第2章 长虹LED液晶彩电电源板维修精讲
2.1 长虹R-HS255S-3SF01电源板维修精讲
长虹大屏幕LED液晶彩电采用的R-HS255S-3SF01电源板，集成电路采用STR-A6052M+R2A20112+SSC9502S组合方案，输出5V-STB、+5V、+24Va、+24Vb电压。由于该电源板为大屏幕液晶彩电供电，供电电流和输出功率大，故采用双PFC电路和双变压器主电源的设计，该电源板统一型号为XR7.820.066V1.2/1.3/1.4，与JC255S-3SF01/02电源板输出电压基本相同，可互相代换使用。该电源板应用于长虹LM38ISD机心3D50A6000i、3D55A6000i、3D55A4049、3D55A5000、3D55A4000I、3DTV55860I、VD50B6000iD、iTV55830DE、LED55760DT等55in大屏幕LED液晶彩电中。
2.1.1 电源板原理精讲
长虹R-HS255S-3SF01电源板实物图解如图2-1所示；电源板电路组成框图如图2-2所示。
该电源板由三部分组成：一是以集成电路R2A20112（U2）为核心组成的PFC电路，将整流滤波后的市电校正后提升到+400V为主、副电源供电；二是以集成电路STR-A6052M（U1）为核心组成的副电源，产生5V-STB、+5V和VCC电压，5V-STB电压为主板控制系统供电，+5V电压为主板小信号处理电路供电，VCC电压经开/关机电路控制后为PFC和主电源驱动电路供电；三是以集成电路SSC9502S（U4）为核心组成的主电源，产生+24Va、+24Vb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
抗干扰和市电整流滤波电路如图2-3左侧所示，AC220V市电电压经熔丝F1输入到由CX1、FL1、FL2、CX3、CY1～CY4组成的两级共模、差模滤波电路，滤除市电中的高频干扰脉冲，并防止电视机内部产生的脉冲污染市电电网。滤除高频干扰信号后的AC220V市电，经BD1全桥整流、C217、L203、C218滤波后，由于C217、C218容量较小，输出约300V的100Hz脉动电压，该电压送往PFC电路。
电路中RT1为限流电阻，限制开机瞬间的冲击电流；RV1为压敏电阻，市电电压过高时击穿，烧断熔丝F1，切断电源板供电，确保电源板安全。
2.PFC电路
长虹R-HS255S-3SF01电源板PFC电路如图2-3所示，由驱动电路R2A20112（U2）、大功率MOSFET（开关管）Q201、Q202、储能电感L201、L202、续流管D201、D202和滤波电容C214、C215为核心组成。二次开机后启动工作，将供电电压和电流校正为同相位，并将供电电压提升到400V，产生PFC电压，为主电源供电，同时将副电源供电由待机状态300V提升到400V。
图2-1 长虹R-HS255S-3SF01电源板实物图解
图2-2 长虹R-HS255S-3SF01电源板电路组成框图
（1）R2A20112简介
R2A20112是一个有源PFC控制器，交叉操作函数控制主、副两个PFC输出电路，并且主PFC电路和副PFC电路驱动脉冲有180°的相移。R2A20112工作于临界导电模式（CRM），通过控制功率MOSFET开关来控制开启时间常数。优点是不需要输入线电压，减少功率损耗。采用SOP-16或DILP-16封装形式。R2A20112内部电路框图如图2-4所示，内含参考电压发生器、钳位电路、误差放大器、零电流检测电路、逻辑管理电路、两路通道放大电路、G极驱动电路等。R2A20112引脚功能见表2-1。
表2-1 R2A20112引脚功能
（2）启动工作过程
市电整流滤波后输出约300V的100Hz脉动电压，该电压送往PFC电路：一路经D205向PFC滤波电容C214、C215供电，形成+300V电压，待机状态为副电源供电；一路经储能电感L201、L202加到开关管Q201、Q202的D极。
