第11讲彩色电视机的电源电路原理与维修

第11章彩色电视机的电源电路原理与维修教学目的1．掌握开关电源电路的特点、组成和分类。2．理解开关电源电路的工作原理和故障维修。3．了解开关电源电路故障的实例 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。技能要求1．掌握开关电源故障维修 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、步骤，会分析开关电源的常见故障。2．了解开关电源故障维修的基本要领。1本章主要内容：11.1开关电源电路工作原理11.1.1开关稳压电源的特点11.1.2开关稳压电源的分类11.1.3开关稳压电源的组成11.1.4开关稳压电源的工作原理11.1.5开关稳压电源的实例分析11.2开关型稳压电源的故障维修11.2.1开关电源维修的注意事项11.2.2开关电源的常见故障检修方法11.2.3开关电源的故障维修实例2在电视机中，电源电路是整机的能源供给中心，若电源电路不能正常工作，则整机将失去正常工作的基本条件，许多检测项目都无法进行，维修工作也无法开展。其电源故障占了很大比例，因此，迅速排除电源电路的故障，是整个维修工作进程中关键性的第一步。而彩色电视机的电源一般采用开关型稳压电源。本章将介绍开关稳压电源的工作原理及其典型实用电路，这对检修测试电视机电源电路极为重要。311．1开关稳压电源电路工作原理11．1．1开关式稳压电源的特点开关稳压电源具有以下优点：（l）效率高、功耗小；（2）允许电网电压变化范围宽；（3）体积小、重量轻、稳定性好；（4）机内升温小；（5）多路电压输出；（6）具有遥控功能。但开关稳压电源具有以下缺点：（l）电源电路复杂，维修不便。（2）元器件工作在高电压、大电流的状态下，易发生故障，安全性差。411．1．2开关型稳压电源的种类1．按负载与储能电感的联接方式划分，可分为串联型与并联型开关（式）稳压电源负载电阻RL与储能电感L串联的开关稳压电源叫串联型开关稳压电源，其基本电路如图11-1所示。由图可看出，当VT饱和导通时，由于有储能电感L的存在，Ice近似线性增加，为RL供电，为滤波电容C2充电，同时在L中储能。当VT截止时，L产生左负右正的感应电压，使续流二极管VD2导通，并为C2充电，为RL供电，充电电流为ID。图11-1串联型开关稳压电源的基本电路5负载电阻RL与储能电感L并联的开关稳压电源叫并联型开关稳压电源。其基本电路如图11-2所示。由图可知，当VT饱和导通时，Ui经VT为L储能充电，充电电流近似线性规律增加。当VT截止时，L产生上负下正的感应电压，使续流二极管VD2导通，并为C2充电，为RL供电。当VT再饱和时，C2为RL供电，C2具有平滑输出电压、储存电能的作用。图并联型开关稳压电源的基本电路11-26对于串联型与并联型开关式稳压电源，都可以用一个脉冲变压器代替储能电感。变压器具有储能作用，其初级绕组相当于储能电感，次级绕组输出的脉冲电压经整流滤波电路可产生一路或多路辅助的直流稳定电压。辅助电源的接地端可与主电源的接地端相互独立，使辅助电源的负载电路不与电网相线相接。图11-3所示为变压器耦合并联型开关稳压电源的基本电路图。图11-3变压器耦合并联型开关稳压电源基本电路7串联型开关稳压电源与并联型开关稳压电源相比，具有以下优点：（l）对开关调整管最大集电极电流和集电极与发射极间耐压要求低（因VT与L串联后还与RL串联）：（2）输出的直流电压稳定性能好；（3）波纹系数小（因在整个周期内对C充电，C与L组成滤波电路）；（4）电路简单：（5）电网高频串扰小。两者相比，串联型开关稳压电源具有以下缺点：（l）接成变压器耦合式时，变压器次级辅助直流电源的负载不能太大，而且当主电源负载因故障断开时，辅助直流电源也无输出：（2）当开关调整管被击穿短路后，Ui直接加至负载上，会造成负载元件损坏；（3）主电源负载电路的接地端会与市电的相线相连，不够安全。