康佳KPS180-02电源板工作原理和故障维修

康佳KPS180-02(34006395 )电源板采用FSQ0265R+FAN7530+FSFR1700SIP组合方案，共输出出路工作电压:5VSB为控制系统提供待机电压，+12V和+24V分别为主电路板和背光灯逆变器板供电。
该电源板主要用在康佳LC32DS60C、LC32FS81B、LC32FS82C、LC32GS80C、LC32TS86B、LC32TS86C、LC32TS86N、LC37DT08C、LC37FS81AB、LC37GS80B LC37GS80CLC37GS82B、LC37GS82C等型液晶彩电中。

一、工作原理分析

康佳KPS180-02电源板实物如图1所示，主要由三部分电路组成，如图2所示:一是以FAN7530为核心组成的PFC功率因数校正电路，输出PFC-380V电压;二是以FSFR1700SIP为核心组成的主开关电源，输出+24V、+12V电压;三是以FSQ0265R为核心组成的副电源电路，不但为主板控制系统提供+5VSB电压，还为驱动电路FAN7530和FSFR1700SIP提供VCC工作电压。待机采用控制PFC功率因数校正电路FAN7530 和主开关电源FSFR1700SIP驱动电路VCC供电的方式。

接通电源后，AC220V输人电压经保险F901及抗干扰电路滤除干扰脉冲后，通过BD901、CF901、LF901、CF902整流滤波，产生约300V的VAC脉动直流电压;再经PFC校正电路产生PFC-380V电压.(该电压在待机状态时为300V)，为副电源和主电源供电。通电后副电源首先工作，为主板控制系统提供5VSB电压。二次开机后，控制系统输出PSON开机高电平信号，副电源提供的vcC电压经待机控制电路为驱动电路FAN7530和FSFR1700SIP提供工作电压，PFC功率因数校正电路和主电源电路启动工作，为主电路板和背光灯逆变器板提供+12V和+24V电源，整机进入开机状态。
1.副电源电路
副电源电路如图3所示，由集成块uB901 (FSQ0265R)、变压器TB901、稳压控制电路UB952(TL431)、光电耦合器UB951(PC817)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5VSB电压，同时为PFC功率因数校正驱动电路FAN7530和主电源驱动电路FSFR1700SIP提供vCC工作电压。

FSQ0265R是开关电源专用小型厚膜电路，引脚功能见表1。

接通电源开关后，AC220V市电经BD901、CF901、LF901、CF902整流滤波后，得到100Hz约+300V的脉动直流电压VAC。该电压再经PFC电路斩波储能电感LF902和DF902.CF903整流滤波产生稳定的300V左右直流电压(该电压二次开机PFC功率因数校正电路工作后，上升到380V左右)。该电压一路经TB901的初级①-③绕组加到UB901的⑥~⑧脚( 内部MOSFET开关管的D极)，同时经RB906、RB907为UB901的⑤脚提供启动电压，UB901启动工作，内部振荡电路产生脉冲驱动，经内部稳压电路处理后，驱动内部MOSFET开关管工作于开关状态，在TB901各绕组产生感应电压。
TB901次级绕组的感应电压经过DW954、CB953、CB951整流滤波后，得到+5VSB直流电压，向主电路板的微处理器控制系统供电。TB901热地端的②-⑤绕组所得感应电压分为两路: 一路经RB913、RB912、DB904和RB911、RB917分压后，反馈到UB901的④脚，作为内部振荡同步脉冲和稳压电路的参考电压;另一路经DB902.CB906整流滤波，得到的直流电压，再经QB903 ZDB902组成的稳压电路稳压后，产生约17.3V左右的直流电压VCCP，一路送到UB901的②脚，为启动后的UB901提供工作电压;另一方面送到待机控制开关QB901的输入端e极，经待机电路控制后，为PFC校正电路和PWM主电源驱动IC提供vcC电源。
稳压控制电路由误差放大电路UB952(TL431)光电耦合器UB951( PC817)及UB901的③脚内部电路构成。5V电压经过取样电路RB953、 RB956、RB955取样，UB952比较放大后，通过光电耦合器UB951控制UB901的③脚振荡脉冲宽度，达到稳压的目的。
UB901的③脚外接市电欠压保护电路，市电整流滤波后的VAC电压经RB901、RB902、RB903、RB904分压，送到QB902、QB904组成的控制电路。当市电电压过低时，上述整流分压电路输出的电压过低，QB902截止，后级QB904饱和导通，将UB901的③脚(VFB )对地短路，UB901停止振荡，关闭输出。
2.PFC(功率因数校正)电路

功率因数校正电路由驱动控制电路UF901 (FAN7530)， 大功率MOSFET开关管QF902，储能电感LF902，充电电路DF902、CF903组成，见图3。

FAN7530是仙童公司生产的功率因数校正控制器，工作模式是非连续临界导通模式(CRM)，具有OCP/OVP/OTP各种保护功能，其引脚功能和对地参考电压见表2。

