降,正 反 馈停止 ,C715-T701 的绕 组 (2) → (3) →行变 压 器行逆 程 脉冲绕 组 → L717→L708→D711→C715 形成回路放电。当放电到某一程度时,开关管推出饱和进入放大 状态。此时集电极电流突然大幅度减少,T701 各绕组产生大幅度的反向感应电压,C715, 获得反向充电,其途经为,(3)→行输出变压器行逆程脉冲绕组→L717,L708→D711→C715,
使 IC701 内开关管发射极加的是正电位反偏而截止。集电极无电流流过,T701 各绕组感应 电压消失,C715 充电完毕,并开始放电,其回路为:C715→IC701 的(2)脚即开关管基极→ 开关管发射极(IC7O1(4)脚)→T7O1 的(3)→(2)绕组→R713→R712→C715。由于 C715 的放电
IC701 内部开关管获得偏压重新导通,重复上述现象。电路工作于开关状态,T701 次级绕 组有脉冲电经整流、滤波后送给负载。其开关频率由行逆程脉冲控制同步,以减少电源高次 谐波干扰图像.
电源厚膜块 IC701 内部的 Q3、ZD1、Q2 和 D708 等元器件组成稳压控制电路。Q3 的工 作电压由 T701 的(3)一(4)绕组经 D708、C716 整流滤波后加在 IC701 的(1)、(4)脚而得到的。 当某种原因使开关电源输出电压升高时,加在 IC701 的(1)、(4)脚的电压也相应升高。由于
Q1 的 E 极接有 ZD1,所以 Vc 不变,使 Q3 的 C 极电流 Ic3 上升,Q2 导通加剧,Q2 的 C 极与 E 极之间电阻值 Rcc 下降,Q1 的 B 极电流 Ib1 分流,Q1 导通时间缩短,从而使开关 电源输出电压降低,反之亦然。
启动电路中接有分压电阻 R785,IC701 的(2)脚对地接有 D712 和 D713,主要是防止过
高电压加到 Q1 使之过流损坏。Q701 为过流保护管,当输出端负载过重引起 Q1 过流时,电 流在 R705、R706、R707 产生的电压降大于 0.7V,Q701 导通,其 Rcc 下降,IC701 的(2)脚 被对地短路,使电源停振无输出。接在 IC701 的(6)脚与 300V 电源之间的元件如 D705、C709、 C708、R724 等是过压保护元件,用以阻尼、旁路开关电源产生的过冲高压,以保护开关管[Page]
免受高压的损坏。115V 电压输出端还接有一次性保护稳压二极管 D731,用来防止因开关 电源稳压电路失控而使输出电压过高,进而损坏行输出管等元件。
2.辅助电源及开/关机控制电路的工作过程
夏普 7P—CK1/SR1 机芯开关电源的交流输入回路还受遥控电路控制,有关电路见图 5
—2 所示。
如图,它包括遥控系统供电电路、微处理器控制电路及开/关机执行电路等部分。其电 源开/关控制的原理是通过继电器 RY701 来切断主开关电源的交流供电通路,并产生 12V 的(经电子稳压控制输出+5V)副电源给微处理器 IC1002(IX0933CE)继续供电。具体工作过程 是:当按下电源开关,220V 市电经变压器 T751 变压再经 D751 整流、C751 滤波及 Q751、
D752 等构成的 12V 稳压电路变成 12V 直流电源给控制回路供电。一路输往继电器驱动电路, 另一路经 Q1022 及 D1023、D1007 等组成的 5V 稳压器变成 5V 直流电压进入 IC1002 的(1) 脚、ICl004 的(2)脚及 ICl003 的(1)脚。IC1004 为一种电压比较驱动器,在电路中与 R1015、 C1012 共同组成清零电路.使 ICl002 的(11)脚较供电电压延迟达到 4.9V,从而使 IC1002 消 零。IC1012 的(32)、(33)脚外接的晶体 CE1001 与 IC1002 内部的振荡电路,产生微处理器工 作的时钟脉冲.于是微处理器控制系统开始工作。在电源开关被接通的同时,微动开关 S1009 也被联动,将 ICl002 的(36)、(40)脚短接,向 IC1002 发出开机指令,IC1002 的(16)脚输出电
平使 Q753 导通,启动继电器 RY701 吸合,整机主电路开始工作。当整机的行输出电路 正常工作后,其产生的-30V 电压供给存储器 IC1003,使存储器电路工作。IC1002 从中提取
前次关机状态
数据,以此设定开机状态。此外 IC1002 还可接收遥控器发出的控制信号,
IC1002 的(12)脚为遥控信号输入端,可控制 IC1002 进行遥控操作。 遥控供电电路和开/关机执行电路由 T751、D751、Q751、Q752、Q753、Q1022 等元