82．按不同的控制方式划分，可分为调宽型与调频型开关稳压电源开关稳压电源输出电压的调整是通过改变开关调整管导通时间与导通／截止变化周期的比值来实现的，或者通过改变开关调整管基极脉冲信号的脉宽T0n与周期T的比值来实现的。输出的直流电压U0与输入的直流电压Ui之间的关系可 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示为=T0nU0TUi由此式可以看出，当T一定时，调节T0n的大小可改变输出的直流电压U0的大小，如图11-4所示。根据这一原理进行输出电压调整的开关电源是调宽型开关电源。911-4调宽型开关稳压电源波形由公式还可以看出，当T0n一定时，调节周期T（即调节频率f=1/T）的大小也可以改变输出的直流电U0的大小，如图11-5所示。根据这一原理进行输出电压调整的开关电源是调频型开关稳压电源。图11-5调频型开关稳压电源波形103．按不同的激励方式划分，可分为自激式与他励式开关稳压电源由开关管和脉冲变压器正反馈绕组等组成间歇振荡器，产生脉冲电压，使开关调整管饱和/截止的开关稳压电源叫自激式开关稳压电源，该开关调整管参与振荡。除开机后一小段启动时间外，其余时间靠外来脉冲信号使开关调整管饱和/截止的开关稳压电源叫他励式开关稳压电源，该开关调整管不参与振荡。但在实际电路中多采用自激式开关稳压电源。1111．1．3开关稳压电源的组成开关稳压电源电路主要由整流电路、滤波电路、开关振荡电路（开关调整管）、控制电路、储能电路、脉冲整流滤波和取样电路等组成，如图11-6所示。图开关稳压电源电路框图11-612（1）整流电路：整流电路的作用是将220V交流电变为脉动的直流电压。（2）滤波电路：滤波电路的作用是将脉动的直流电压变为300V左右的直流电压。（3）开关调整管：开关调整管（振荡管）的作用是将直流电压变换为高频脉冲电压。（4）储能电路：储能电路的作用是将高频脉冲电压转化为磁场能量。（5）脉冲滤波：脉冲滤波电路的作用是将磁场能量转化为电场能量，形成直流电压，为负载供电。（6）取样电路：取样电路的作用是将输出端的变化电压与基准电压进行比较，得到误差电压，放大后送到控制电路。（7）控制电路：控制电路的作用是将取样电路送来的误差电压变化为控制信号，去控回制开关调整管的导通与截止时间，从而使输出电压稳定。1311．1．4开关稳压电源电路的工作原理图11-7所示是降压式串联型开关稳压电源，它的工作原理如下：输入交流220V电压，通过整流电路后变为脉动的直流电压，脉动的直流电压经滤波电路后变为300V左右的直流电压。再由开关调整管、开关变压器、正反馈电路等，把整流滤波电路送来的直流电压变换成高频脉冲电压。最后由脉冲整流电路把高频脉冲电压整流为直流电压，为负载供电，要注意的是开关型稳压电源电路有多种类型，输出电压的形式也多种多样，分单路输出和多路输出。串联型开关稳压电源的输出端的直流电压还要送取样电路和稳压控制电路，取样电路将取样电压与基准电压进行比较，得到误差电压，误差电压经比较放大后送控制电路，由控制电路输出的直流控制电压去控制调整管的导通和截止时间，以改变高频脉冲电压的宽度或频率，从而使稳压电源输出稳定的直流电压。1411．1．5开关电源电路实例分析Y5创维4Y—01型彩色电视机开关电源实例进行分析不同厂家、不同型号的电视机，开关电源的电路结构也不尽相同，主要区别在开关调整管和控制电路。例如，有的开关电源采用全分立元件构成，有的则采用厚膜电路或集成电路。开关调整管有采用大功率开关晶体管的，也有采用场效应管的。创维4Y－01型彩色电视机的开关电源采用并联型自激方式，电路如图11－7所示，主要由整流滤波电路、振荡电路、稳压电路和输出电路等组成。