创维液晶电视电源部分原理及维修

创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写1创维液晶电视电源部分原理及维修第一章：创维液晶电源简介：1、序：随着平板电视的大量上市，液晶电视在平板彩电中占有重要角色，创维公司以前的液晶电视电源基本以外购为主，为加强产品的竞争力，降低成本，现公司自2006年开始，将以自产电源为主，作为创维用户服务部一线工程师，也应该积极的去学习此电源的工作原理及维修方法，以适应公司发展的需要。其实液晶电源的工作原理并不比CRT彩电开关电源的原理复杂，只是它的排版布线更紧密，且大量采用贴片元件，所以给我们的感觉是比较陌生。只要了解了它的工作原理，其维修方法基本与CRT彩电相同。2、液晶电源要求：大屏幕液晶电视电源的要求、技术难点，从可靠性、保护功能、成本等方面综合考虑，开发面向液晶电视的新型开关电源技术。突出的体现了高可靠性、高安全性、保护功能齐全、电路简洁、性价比较高的适合大屏幕液晶电视的开关电源技术。LCD电源电路结构较复杂，各部分电路不但在功能上相互配合、相互渗透，且各电路参数设置非常严格，稍有不当则电路不能正常工作。根据市场和液晶电视机发展的要求，对此液晶电源技术要求为：2．1高安全性：虽着消费者权益得到越来越广泛的关注，必须确保消费者的个人使用安全性。否则一旦出现安全事故，尤其是在国际市场上，将面临巨额罚款，企业的生存权、信誉将受到严重打击。2．2高可靠性：随着新型显示材料的出现和电视机功能越来越复杂以及液晶电视的发展，如何解决高可靠性问题成为日益严重的课题，是必须考虑的问题。3．3保护齐全：只有保护功能设计齐全，才有可能在错误动作发生时，使电源得到有效得保护，避免引起更大故障或事故，同时保护部分误动作恢复后，要求电源可以恢复工作。3．4电路简洁：电视机是一种民用产品，对于维护人员，简单的电路便于维护，电路尽可能简洁是必要的，尤其是减少分立件的数量，可以有效的减少设计误差，提高可靠性。减少故障点。3．5性价比高：电视行业作为一个成熟的产业，成本竞争成为这个行业的特点。因此，在保证高性能的基础上，如何降低设计成本也是必须考虑的问题，性价比的高低，直接决定了该电源是否能得到大规模的推广使用。创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写2综上所述，这一新型电源技术就是在充分考虑了以上要求的基础上开发出的。3、液晶电源的功能特点：创维液晶大屏幕彩电电源分为主电源和待机电源两部分组成，其中主电源部分由一个相对独立的开关电源组成，这是充分考虑了液晶电视工作时的内环境温度提出的设计思路。低待机功耗技术是电视机行业发展的一个趋势，此电源采用了副电源待机，提高了待机时电源的工作效率，可以满足不同的待机功率输出要求。谐波抑制技术已越来越被电子行业所关注，创维大屏幕液晶电源采用有源PFC技术，功率因数可达99%以上，同时极大的提高了电源的工作效率，理论上效率可达90%，实测在85%以上。可靠性设计是电源设计的核心部分，我们已经使用可靠性系统设计中的有关设计和实验方法进行优化设计：通过建模、电应力分析、可靠性预计、可靠性分配我们进行了优化设计，通过加速试验、可靠性增长试验等方法我们对电源可靠性进行了充分验证。我们还从元器件选用、降额使用、热设计等方面对该电源技术进行了优化设计。对于影响半导体失效最关键部分ESD静电防护部分也进行了全面考虑。4、创维公司液晶电视的电源特征：4．1公司所使用的液晶电源都为开关电源；4．2目前有内置电源与外置电源之分，早期26寸以下的液晶电源为外置电源模块，即我们也称之为适配器；4．3现在全部为内置电源，后续将会由二合一（将背光板与电源部分合在一起）的电源取代现有的电源及背光板。4．4输出电压与电流：创维的液晶电源输出的电压基本只有三种电压输出：向CPU供电的5V电压输出、12V与24V，不同屏幕大小时配的电源板输出的电流不同，如下：（以下数据供参考）。