電腦顯示器電源電路及常見故障的分析
電腦顯示器電源電路及常見故障的分析
一、引言
目前流行的14、15英寸電腦顯示器的電源絕大多數采用UC3842(國產型號為C3842)來完成啟動、振蕩、穩壓、同步引入、驅動等功能,與大功率MOS管一起構成它激式調寬脈沖型穩壓電源。它廣泛用于ENVISION、EC-1428、EC-1439、WANSTROW、CM-1428D、CM1431D、CM1435D、CM1439D、EMC、EM-1428等機型,同時,對采用UC3842作為電源驅動的其它彩色顯示器也有其參考價值。因此,掌握該電源的電路原理對于維修具有十分重要的意義。
二、集成電路UC3842
1UC3842內部電路結構如圖1所示。
2集成塊管腳功能如圖2所示。
3UC3842電特性參數
表1 UC3842各腳對地直流電壓(工作狀態)
表2 推薦工作條件
三、電源電路分析
接通電源,220V交流由BD101整流,C106濾波得到300V脈動直流后分為三路,如圖3所示:第一路,經開關變壓器的初級加至Q101源極;第二路,通過啟動電阻R106為UC3842提供啟動電壓;第三路,通過R130加至IC101過流保護腳。該腳在R104開路時電壓將大大超過保護時的電壓1V,進行保護;或者Q101過流在R104上形成1V以上的壓降時,進行過流保護。當UC3842得到啟動電壓后(該電壓必須高于16V,電路才被啟動),IC101內部電路工作。R106與C112組成延時電路,只有當C112充電05~1秒鐘后,UC3842的啟動電壓才會達到16V,這時IC101被啟動,6腳輸出的方波信號通過R110加至Q101柵極,使Q101工作在開關狀態。當Q101處于導通狀態時,+300V直流經開關變壓器T101初級繞組1-3,Q101源漏極,R104到地,電能轉化為磁能儲存在T101初級繞組中;在Q101截止期間,T101次級繞組感應出的電壓經二極管整流,電容濾波向各負載供電。其中5-6繞組感應的電壓經D103整流,C109濾波形成的直流電壓,既作為IC101正常的工作電壓,又作為取樣電壓提供給IC1011、2腳進行誤差放大。D104為隔離工作管。行同步信號由C116、R115引入IC1014腳,強迫IC101內部振蕩電路的振蕩頻率同步于行頻。
穩壓過程:交流電壓升高或負載減輕時,各次級輸出電壓就會升高,5-6繞組感應的電壓經整流通過R113、VR101、R114分壓后加至IC1012腳的電壓就會升高,經IC101內部邏輯運算電路運算,使6腳輸出的方波占空比發生變化,開關管Q101導通時間變短,截止時間延長,輸出電壓降低。反之,如果交流電壓降低或負載變重時,Q101的導通時間變長,截止時間變短,輸出電壓上升。
同步振蕩:開關電源剛開始工作時處于自由振蕩狀態,行電路一開始工作,行同步信號就由C116、R115限流,D105限幅,D106整形后形成正極性同步脈沖信號,再經C115耦合至IC1014腳,迫使IC101內部振蕩同步于行頻,這樣就避免了電源干擾圖像。
四、故障分析
〔例1〕故障現象:EVENBION-1428彩顯三無。
分析與檢修:開機測Q101源極及各輸出電壓均為0V。測IC101,除3腳電壓偏高外其它基本正常,3腳為過流保護端,其電壓超過1V就啟動保護,從3腳電壓分析極有可能負載發生短路,關機測行管ce結已擊穿短路。行管擊穿的原因:1)行逆程電容變小,使行逆程脈沖增大,超過行管ce結耐壓值而擊穿行管;2)行負載長時間過重,導致行管過熱損壞;3)電源電壓偏高,使反降電壓變高擊穿行管;4)行管質量不良。將行管拆下,測電源電壓,發現各輸出電壓偏高,調節VR101輸出電壓不變。測6腳方波信號亦無變化,檢查IC101誤差放大1、2腳,外圍元件質量無問題,且調整VR101時1、2腳電壓變化明顯,誤差放大輸入正常,各輸出電壓不能調整。從檢查過程結合工作原理可以推出該故障應該屬于IC101不良。更換IC101后,調整VR101,輸出電壓變化正常,恢復行管調整至88~96V,試機正常。
小結:行管損壞無非是上述幾種情況,本例中電壓高是造成行管損壞的原因。由于電壓高且不能調整,應主要檢查IC101。
〔例2〕故障現象:開機三無,指示二極管不亮。
分析與檢修:開機三無,指示二極管不亮,說明電源未工作。測C106兩端無300V電壓,發現保險絲燒黑斷裂,R104、R105燒黑爆皮。測Q101擊穿,R104燒斷是由于Q101擊穿,R105燒壞原因不明,R105一端與Q101S極相連,另一端與IC1013腳相連,R105壞可能是由于UC3842損壞引起的。將損壞元件全部更換,開機后一切正常。
小結:保險絲燒毀肯定是整流橋BD101、濾波電容C106有故障、Q101擊穿或消磁電路短路引起的。本故障由于Q101擊穿,導致R104燒毀,但R105燒壞就可能是UC3842損壞引起的。因此,在更換上述元件的同時,必須同時更換UC3842,否則,將會再引起大面積的元件燒毀。
〔例3〕故障現象:開機三無,指示二極管不亮。
分析與檢修:開機測C106兩端電壓正常,T101次級無輸出,Q101G極無電壓(正常為23V),這時立即測IC1017腳的電壓,只有5V,顯然太低。UC3842的工作電壓應為10~30V。關機將R106取下測量正常,焊上R106與C106的連接端,用萬用表測R106下端與地之間的電壓(R106下端應挑起)讀數為85V左右。放電后將R106焊好,開機復測仍為5V,懷疑UC3842已壞。將IC101取下測7腳與5腳正反向電阻與正常值相差甚遠,均只有幾kΩ(正常時,黑筆接7腳,紅筆接5腳時為50kΩ;紅筆接7腳,黑筆接5腳時為150kΩ),懷疑UC3842損壞,更換后,故障排除。
小結:UC3842的7腳內部為36V穩壓管,當穩壓器損壞時就會出現電壓下降嚴重或為零的情況。本故障電源腳電壓下降嚴重,且集成塊發燙,一般為集成塊內部短路,更換后故障都會消除。
〔例4〕故障現象:開機后指示二極管一亮一滅地閃,與此同時機內發出“吱、吱”的聲音。
分析與檢修:開機后指示二極管一亮一滅,說明電源起振,但馬上又停振。從電源工作原理分析,停振可能是由于過流引起。測R104兩端電壓,證實了上述分析。引起過流應是負載短路所致,各負載尤其是以行電路為首要檢查的對象。首先測行管ce結,發現已擊穿。本故障是因為行管質量不良引起,更換行管后,電源主輸入正常,光柵大小、亮度正常(說明逆程電容正常),故障排除。
小結:故障原因是由于行管短路導致Q101過流,引起保護。當3腳電壓降低,小于1V以下后,6腳又輸出方波,電源起振,但又過流保護。這樣重復出現振蕩保護,就出現了上述指示燈一亮一滅的現象