15图11－7创维4Y－01型彩色电视机的开关电源16其工作过程如下：220V交流市电经C601、T601等组成的抗干扰电路后，通过VD601整流、C607滤波后形成+300V直流电压。+300V电压通过开关变压器T603的初级绕组7～l脚为开关管V604的集电极供电，同时+300V电压经启动电阻R616为V604基极提供启动工作电流。开关管V604在接通电源后便进入微导通状态，其集电极电流流过开关变压器初级绕组并产生感应电动势，由于在次级绕组9～10脚感应电压的存在，使开关管产生自激振荡。开关变压器的11～12脚绕组为取样绕组，经整流滤波后得到的取样电压与VD602稳压管两端的基准电压在V601中相比较，得到的误差控制电压从V601的集电极输出，经R609送入V602、V603组成的稳压自动控制电路。VD603为过流保护二极管，当因某种原因过流时，使VD603击穿，从而达到过流保护的目的。17该开关电源有两组电压输出：一组为5～6脚绕组的感应电压，经整流、滤波后得到B1（+115V）电压为行扫描电路供电，同时经IC004稳压，C006滤波后形成+33V电压，为调谐电路提供电源。另一组为4～6脚绕组的感应电压，经整流滤波后产生+18V电压，一方面向伴音功放电路供电，另一方面经IC601（7805）稳压后形成+5V电压为微处理器供电；还有一路经V611、稳压电路7809后输出+9V电源为行振荡电路供电。该机的待机控制电路由开关管V610、V611和R630等组成。遥控器发出待机指令时，微处理器IC001的7脚呈现低电平，V610截止，其集电极上的高电平使V611的基极电位升高，进而使V611处于截止状态，造成行振荡电路无供电电源而截止，迫使电视机处于待机状态。1811．2开关型稳压电源的故障维修11．2．1开关电源维修的注意事项1．注意安全以防触电2．开关型稳压电源维修应避免扩大故障3．开关型稳压电源维修时，不允许负载开路或短路191．注意安全以防触电彩色电视机中的电源电路省略了电源变压器，电网输入的220V／50Hz交流电直接与整流电路相连接，使得整机底板带电，所以在检修时容易造成触电事故；同时，因为底板带电，也会造成测试仪器、仪表与机芯形成交流短路，损坏各种器材。为了防止这种事故现象，在检修前一定要在电源与电视机电源线之间加接一个初、次级绕组绝缘件能良好、而匝数比为1:1的隔离变压器，隔离变压器的功率要大于电视机的功率。并联型开关电源是利用开关变压器作为电源与其他电路的隔离元件，实现电网与整机主底板之间的隔离，此类电视机整机主板不会与电网相线相通，称“冷底板”，在“冷底板”上维修时，各种仪器可以直接去测量，安全性较好。202．开关型稳压电源维修应避免扩大故障若彩色电视机出现烧熔丝故障时，在没有查明故障的原因和部位时，不要急于换上新的熔断器通电，更不允许使用比原熔断器额定电流的熔断器，这样会损坏变多的元器件。熔断器常用的额定电流的规格有3.15A和2A，它不是一般的熔断器，其具有延时特性，延时时间与电流大小成反比，电流大于熔断器额定电流4倍时，其延时150ms~8s。213．开关型稳压电源维修时，不允许负载开路或短路开关型稳压电源负载短路会出现无输出电压，若负载开路，则开关变压器储存的磁能从开关变压器的次级感应到初级，会产生很高的电压，这个电压会击穿开关调整管，所以在开关型稳压电源负载短路时，可以断开电源输出端（断开负载），此时应接上假负载，才能开机，假负载一般可用220V/60W的白炽灯泡或接一只400Ω／100W的电阻，若接上假负载，开关电源输出电压基个正常．说明负载存在短路，若输出电压仍然不正常或无输出，则故障在开关电源本身。2211．2．2开关电源的常见故障检修方法1．