器件组成。此电路为简单的串联型稳压电路,经 Q751 稳压的 12V 电源,一路经继电器 RYTO1 的绕组加到 Q753 的 C 极;另一路加到 Q752 的 E 极,使 Q752 导通,D1002 红色发光二极 管点亮。供电电路还经 Q1002 稳压输出 5V 电压至微处理器 IC1002(1)脚和(2)脚,使 IC1002 进入工作状态,其(16)脚输出高电平,Q753 导通,RY701 触点闭合,开关电源就得到电压 进入工作状态。其 115V 电压经 R755 加到 Q752 的 B 极,Q752 截止,Dl002 红色发光二极
管熄灭。
行扫描电路进入工作状态后,其 12V 电压使 D1002 绿色发光二极管点亮,表示电视机 进入工作状态。此 12V 电压还经 D757、R757 加到 Q753 的 C 极,以防止因电网电压降低而 使遥控开/关机供电电路的 12V 下降,造成 RY701 吸合电流不足而停机。
开关电源要正常工作,微处理器 IC1002 的(16)脚必须输出高电平,使开关机执行电路 处于开机状态。IC1002 的(16)脚输出高电平的先决条件是:
a)IC1002 内部电路完好,并且其第(1)脚加有 5V 工作电压,第(21)脚接零电位; b)第(33)和第(34)脚的外接时钟振荡电路元件完好; c)第(11)脚输入正确的复位电压;
d)第(36)脚的键扫描脉冲顺利送到(40)脚。
IC1002 的工作过程是:开机后 5V 电压加到 IC1002 的(1)脚,同时 5V 电压加到自动复 位电路 IC1004,自动复位电路使 IC1002 的(11)脚在刚开机时得到低电平,从而使 IC1002 清 零复位。大约 1ms 时间以后,IC1004 的(3)脚输出高电平。同时,电源总开关上附加的联动 开关 S1009 在开机时也瞬时接通,IC1002 的(36)脚的键扫描脉冲加到(40)脚。当手离开电源 总开关时,S1009 又处于断开状态,IC1002 开始工作,其(16)脚输出高电平。[Page]
如果此时按遥控开/关机按钮,则 IC1002 的(16)脚的输出由高电平变为低电平,Q753 截
止,RY701 触点打开,开关电源失去输入电压而不工作,电视机处于待命状态。 电视机在正常收看状态下,若电网突然停电后又恢复供电,由于联动开关 S1009 处于
断开状态.微处理器 IC1002 的(36)脚键扫描脉冲无法输入到其(40)脚,ICl002 的(16)脚则为 低电平输出,使电视机自动处于待命状态。
在图 5 一 1 中 S1009 开关与电源开关 S701 联动。按 S701 时,S701 先接通,手用力按 到底时 S1009 才接通。放开手后,S1009 自动断开,而 S701 由于机械自锁而继续接通,具 体控制过程如下:
(1)电源开关合上时的动作
S701 按下,220V 经 T751、D751 和 Q751 产生 12V 电压加到 RYT01 和 Q705 电路,指 示灯 D1002 红灯亮。12V 再经 Q1022、D1033 和 D1007 稳压成 5V 给 ICl002 的(1)脚供电, 再经 IC1004 使 ICl002 内部自动复位。此时 S1009 的接通使 IC1002 的(36)脚键扫描脉冲送至
键扫描输入(40)脚,经微处理器 IC1002 内部解析后,令其(16)脚输出高电平。使 Q753 饱和 导通,RY701 继电器开关自动闭合.主开关电源开始工作,电视机整机工作在正常收看状 态。产生的 15V 电压再经 R755 使 Q752 截止.D1002 发光二极管红灯熄灭,由行扫描产生
12V 电压使 D1002 绿灯亮。
(2)遥控发射器“电源”钮按后的动作
当按一下遥控发射器上的“电源 OFF'’键,IC1002 接收到关机指令后.经译码从其(16) 脚输出低电平,使控制管 Q753 截止,RY701 中无电流流通,继电器开关自动断开,主开关电 源交流输入被切断,115V 消失。Q752 导通.D1002 绿灯熄灭红灯亮,电视机无光、无声, 处于待机状态。
按遥控发射器上的“电源 ON”键后。IC1002 的(16)脚为高电平,Q753 导通,RY701
继电器开关吸合,主电源工作,D1002 红灯熄灭绿灯亮。
(3)电网掉电后恢复时的动作
掉电恢复后,S701 仍处于接通状态,产生微处理机 ICl002 的 5V 供电电压.并通过 IC1004
对 IC1002 自动复位。但此时 S1009 无法接通,IC1002 不能将其(36)脚键扫描信号输入其(40) 脚,IC1002 的(16)脚为低电平,Q753 截止,RY70l 开关断开,主开关电源不工作,电视机处 于待命状态。