VAC脉动电压经储能电感LF902送到PFC功率因数校正电路QF902的漏极。开机后，经待机控制电路送来的vcC1电压加到UF901的⑧脚，为其提供工作电压，UF901启动工作，产生锯齿波脉冲，经内部电路处理后，从⑦脚输出激励脉冲，开关管QF902工作于开关状态。
当QF902饱和导通时，由市电电压整流成的300V直流电压经电感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、CF903到地，对CF903充电，流过LF902的电流呈减小趋势，电感两端必然产生负右正的感应电压。这一感应电压与300V电压的直流分量叠加，在滤波电容CF903正端形成380V左右的PFC直流电压，这不但提高了电源工作的效率，而且使得流过LF902的电流波形和输人电压的波形趋于一致，从而达到提高功率因数的目的。
PFC电路输出电压经FR908、RF915、RF917、RF918与RF923、RF924分压后，作为取样电压从UF901的①脚输人;LF902的次级感应电压经RF927送到UF901的②脚，作为误差信号;LF902的次级感应电压经RF926送到UF901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，，控制⑦脚输出信号的脉冲占空比，维持输出电压的稳定。
在一定的输出功率下，当输人电压降低时，UF901的⑦脚输出的脉冲占空比变大，QF902的导通时间延长，输出电压升到正常值;反之，QF902的导通时间缩短，输出电压降至正常值。
FAN7530的⑧脚为vCC供电送入端，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脚为PFC输出电压取样输人端，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。当输人到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。

FAN7530的④脚为电流检测输人端，通过RF925对QF902的漏极电阻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，当流过QF902的电流过大时，RF911两端的电压降随之增大，若FAN7530的④脚电压超过0.8V，PFC就会停止输出。

3.主电源电路
主电源电路如图4所示，由厚膜电路UW902 (FSFR1700SIP)光电耦合器UW903、误差放大器U952(TL431)、开关变压器TW902组成，产生+24V和+12V电压，向主板和背光灯驱动电路供电。

FSFR1700SIP是集成了MOS管和LLC半桥谐振控制功能的芯片，通过对频率的控制达到稳定输出电压的目的，可以方便地进行软启动调节，并设有OVP、OCP、OTP等保护功能，其引脚功能见表3。

遥控开机后，PFC电路启动工作后输出的PFC-380V电压，一是加到主电源厚膜电路FSFR1700SIP的①脚，即内部半桥式推挽输出电路.上MOS开关管的D极;二是经RW914~RW917与RW907分压送到由QW905、U953组成的控制电路中，U953、QW905导通，将开/关机电路送来的vCC1电压变为VCC2电压，加到FSFR1700SIP的⑦脚，为其提供工作电压。FSFR1700SIP内部振荡电路启动，振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部相关电路处理后，形成相位完全相反的两组激励脉冲信号，推动内部半桥式推挽输出电路上臂和下臂MOS开关管，使之进人开关状态。
TW902次级绕组产生的感应脉冲电压经整流、滤波器滤波后，产生+12V电压和+24V电压，经连接器引脚输出，为负载供电。
主开关电源的稳压电路由光电耦合器Uw903、取样误差放大电路U952(TL431)组成，对TW902次级输出的+24V和+12V电压进行取样，加到误差放大器U952的①脚，经U952内部比较放大后，产生误差电压，通过光电耦合器Uw903调整FSFR1700SIP的③脚内部振荡器的振荡频率，从而进行稳压控制。
4.开/待机控制电路
开/待机控制电路由三极管U956D、Q952、光耦U902( PC817)和图3左侧的QB901组成，对供给PFC校正电路和主电源驱动电路IC的工作电压vCCP进行控制。
遥控开机时，主板微处理器输出PSON开机高电平，则U956D输出高电平，Q952饱和导通，光耦U902导通，其光敏三极管的导通使④脚变为低电平，PNP三极管QB901的b极因电压拉低而导通，将副电源输出的vCCP电压送到PFC校正电路和主电源驱动电路的IC，为其提供VCC1工作电压，整机进人开机状态。遥控关机时，其控制过程与上述相反，PFC校正电路和主电源驱动电路的IC因无vCC1电压而停止工作，整机进人待机状态。
5.保护电路
该电源板在主开关电源的次级设计有以Q951、Q954组成的模拟晶闸管保护电路，通过控制待机电路的光电耦合器U902和三极管QB901对vCC电压进行控制。
模拟晶闸管电路Q954、Q951为保护执行电路。Q954的b极外接过流过压检测电路。当过流过压保护检测电路检测到故障时，向Q954的b极送人高电平触发电压，模拟晶闸管电路被触发导通，将U902的①脚电压拉低，与待机控制相同，U902截止，进而控制QB901截止，切断了VCC的供电电压，PFC功率因数校正电路和主开关电源停止工作，整机进人待机保护状态。
由于模拟晶闸管电路旦触发导通，具有自锁功能，要想解除保护再次开机，必须关断电视机电源，待副电源的5VSB电压泄放后，方能再次开机。
过压保护电路:由ZD951、R966、D953和ZD952、R967、D953组成+12V、+24V过压保护检测电路。当+24V 输出电压超过27V的时候，将稳压管ZD952击穿导通;当+12V输出电压超过13V时，将稳压管zD951击穿导通。二者均通过D953向模拟晶闸管电路Q952的b极送人高电平触发电压，模拟晶闸管电路被触发导通，进人待机保护状态。
过流保护电路:由+24V取样电阻RW951，+12V取样电阻RW952，和比较器U956 A/B/C(LM324)及外围元件组成，U956的①~③脚为+24V过流内部放大器，U956的⑤~⑦脚为+12V过流内部放大器，U956的⑧~10脚为+24V、+12V过流保护电压翻转电路，输出端⑧脚通过D952、R968、R969与晶闸管Q954的b极相连接。U956的⑨脚外接基准电压产生电路。当+24V和+12V电流过大时，过流取样电阻RW951、RW952的电压降增大，则24VC和12VC电压降低得过多，输入到U956反相端②脚、⑥脚电压与正相端③脚、⑤脚之间电位差拉大，输出端①脚、⑦脚输出高电平，经D951送到10脚，U956的正相输人10脚电压高于反相输人⑨脚基准电压，经过U956运算放大后，U956的⑧脚输出高电平，向模拟晶闸管电路Q954的b极送人高电平触发电压，模拟晶闸管电路触发导通，进人待机保护状态。