开关电源故障检修的几种常用方法：（1）直流电压测量法；（2）直流电阻测量法；（3）“dB”电压检测法；（4）示波器测量法；（5）降压保护法；23（1）直流电压测量法①可以先用万用表500V档测量整流滤波输出端是否有300V电压，红表笔接滤波电容正极，黑表笔接地，正常时滤波电容两端应有300V的直流电压，若无300V电压，则整流滤波以及电源进线回路有故障，这时应先检修这部分回路，使其恢复正常，才能检修其他电路。②当300V电压正常后，可测量输出端115V、25V、16V、12V电压是否正常，可判断有无输出，或输出是否正常。③测量厚膜块开关调整管引脚对地电压是否正常，判断调整管工作是否正常，振荡器是否起振。调整管的Vb=0V时，启动电路停振，Vb＝0.7V时，一般是正反馈电路故障，正常时Vb为负电压。24（2）直流电阻测量法①测电源输出端对地电阻。在“三无”（无光栅，无伴音，无图像，以下简称为“三无”）不烧熔断器时，可用万用表R×Ik档测量输出端对地电阻。正常时阻值在1.l~14kΩ左右，若阻值很小，可以判定输出端有短路现象，比如稳压管击穿，行输出管击穿阻值只有几欧姆至几十欧姆。②测启动电路是否开路，开关调整管是否开路。用万用表R×lΩ档测量开关调整管be结、bc结、ce结的正反向阻值，正常时正向的阻值小，反向时阻值大，可根据测得的启动电阻和反馈绕组的阻值是否正常来判断，若启动电阻变值或反馈线圈断路，阻值均会变大，电路将不能启动。③测量整流二极管的阻值。用万用表R×lΩ档测量整流二极管的正反阻值，正常时正向的阻值小，反向时阻值大。同时拔出电源进线插座（A）和（G）消磁线圈插座，测量①脚、③脚电阻，正常时阻值很大，若阻值为几欧姆，则整流管击穿。25（3）“dB”电压检测法用万用表dB档测量开关调整管基极或集电极有无dB电源来判断开关调整管是否起振。（4）示波器测量法先接上1:1的隔离变压器，然后用示波器检测开关调整管是否振荡，正常时有40~50kHz的脉冲信号，若没有振荡信号，则说明启动电路、反馈电路、取样电路、保护电路等有故障。（5）降压保护法降压保护法就是在电源进线中加接一只调压变压器，将交流电源电压降低到工作电压80~140V，观察电路是否启动，若不启动则暂时可以去掉保护电阻，让电视机强行启动，这样可以快速查出故障。262．维修步骤①检查输入端交流电压是否正常，如果不正常，应该查有无电网电压，电源线与电源插头有无问题。②检查开关型稳压电源负载有无短路，在负载电路有短路故障时，最好先排除负载电路故障，另外保护电路中的元件经常会击穿，造成无输出电压。③在电网供电和负载正常情况下，可首先检查整流滤波部分有无300V的直流电压来判断故障在整流滤波前，还是在整流滤波后。④检查主控制电路工作是否正常，可用示波器测量关键引脚的波形来判断开关调整管是否振荡；检查开关调整管是否损坏。27⑤检查启动电路是否工作，启动电路有两种形式，一种是独立设置的振荡电路来作为启动电路，另一种是采用自激振荡。第一种启动电路，一般在开机后需要有一定的放电时间，才能再次启动，若连续不断地开机。关机，电源电路反而无法启动。⑥检查保护电路。保护电路检查是最复杂的，一旦负载电流过大或者过电压都会出现保护。⑦检查取样、放大电路。在开关电路基本能工作的情况下，也就是说输出电压出现偏高或偏低时，应检查这部分电路。总之，先确定电源与负载。行扫描电路工作正常，然后转检修开关电源本身。283．开关型稳压电源的常见故障（1）无光栅、无伴音（电源无输出电压）断开负载（主要是断开行输出负载，可接入一个假负载，如22OV、60W的灯泡），此时若电源有输出电压，则是行负载过重，故障发生在行输出电路。再断开过电压保护电路，如果电源有输出电压，则故障在过电压保护电路。测量电源整流滤波电容两端是否有约300V电压。如果没有，应检查电源插头、电源开关、交流保险管、整流滤波元件等；如果没有，可进一步检查与开关稳压电源振荡有关的元件等。