32电源：输入电压：AC110V-240V/47-63Hz+5V：0.1-0.5A：CPU供电；+12V：0.5-4A：主板供电；+24V：0.5-6A：伴音功放与背光板供电；37电源：输入电压：AC110V-240V/47-63Hz+5V：0.1-0.5A：CPU供电；+12V：0.5-4A：主板供电；创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写3+24V：0.5-7A：伴音功放与背光板供电；42电源：输入电压：AC110V-240V/47-63Hz+5V：0.1-0.5A：CPU供电；+12V：0.5-4A：主板供电；+24V：0.5-10A：伴音功放与背光板供电；46电源：输入电压：AC110V-240V/47-63Hz+5V：0.1-0.5A：CPU供电；+12V：0.5-4A：主板供电；+24V：0.5-12A：伴音功放与背光板供电；第二章开关电源相关名词介绍：开关电源又名直流电源供应器，它为一将交流电源转换成所需直流电源的装置。一个良好的电源供应器必须符合所有功能规格、保护特性、安全规范（如UL、CSA、VDE、DEMKO、SEMKO等之耐压、抗燃、漏电流、接地等安全规格）、电磁兼容能力（如FCC、CE等之传导与幅射干扰）、可靠度（如烧机之寿命测试）、及其它之特定需求等。一、电源供应器包括下列之型式：AC-DC：如个人用、家用、办公室用、工业用(桌上型PS/2或ATX计算机、外围、传真机、充电器)DC-DC：如可携带式产品(行动电话、笔计型计算机、摄影机)DC-AC：如车用转换器(12V～115/230V)、通信交换机之振铃信号电源AC-AC：如交流电源变压器、变频器、UPS不断电电源以上之输出还包含电压源(一般大多数为电压源)或电流源(如电池充电器)之单组输出或多组输出(视需求而定)之各种结构。电源供应器之设计、制造及品质管制等测试需要精密的电子仪器设备来仿真电源供应器实际工作时之各项特性(亦即为各项规格)，并验证能否通过。实务上，电源供应器有许多不同的组成结构(单输出、多输出、及正负极性等)和输出电压、电流、功率之组合，因此需要具弹性多样化的测试仪器才能符合许多不同规格之需求。二、电气功能(ElectricalSpecifications)及测试一个电源供应器品质的好坏，可通过对其电气功能的测试得到检验，分别详细说明如下：创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写41、功能(Functions)测试：输出电压调整(Hold-onVoltageAdjust)；电源调整率(LineRegulation)；负载调整率(LoadRegulation)；综合调整率(ConmineRegulation)；输出涟波及噪声(OutputRipple&Noise,RARD)；输入功率及效率(InputPower,Efficiency)；动态负载或瞬时负载(DynamicorTransientResponse)；电源良好/失效(PowerGood/Fail)时间；起动(Set-Up)及保持(Hold-Up)时间。2、保护动作(Protections)测试：过电压保护(OVP,OverVoltageProtection)；短路保护(Short)；过电流保护(OCP,OverCurrentProtection)；过功率保护(OPP,OverPowerProtection)。3、安全(Safety)规格测试：输入电流、漏电电流等；耐压测试:电源输入对地，电源输出对地；电路板线路须有安全间距；阻燃：零组件需具备抗燃之安全规格，工作?度须于安全规格；机壳接地：需于0.1欧姆以下，以避免漏电触电之危险；变压输出特性：开路、短路及最大伏安(VA)输出；异常测试：散热风扇停转、电压选择开关设定错误。4、电磁兼容(ElectromagneticCompliance)测试：电源供应器需符合CISPR22、CLASSB之传导与幅射的4dB余裕度，电源供应器需在以下三种负载状况下测试：单个输出为空载、多个输出为50%负载、单个输出为100%负载。