遥控开机后，开/关机控制电路输出VCC电压，加到U2的16脚时，其内部电路启动工作，并由13、15脚输出相位相差180°的PWM脉冲GD-S、GD-M，通过外部电路加到Q201、Q202的G极，使Q201、Q202工作于开关状态。300V脉动电压通过L201、L202的4-2一次绕组、开关管Q201、Q202的D-S极，再经R214、R2215到地构成回路。在Q201、Q202导通期间，L201、L202储能，并在4-2绕组中产生感应电动势，其极性为上正下负，同时续流管D201、D202截止。
图2-3 长虹R-HS255S-3SFO1电源板PFC电路
图2-4 R2A20112内部电路框图
当Q201、Q202截止时，L201、L202的4-2绕组中产生的电动势极性反转，变为下正上负，并与全桥整流输出的300V脉动电压叠加，经D201、D202整流、C214、C215滤波，形成+400V的提升电压PFC，为主、副电源供电。待Q201、Q202再次导通时，D201、D202又截止，此时由C214、C215继续为主、副电源供电。
（3）过零检测电路
储能电感L201、L202上的1-3绕组是U2的过零检测取样绕组，过零取样信号ZCD-S、ZCD-M加到U2的1、2脚内部两个PFC驱动电路的输入端，控制开关管Q201、Q202工作在临界（断续导通）模式，从而减少开关电路的开关损耗，提高了电路的可靠性。
Q203、Q204为Q201、Q202的G极泄放电路，当U2的13、15脚输出正脉冲时，Q203、Q204截止；当U2的13、15脚输出负脉冲时，Q203、Q204导通，将Q201、Q202的G极电荷泄放掉，加速Q201、Q202快速截止，减小其损耗和保证其安全。
（4）稳压控制电路
当PFC电路输出的PFC电压升高时，通过R201～R204与R205分压的取样电压也升高，通过U2的9脚使内部误差放大器动作，对13、15脚输出的PWM脉冲进行调整，使加到Q201、Q202的G极的脉冲占空比下降，从而使Q201、Q202的导通时间缩短，PFC电路输出PFC电压下降，起到稳压控制作用。当PFC电路输出的PFC电压下降时，上述过程相反，也起到稳压控制作用。
（5）过电流保护电路
U2的11、10脚为主、副PFC电路过电流保护输入端。当Q201、Q202严重过电流时，其S极电流在R214、R215两端形成的电压降升高，通过R212、R213使U2的10、11脚电压也升高，从而使IC内部的过电流保护功能动作，切断13、15脚输出信号，形成过电流保护。当R214、R215阻值增大时，会引起过电流保护功能误动作，使PFC电压下降为300V。
3.副电源电路
长虹R-HS255S-3SF01电源板副电源电路如图2-5所示。该电路以厚膜电路STR-A6052M（U1）、变压器T01、稳压控制电路TL431（U301）、光耦合器PC817B（U5）为核心组成，一是输出+5V-STB电压，为整机控制系统电路供电，遥控开机后副电源输出+5V电压，为主板小信号电路供电；二是输出VCC电压，经待机电路控制后输出为PFC和主电源驱动电路供电。
（1）STR-A6052M简介
STR-A6052M是STR-A6000系列小型开关电源厚膜电路之一，其内部电路框图如图2-6所示，内含稳压器、交流电压检测器、振荡器、PWM振荡器、MOSFET（开关管）。STR-A6052M的工作频率为67kHz，内部MOSFET耐压为650V，输出功率为16W，最大为20W。STR-A6052M引脚功能见表2-2。
表2-2 STR-A6052M引脚功能
（2）启动供电过程
通电后，市电整流后的100Hz脉动电压，经D205向PFC滤波电容C214、C215充电，形成约+300V直流电压，为副电源供电，通过T01的2-3一次绕组加到U1的7、8脚内部MOSFET的D极，同时经内部启动电路向5脚外部VCC1滤波电容C109充电，产生启动电压。5脚电压达到启动条件后，U1内部振荡电路启动工作，推动内部MOSFET工作于开关状态，其脉冲电流在T01中产生感应电压，T01的热地端辅助1-4绕组感应电压由D104整流、C109滤波形成VCC1电压，一是为U1的5脚供电，使U1进入准工作状态，二是送到VCC开/关机控制电路，控制后为PFC和主电源驱动电路提供VCC电压。
（3）整流滤波输出电路