29（2）电源有啸叫声或“吱吱”声如果电源有啸叫声，则是开关管激励状态不佳，使之处于激励不足的工作状态而产生的一种机械振动声。如果有行频“吱吱”声，则应检查行逆程脉冲，若开关电源自由振荡频率小于行频，则人耳能听到振荡的声音。（3）光栅左边有垂直干扰条光栅左边有垂直干扰条，这是一种行频谐波干扰，应检查有关抑制行频谐波干扰的元件。行输出电路中一些抑制行频谐波干扰的元件损坏后，也会引起该故障。304．开关电源常见故障的分析（1）“三无”烧电源熔丝①原因：“三无”烧熔丝是彩色电视机最常见的一种故障。出现这种故障的原因是开关电源电路中有的元器件击穿短路。由于开关电源本身有过电流保护，因此，当开关电源发生负载短路或过电流时，开关电源内部保护电路动作，迫使开关振荡器停止工作，不会出现开机烧交流熔丝的现象，因此，故障范围在电网进线到开关变压器初级绕组的这部分电路中，有元器件损坏。②检查步骤：a．先将消磁线圈（G）插头拔下，查消磁电路是否有短路。b．取下电源进线与双向滤波器与底板间的插座（A），检测①、③脚之间的直流电阻，判断桥式整流电路四个二极管、滤波电路（C）及开关调整管是否击穿。当确认是开关调整管击穿所引起的烧熔断器，不要急于更换开关调整官，此时还应检查主电源输出端（115V）的保护电路的管子是否被击穿。常见的情况是同时被击穿，所以调整管和保护管应同时更换。31（2）有300V无输出电压①原因：有300V但无输出电压115V，说明电路没有烧熔丝，造成这种故障的原因是负载短路或开关振荡电路停振所至。②检查步骤：首先开启电源，测量滤波电容两端有无300V电压，若有300V电压，说明整流滤波电容正常，故障在开关振荡电路及负载等电路。此时应测量各直流电压输出端的直流电阻是否正常，一般是先测量115V对地电阻，正常时阻值为11kΩ；如果阻值不正常，则再查稳压二极管是否被击穿；若稳压管被击穿，换上新的稳压管后也不要立即开机，应查明稳压管被击穿的原因，一般需要再检查调整管是否正常。32（3）输出电压偏高或偏低①输出电压偏低。造成输出电压偏低的主要原因有两类，一类是开关电源中稳压部分的元件质量出现问题，使开关调整管的导通时间变短，储能时间变短，磁能减少，导致输出电压降低，此时应重点测量影响开关调整管导通时间的电路，测量稳压部分的引脚电阻及工作电压是否正常。第二类是负载电流过大。尤其是行电流过大引起，应接上假负载来判断是否是负载流过大引起的故障、若接上假负载后输出电压正常，则说明是负载电流过大引起的故障。有关行电流过大的原因在本书第10章中介绍。33②输出电压偏高。当出现这种故障时，开机一段时间后“光栅”突然没有。这是因为ABL电路动作所致。此时应断开负载接上假负载，测输出电压是否很大，若在150~250V，则说明整流滤波电路正常，自激振荡也正常，故障是稳压调节电路失控所引起；同样测量控制电路相关引脚的对地电阻与直流工作电压是否正常，若控制管不能对开关调整管正常起分流作用，使开关调整管导通的时间变长，引起输出电压上升，所以这种故障也应该重点检查稳压电路部分和控制电路。34（4）遥控开关机不正常可通过测量微处理器有无输出待机控制端电压，来判断是CPU输出指令的问题还是待机控制电路的故障。若待机控制端电压为0V，接待机／开关键而不发生变化，则说明CPU电路有问题；若待机控制端电压为高电位，则说明是待机控制电路的故障，应分别检查遥控控制电路（5）纹波系数大在接收信号时，可以看见光栅在竖直边缘作周期的左右晃动，这是稳压电源输出的直流电压中有交流成分，该交流成分使直流电源中的纹波电压增大，我们说这是纹波系数过大，图像会产生S扭曲，伴音中也会伴有交流声，此时应仔细观察光栅边缘有无扭曲现象。造成这种故障的原因是电源中滤波电容开路或失效或整流电路有一只管子开路所致。3511．2．3开关电源中的特殊元器件由于彩色电视机开关电源的特殊需要，在开关电源电路中出现了一些黑白电视机电源电路中没有的元器件，将其称为特殊元器件。