传导干扰/免疫：经由电源线之传导性干扰/免疫幅射干扰/免疫：经由磁场之幅射性干扰/免疫创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写55、可靠度(Reliability)测试：烧机寿命测试：高温(约50-60度)及长时间(约8-24小时)满载测试。6、其它测试：ESD：ElectrostaticDischarge静电放电(人或物体经由直接接触或间隔放电引起)在2-15KV之ESD脉波下，待测物之各个表面区域应执行连续20次的静电放电测试，电源供应器之输出需继续工作而不会产生突波(Glitch)或中断(Interrupt)，直接ESD接触时不应造成过激(Overshoot)或欠激(Undershoot)之超过稳压范围的状况、及过电压保护(OVP)、过电流保护(OCP)等。此外，于ESD放电电压在高达25KV下，应不致造成零件故障(Failure)。EFT：ElectricalFastTransientorburst一串切换噪声经由电源线或I/O线路之传导性干扰(由电力站或建筑物引起)。Surge：经由电源线之高能量瞬时噪声干扰(电灯之闪动引起)。VD/I：DipsandInterrupts电源电压下降或中断(电力分配系统之故障或失误所引起，例如电力站之过载或断路器之跳闸所引起)三、功能测试：1、输出电压调整当制造交换式电源供应器时，第一个测试步骤为将输出电压调整至规格范围内。此步骤完成后才能确保后续的规格能否符合。通常，当调整输出电压时，将输入交流电压设定为正常值(115Vac或230Vac)，并且将输出电流设定为正常值或满载电流，然后以数字电压表测量电源供应器的输出电压值并调整其电位器(VR)直到电压读值位于要求之范围内。2、电源调整率电源调整率的定义为电源供应器于输入电压变化时提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之电源电压环境下，如夏天之中午(因气温高，用电需求量最大)其电源电压最低；又如冬天(因气温低，用电需求量最小)其电源电压最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。为精确测量电源调整率，需要下列之设备：创维用户服务部版权所有技术质量科：黄勇编写6能提供可变电压能力的电源，至少能提供待测电源供应器的最低到最高之输入电压范围。一个均方根值交流电表来测量输入电源电压。一个精密直流电压源具备至少高于待测物调整率十倍以上。以及连接至待测物输出的可变负载。测试步骤如下：于待测电源供应器以正常输入电压及负载情况下热机稳定后，分别于低输入电压(Min)，正常输入电压(Normal)，及高输入电压(Max)下测量并记录其输出电压值。电源调整率通常以一正常之固定负载(NominalLoad)下，由输入电压变化所造成其输出电压偏差率(deviation)的百分比，如下列公式所示：V0(max)-V0(min)/V0(normal)*10%电源调整率亦可用下列方式表示之：于输入电压变化下，其输出电压之偏差量须于规定之上下限范围内，即输出电压之上下限规格内。3、负载调整率负载调整率的定义为电源供应器于输出负载电流变化时，提供其稳定输出电压的能力。此项测试系用来验证电源供应器在最恶劣之负载环境下，如个人计算机装置最少之接口且磁盘驱动器均不动作(因负载最少，用电需求量最小)其负载电流最低；又如个人计算机的装置最多之接口，且磁盘机有动作(因负载最多，用电需求量最大)其负载电流最高。在前述之两个极端下验证电源供应器之输出电源之稳定度是否合乎需求之规格。所需的设备和连接与电源调整率相似，唯一不同的是需要精密的电流与待测电源供应器的输出串联。测试步骤如下：于待测电源供应器以正常输入电压及负载情况下热机稳定后，测量正常负载下之输出电压值，再分别于轻载(Min)、重载(Max)负载下，测量并记录其输出电压值(分别为Vmax与Vmin)，负载调整率通常以正常之固定输入电压下，由负载电流变化