20H100（D502A/B）是双整流二极管，具有较大的整流输出电流，它与C301、C302、L301、C415等组成+5V整流滤波输出电路。T01的二次绕组中的感应电动势，经整流滤波后，产生5V-1和5V-STB电压，为主板控制系统和电源板开/关机控制电路供电。
（4）尖峰脉冲吸收电路
U2的7、8脚内部MOSFET的D极，外接D103、R118、C103组成尖峰脉冲吸收电路，防止MOSFET在关断时，T01产生的自感脉冲将U2内部的MOSFET击穿。
（5）稳压控制电路
稳压控制电路以误差放大器TL431（U301）、光耦合器PC817（U5）为核心组成，对副电源厚膜电路U1的4脚内部振荡电路进行控制。当副电源输出的5V-STB电压因某种原因上升时，U301和U5的导通电流会增大，将U1的4脚电压下拉，U1内部的电源开关管导通时间缩短，5V-STB输出电压下降到正常值。当5V-STB输出电压下降时，上述过程相反，起到自动稳压的作用。
图2-5 长虹R-HS255S-3SFO1电源板副电源电路和开/关机控制电路
图2-6 STR-A6000系列内部电路框图
（6）过电流保护电路
U1的1脚内接开关管的S脚和过电流检测电路，外接过电流保护电阻R106A。R106A两端的电压降反映了开关管电流的大小，当U1内部开关管电流过大时，R106A两端的电压降随之增大，U1的1脚电压升高，当1脚电压超过保护设定值时，1脚内部保护电路启动，副电源停止工作。
（7）市电欠电压保护电路
U1的2脚为市电检测输入端。AC220V电压经R101～R103与R104分压取样后，加到U1的2脚，当市电电压正常时，U1正常启动工作；当市电电压过低时，U1停止工作。
（8）开/关机控制电路
开/关机控制电路如图2-5右上侧所示，以Q301、光耦合器U7（PC817B）、Q103为核心组成，采用控制PFC驱动电路U2和主电源驱动电路U4的VCC供电方式。
开机时，POWERON控制信号为高电平时，Q301导通，U7导通，Q103导通，副电源产生的VCC1电压经过Q103输出VCC电压，为PFC驱动电路U2、主电源驱动电路U4供电，整机进入工作状态。
遥控关机时，POWERON控制信号为低电平时，Q301截止，U7截止，Q103截止，切断VCC供电，PFC电路和主电源停止工作，整机进入等待状态。
4.主电源电路
长虹R-HS255S-3SF01电源板主电源电路如图2-7所示，以振荡驱动电路U4（SSC9502S）、光耦合器U8（PC817B）、误差放大器U501（TL431）、半桥式推挽输出场效应晶体管（MOS-FET）Q401、Q402、开关变压器T401、T402为核心组成。遥控开机后启动工作，产生24Va、24Vb电压，为主板和背光灯板供电。由于该电源板为大屏幕液晶彩电供电，供电电流和输出功率大，故主电源采用双变压器半桥式推挽输出电路和双整流管设计。
图2-7 长虹R-HS255S-3SFO1电源板主电源电路
（1）SSC9502S简介
SSC9502S是由Sanken公司开发的高性能SMZ的电流模式控制器，专为离线和DC-DC变换器应用而设计。它属于电流型单端PFM控制器，可精确地控制占空比，实现稳压输出，还拥有自动调节死区时间、共振偏离检测和众多保护功能。SSC9502S内部电路框图如图2-8所示，内置软启动功能，具有输入欠电压保护、输出过电压保护、过电流保护、过负载保护和过热保护等。SSC9502S引脚功能见表2-3。
表2-3 SSC9502S引脚功能
（2）启动供电过程
经PFC电路产生的400V的PFC电压，一路加到半桥式推挽输出电路Q401、Q402；另一路经R401～R403与R404分压后，加到U2的1脚启动供电端。遥控开机后，开/关机控制电路输出的VCC电压加到集成块U2的2脚，U2内部振荡电路便启动进入振荡状态产生振荡脉冲信号。该脉冲信号经集成块内部相关电路处理后，U2的16、11脚就会输出极性相反的VGH和VGL驱动脉冲，分别驱动Q401和Q402进入开关工作状态。在U2的16脚输出VFH高电平（即PWM脉冲的平顶期出现）时，Q401导通，同时U2的11脚输出VGL低电平，故Q402截止。Q401导通时，400V电压通过Q401的D-S极、T401、T402的一次绕组、C401到地构成回路，并在T401、T402一次绕组中产生上正下负的感应电动势。在U2的16脚输出VGH低电平时（即PWM脉冲的平顶期过后），Q401截止，同时，U2的11脚输出VGL高电平，故Q402转为导通，从而使T401、T402的一次绕组中感应电动势极性反转，又通过C401、Q402的D-S极构成回路，形成LC振荡，并通过T401、T402的二次绕组向负载供电。