3.自动保护电路的工作过程
在夏普 7P—CKI/SR1 机芯中,除了设有“X 射线”保护电路外,亦还设有过压、过流 保护电路,有关电路见图 5—3 所示。
如图,该机芯的保护电路可对下列几种情况进行保护:
(1)“X 射线”保护
如图.“X 射线”保护端设在 IC1002 的(11)脚。其控制过程是:当行输出等电路出现异 常时,“X 射线”保护电路动作,迫使 IC1002 的(11)脚出现低电平,这样 IC1002 的(16)脚随 即也出现低电平。RY701 绕组无电流,触点断开,220V 电源不能进入开关电源,整机处于
“待机”状态(见图 5—1)。
(2)显像管阳极电压过高及阳极电流过大 当显像管阳极电压过高时,T602(10)脚输出的脉冲电压随之升高,该脉冲电压经 D608
整流、C623 滤波后产生的直流电压也上升,使通常截止的齐纳二极管 D607 导通,导致 Q604 导通,使 IC1002(11)脚为低电子状态,其后控制过程如前所述。显像管阳极电压过高的故障 原因一般为:a)行输出管工作电压过高;b)行输出电路中的逆程电容 C610 或 C641 开路.使 行回扫时间变短,逆程脉冲电压升高。[Page]
当异常原因使显像管阳极电流过大时,T602 的(9)脚电压下降,使 D606 导通,随之 Q603、
Q604 均导通,IC1002 的(11)脚为低电平,其后的控制过程如前所述。造成此故障的原因一 般为:a)行输出管工作电压过高;b)行输出级逆程电容开路;c)视放级放大管 C 极无电压或 电压过低导致显像管阴极无反偏压,引起显像管阳极电流过大。此故障如果是显像管 R、G、
B 三个阴极失去反偏压,一般是视放电压中断,只要检查 D603、D604、C619、L815 等元 件即可。也有可能是 R、G、B 三个阴极之一缺反偏压,此时显像管显示的图像是偏一种颜 色.并且光栅很亮.有回扫线,对此故障只要检查相关阴极上的视放管及该视放管 C 极上 的负载电阻即可。
(3)场输出级异常
当场输出电路出故障时,比如 C506 短路.则 IC501 的(2)脚电压直接加到 D627.使 Q604
导通.使 IC1002 的(11)脚为低电平,使保护电路动作。
当开关电源送来的 15V 电源被短路或电压过低时。D613 导通,随之 Q603 和 Q604 均 导通.IC1002 的(11)脚为低电平.使保护电路动作。
(4)电源系统保护 另外.在电源系统本身亦还设置了如下保护措施:
如图 5—1,Q701、R705、R706 和 R707 构成开关管过流保护电路。若因负载故障而使 开关管过流,则电阻 R705、R706 和 R707 上的压降超过 0.6V,Q701 饱和导通.IC701 的(2) 脚被 Q701 的 C—E 极短路.开关管停止工作而截止,即保护电路动作。
在图 5 一 1 中,IC701 的(5)脚为软启动电路,外接 R708 和 C711 软启动元件,其作用是在, 开阿关电源启动导通时,由开关管的发射极电流经 R708 给 C711 充电,充电电流流进 IC701 的
(5)脚,使内部的误差放大管迅速导通。以防止开关管在启动时饱和期过长.电流与功耗过 大而损坏。
D712 和 D713 两管串联接在 IC70l 的(2)脚,可以对其(2)脚的正反馈脉冲的幅度进行箝位,
防止正反馈过强而使开关管损坏。
在 115V 的负载端接有稳压管 D731,当输出直流电压超过 115V 许多时,D731 将击穿。 D731 的击穿使 115V 短路,开关管正反馈能量不足而停止工作,从而起保护作用,防止了 电压过高引起的故障的进一步扩大。
二、典型故障的检修流程、确诊故障的关键数据及贵重易损件的修理与替代
(一) 检修流程
1.电源开/关机电路的检修
夏普 7P—CKI/SR1 机芯电源开/关机电路的常见故障表现为不能开机,即电源开关 合上后,待命指示灯发亮,但整机无光、无声。从前面的电路解析中可知,该机芯系列彩色 电视机不能开机,一般说明 220V 电压无法进入主电路板。待命指示发光二极管亮(红色), 说明辅助电源工作正常。对此,在具体检修时,先用万用表电压档测 IC1002 的(1)脚电压输 入是否为+5V,若+5V 电压正常,则用示波器观察 IC1002 的(33)、(34)脚上的晶振是否工作, 利用 S101 来初步判断故障在电源部分还是在微处理器部分。当 S101 合上,主电源电路+115V 和+15V 输出,说明主电源电路工作正常,故障出在微处理器部分,然后对所判断的故障部 位进行检修,具体检修流程如图 5—4 所示。