为了便于维修工作的开展，我们不仅要了解它们在电路中的作用，还需要熟悉它们的基本结构、外部特征、性能特点、常见故障等。这样，打开彩色电视机的后盖，即可迅速找到它们的位置，找到整个开关电源电路，通过检测确定故障点。其开关电源中的特殊元器件有以下几种。36其开关电源中的特殊元器件有：1．电源滤波器（互感滤波器）（l）电源滤波器的外形和结构（a）外形结构（b）原理图图11-9电源滤波器外形结构及电原理图37（2）电源滤波器（互感滤波器）的作用采用开关电源的彩色电视机中均装有互感滤波器，如图11-10所示。图11-10双向滤波器原理图382．压敏电阻在彩色电视机的电源电路中常采用压敏电阻作过电压保护和浪涌吸收。它的外形及实用电路如图11-11所示。（a）外形图（b）应用电路图11-11压敏电阻外形与应用电路393．开关电源变压器（1）开关电源变压器的外形及基本结构开关电源变压器又称为开关电源功率变压器，简称开关变压器或脉冲变压器，是彩色电视机开关电源电路中的关键器件，也是比较容易损坏的器件，它的质量优劣直接影响到开关电源性能的好坏。它的外形及基本结构如图11-12所示。（a） 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 型（b）细长型图11-12开关电源变压器的外形及基本结构40（2）开关变压器的作用开关变压器的作用是储能、正反馈器件和输入输出电压变压及隔离作用。414．晶闸管彩色电视机电源电路中，常用晶闸管来作为过电流或过电压保护电路里的控制元件。晶闸管的外形及内部结构如图11-13所示。（a）晶闸管外形图（b）晶闸管符号图（c）晶闸管原理图（d）晶闸管等效电路图图11-13晶闸管的外形及内部结构425．熔断电阻器（熔丝电阻）熔断电阻器的电路符号如图11-14所示。开关电源的电路中，为了确保电路的安全，除设计了必要的保护电路外，还采用了一种特殊的电阻器——熔断电阻器。它是一种具有双重功能的电阻，在规定的负荷功率和使用环境温度范围内有普通电阻的特性。（a）（b）（c）（d）（e）（f）图11-14各种熔断电阻器在电路中的符号43本章小结1．开关稳压电源电路，就是指稳压电源电路中的调整管工作在开关状态，这种电路功耗小，效率高，机内温度低。2．开关型稳压电源的特点是：效率高。稳压范围宽、靠性性好、滤波电容容量小、机内升温小、体积小、重量轻、多路电压输出、具有遥控功能。3．开关型稳压电源的种类有：串联型、并联型开关型稳压电源电路，自激式、它激式开关稳压电源电路，脉冲调宽式、调频式开关型稳压电源电路等。常见为自激式开关稳压电源电路。4．开关电源电路主要由整流电路、滤波电路、开关振荡电路（开关调整管）、控制电路、储能电路、脉冲整流滤波和取样电路等组成。445．开关电源电路的工作原理：输入交流220V电压，通过整流电路后变为脉动的直流电压，脉动的直流电压经过滤波电路后变为300V左右的直流电压。再由开关调整管、开关变压器、正反馈电路等，把整流滤波电路送来的直流电压变换成高频脉冲电压，最后由脉冲整流电路把高频脉冲电压整流为直流电压，为负载供电。6．开关型稳压电源中特殊的元件有：电源滤波器、压敏电阻、开关电源变压器、晶闸管、熔断电阻器（熔丝电阻）等。7．开关型稳压电源的常见故障有：“三无”烧电源熔丝，有300V无输出电压，输出电压偏高或偏低，纹波系数大，遥控开关机不正常等。45作业：1．开关型稳压电源电路由哪几部分组成？开关型稳压电源有何特点？2．开关型稳压电源维修时应注意哪些事项？3．简述开关型稳压电源的工作原理。4．如何检修有300V无输出电压故障？5．如何检修烧电源熔丝故障？6．开关型稳压电源输出电压中纹波大的原因是什么？7．如何检修遥控开关机失灵的故障？8．简要分析图11－7创维4Y－01型彩色电视机的开关电源的工作原理。46