当U2的11脚和16脚不断输出极性相反的PWM脉冲时，Q401和Q402就不断推挽输出，从而使主电源工作在开关振荡状态。
（3）整流滤波输出电路
T401、T402二次绕组的D501A/B和C501～C503、C417等组成24Vb整流滤波输出电路，D502A/B和C506、C507、L502、C418等组成24Va整流滤波输出电路，为伴音功率输出电路和背光灯升压电路供电。整流滤波输出电路并联的电阻为泄放电阻，待机时将滤波电容两端的输出电压泄放掉。
（4）稳压控制电路
稳压控制电路由光耦合器PC817B（U8）、误差放大器TL431（U501）和取样电路等组成，对U4的3脚FB内部振荡电路进行控制。当24Va或24Vb电压出现波动时，通过U501的比较放大产生误差电压，经过U8将误差电压反馈到U4的3脚，由U4的3脚内部电路控制U4的11、16脚输出脉冲的占空比，以调整Q401、Q402的导通与截止时间，从而实现自动稳压的目的。
当24Va或24Vb电压升高时，U501的导通阻值减小，U8的导通电流增大，U4的3脚电压下降，U4的11、16脚输出脉冲占空比减小，Q401、Q402导通时间缩短，从而使二次整流输出电压下降，起到自动稳压作用。当24Va或24Vb电压下降时，上述过程相反，也起到自动稳压的作用。
图2-8 SSC9502S内部电路框图
（5）反馈控制电路
由C402、C413、R411和C403组成两路反馈电路，一路通过C402、C413、R411将C401上端的脉冲电压反馈到U4的7脚，对U4振荡电路的外接定时电阻进行控制；另一路通过C403将半桥式输出电路中点电压反馈到U4的9脚，作为高端驱动参考电压，对U4内部驱动脉冲进行控制，达到稳定输出电压的目的。
5.过电压保护电路
长虹R-HS255S-3SF01电源板过电压保护电路主要以Q101、Q102组成的模拟晶闸管电路、光耦合器PC817B（U6）、取样电路27V稳压管ZD501（27B）、ZD502（27B）、6.8V稳压管ZD301（6.8B）为核心组成，如图2-5左上角所示。
（1）过电压检测
当24Va或24Vb电压升高超过27V时，ZD501或ZD502反向击穿导通，经D303或D304使U6导通，向Q101的b极注入高电平；当副电源输出的5V-1电压超过6.8V时，ZD301反向击穿导通，经D302使U6导通，向Q101的b极注入高电平。
（2）模拟晶闸管保护
Q101的b极注入高电平后，模拟晶闸管保护电路动作，Q101和Q102导通，输出低电平保护控制电压，将副电源厚膜电路U1的稳压控制2脚电压拉低，U1据此停止工作，副电源无电压输出，同时PFC电路和主电源因无VCC供电也停止工作，电源板无电压输出，指示灯亮后熄灭。
2.1.2 电源板维修精讲
长虹R-HS255S-3SF01电源板开关电源电路发生故障时，主要引起开机三无故障，可通过观察待机指示灯是否点亮，测量关键点电压，解除保护的方法进行维修。
1.三无，指示灯不亮
（1）熔丝熔断
发生开机三无，待机指示灯不亮故障，先查熔丝F1是否熔断，如果熔丝熔断，说明电源板存在严重短路故障。先查市电输入电路和整流滤波电路是否发生短路漏电故障，再查PFC电路、主电源开关管和副电源厚膜电路是否击穿。
（2）熔丝未断
如果测量熔丝未断，故障在副电源电路。测量PFC电路待机时输出的+300V电压是否正常，如果无+300V电压输出，查市电输入电路和整流滤波电路。如果有+300V电压输出，测量副电源U1的2脚电压是否正常，如果过低或无电压，查2脚外部的市电取样电路R101～R103是否开路，2脚外部的Q101、Q102组成的模拟晶闸保护电路是否启动；查U1的5脚有无VCC1电压，无VCC1电压，查5脚外部的VCC1电压形成电路R112、D104、C108、C109、ZD101等。如果副电源U1内部开关管击穿，注意检查T01一次侧并联的尖峰脉冲吸收电路元器件是否开路。最后检查U1外围元器件是否正常，必要时更换U1。