二、故障分析
该电源板异常后主要引起不开机故障，这时可通过观察待机指示灯是否点亮，结合关键的电压测量、解除保护等方法进行判断，其检修流程如图5所示。

检修电源板时，为了避免负载电路对电源板的影响，可拔掉电源板与负载电路的连接线，将5V电压与PSON端相连接，即提供开机高电平，对电源板进行单独维修。该电源板主电源的启动工作条件有两个:一是厚膜电路FSFR 1700SIP①脚的380V电压，而提供380V供电的PFC电路UF901的VCC1供电由副电源UB901提供，且受U956D、Q952、光耦U902.QB901开/关机电路的控制;二是FSFR1700SIP的⑦、⑨脚的vCC2工作电压。而vCC2供电受U953、QW905组成的PFC检测电路控制。因此，主电源不工作必须对上述电路进行检测。
检修时，如果副电源集成块FSQ0265R击穿，需继续检查TB901的①-③绕组并接的尖峰吸收电路元件DB901、CB901、RB914是否正常。
若厚膜电路FSFR1700SIP损坏，需检查cw911是否正常，如果损坏需选用耐压2kV的优质电容，因为cw911是串联谐振电容，既是隔直电容又是谐振电容，不仅储存谐振的能量(由于谐振的能量取决于输出功率，因此谐振电容的容量越小，其电压就越高)，而且还提供谐振回路，给软开关提供出色的/卓越的/优异的/杰出的开关点，降低开关功耗。如果CW911损坏后， FSFR1700SIP很快也会损坏。另外，还需检查FSFR1700SIP的⑨脚外部的供电电路DW905、ESFR1700SIP的②脚外接的光电耦合器Uw903是否正常。
若出现自动关机故障，一是开关电源接触不良，二是保护电路启动。维修时，可测量晶闸管Q954的基极电压，若由正常时的0V上升到0.7V，则是保护电路启动。若想解除保护来确定故障部位，则需先接假负载，在确认开关电源输出电压正常后方可进行，全部解除保护:将模拟晶闸管Q954的b极对地短路，逐路解除保护:过流保护检测电路断开D952，过压保护检测电路断开D953。
三、故障检修实例
例1:5VSB电压正常，无12V、24V电压输出。分析检修:根据故障现象分析，故障部位在PFC电路或主电源电路。采用脱板维修，先用导线将开/关机控制端PSON与5V电压短接强行开机后，电源板仍无12V、24V输出，这时5VSB电压在3V~5V间波动。
上述现象表明副电源带负载能力差，或VCC负载电路有故障。测量5VSB滤波电容和负载电路未见异常，检查vCC供电和负载电路，发现UF901的⑧脚对地电阻很小，仅为102，断开⑧脚检查外部电路，发现稳压管ZDF903漏电击穿，更换ZDF903后试机，故障排除。
例2:三无，指示灯不亮，无5VSB、12V、24V电压输出。分析检修:检查电源板保险丝F901烧断发黑，测量PFC输出滤波电容CF903正极对地电阻很小，拆下CF903 测量未见异常;断开UW902的①脚后，测量CF903的对地电阻恢复正常，进一步测量发现UW902的①脚内部开关管击穿。检查uw902及其外部电路，发现①脚外部的电容Cw911颜色异常，⑨脚外接的DW905击穿，电阻RW902烧断。将上述故障元件全部更换后开机，故障排除。
例3:三无，指示灯不亮，无5VSB、12V、24V电压输出。分析检修:开机测量300V电压正常，UB901的⑤~⑧脚电压正常，②脚电压在10V左右波动;检查②脚启动、供电电路正常。检查发现UB901的③脚电压较低。UB901③脚外接稳压控制电路和市电过低保护电路，断开市电检测电路QB904后，电源板输出电压恢复正常。对市电检测电路元件进行检测，发现取样分压电阻RB901阻值变大，换上一只1.5MΩ电阻后，连接好QB904试机，故障排除。