2.三无，指示灯亮
（1）查PFC电路和开/关机控制电路
发生开机三无，待机指示灯亮故障，多为主电源故障。二次开机后，测量POWERON电压是否为高电平，如果为高电平，首先测量PFC电路提供的400V供电和U4的1脚VCC供电，如果400V供电仅为300V，则是PFC电路未工作，首先检修PFC电路；如果无VCC供电，查开/关机控制电路Q301、U7、Q103组成的VCC控制电路。
（2）查主电源电路
若上述供电正常，测量U4的11、16脚有无激励脉冲输出，如果无激励脉冲输出，查U4及其外部电路。注意检查U4的1脚PFC检测电压是否正常，如果过低，则是检测电路降压电阻R401～R403开路或阻值变大，造成U4关闭停止工作。如果有激励脉冲，查11、16脚外接的半桥式推挽输出电路Q401、Q402以及T401、T402二次整流滤波电路。必要时，更换U4。
3.自动关机
（1）判断保护电路是否启动
发生自动关机故障，指示灯同时熄灭，则是以Q101、Q102为核心的过电压保护电路启动。判断方法是：在开机的瞬间，测量Q101的b极电压，如果由正常时低电平0V，变为高电平0.7V以上，则是该过电压保护电路启动。
（2）解除保护观察故障现象
全部解除晶闸管保护的方法是将Q101的b极对地短路；逐路解除保护的方法是：对于24Va过电压保护电路，断开D303；对于24Vb过电压保护电路，断开D304；对于5V-1过电压保护电路，断开D302。如果断开哪路保护电路后，开机不再保护，则是该路保护电路引起的保护。
解除保护维修电源板，建议采用脱板维修的方法，将开/关机端与+5V相连接，提供开机电压，再在24Va或24Vb输出端接灯泡做假负载进行维修，确定输出电压正常时再连接到电视机上，避免造成过电压损坏负载电路和电源板其他元器件。如果脱板维修时，通电测量市电电压和电源板输出电压正常，多为检测电路稳压管漏电不良所致。如果主电源输出电压过高，一定要首先检查自动稳压控制环路是否有开环现象，避免重复损坏电源开关管及控制芯片。
2.1.3 电源板维修实例
【例1】 电源指示灯不亮，不能开机。
分析与检修：电源指示灯不亮，不能开机，一般是5V-STB电源电路有故障或电源熔丝熔断。拆壳后检查熔丝F1烧断发黑，说明电源板一次电路有严重短路击穿故障，经过电阻测量法检查，发现副电源厚膜电路U1已击穿损坏，但检查其他元器件未见异常。根据检修经验，将稳压光耦合器U5与厚膜电路U1、F1一起换新后，故障彻底排除。
【例2】 电源指示灯不亮，+5V电压为0V。
分析与检修：首先检查C214、C215两端的+300V电压正常，再检查U1各脚电压，发现U1的2脚电压始终为0V，用万用表R×1000电阻档检测2脚外部的市电分压取样电阻R101～R103，发现R101阻值变为无穷大，造成U1的2脚市电取样电压为0V，U1内部保护电路启动，副电源停止工作。用普通1.5MΩ电阻代换R301后，故障排除。
【例3】 开机三无，电源指示灯亮。
分析与检修：电源指示灯亮，说明副电源基本正常，测量主电源无24V电压输出。测量主电源驱动电路U4的1脚有VCC电压，测量PFC电路输出电压仅为302V左右，PFC电路也未工作。测量PFC电路输出的400V电压正常，测量主电源驱动电路U4的1脚电压为0V，检查1脚外部的PFC检测取样电路，发现R401开路，更换R401后，故障排除。
【例4】 电源指示灯亮，然后熄灭。
分析与检修：根据维修经验，指示灯亮后熄灭，多为保护电路启动所致。测量Q101、Q102组成的晶闸管保护电路，Q101的b极电压为0.7V，判断保护电路启动。采用脱板维修的方法，拆下电源板，接假负载，将POWERON接5V高电平，将Q101的b极对地短接，解除保护，测量电源板输出电压正常，判断保护电路误启动。
逐个测量保护检测电路隔离二极管D302～D304的正极电压，发现D302的正极为高电平，估计是6.8V稳压管ZD301漏电，更换ZD301后，故障排除。