HSS30D-1MD是長虹LED32B2000C液晶電視機使用的開關電源與LED驅(qū)動二合一電源板。電源輸出一組12.3V/3A電源電壓和一路132V/229mA的LED驅(qū)動電壓。該電源中的12.3V電壓形成電路采用NCP1251A（集成塊絲印號5AARWY）作為控制器，LED驅(qū)動電路采用OB3350CP作為控制器。在電路設計上取消了PFC電路和專用副電源，電路簡潔。

一、電路分析

1．市電輸入與整流濾波電路

如圖1所示，市電經(jīng)保險管F1、熱敏電阻TH1進入兩級進線抗干擾電路。壓敏電阻VR1起過壓保護作用，當輸入電壓超過VR1的標準值時，保險管F1迅速熔斷，避免損壞后級其他元器件。熱敏電阻TH1構成防浪涌沖擊電路。開機時，TH1的阻值較大，限制了濾波電容的充電電流。當電流流過TH1時，TH1自身發(fā)熱，阻值變小，相當于短路，從而不再額外消耗能源。LF1、LF2、CX1、CX2、CY3、CY4等構成EMC電路，濾除電源進線和電源自身產(chǎn)生的干擾脈沖。

2．開關電源

該機的開關電源由電源控制芯片U1（5AARWY）、開關管Q201、開關變壓器T201為核心構成，參見圖1。該開關電源輸入市電電壓后就會工作，為主板供電。

（1）5AARWY簡介

5AARWY是IC的絲印號即代碼，其對應型號是NPC1251A。5AARWY采用SOT-26型小尺寸封裝。5AARWY的引腳功能和維修參考數(shù)據(jù)見表1。

表1  5AARWY引腳功能和維修數(shù)據(jù)

（2）電源啟動及交流掉電保護電路

該二合一電源板把電源啟動電路和交流掉電保護電路結合在一起。

1）電源啟動電路。220V交流電壓經(jīng)過低通濾波器后，由電阻R216、R217分壓，形成一個正比于輸入交流電壓的VAC電壓。剛通電時，VAC電壓經(jīng)雙二極管D2081、3腳的二極管整流，C211濾除雜波，然后經(jīng)D2083、2腳的二極管和電阻R201向C201充電。隨著充電的進行，C201上電壓逐漸升高，U101電源腳5腳電壓也升高，當5腳電壓升高到16V時，U101進入工作狀態(tài)。當開關電源電路完全工作后，U1015腳的供電就由T201開關變壓器的輔助繞組2-1繞組產(chǎn)生的感應電壓經(jīng)D202整流，R204、R205限流，C205濾波以及Q412、ZD202穩(wěn)壓后，通過D201、R202產(chǎn)生VCC電壓，維持U101的正常工作。

2）交流掉電保護電路。正常工作時，VAC電壓經(jīng)D2081、3腳的二極管整流后的電壓直接加到Q110的基極，基極電壓大于發(fā)射極電壓，Q110截止，Q109也截止，保證了電路啟動時不受影響。當由于某種原因交流電壓瞬間掉電（或電壓過低）時，VAC電壓瞬間也變低，D2081、3腳整流后的電壓變低，電容C211上的電壓通過R223放電，由于C211的容量很小，Q110基極電壓迅速降低，Q110導通，發(fā)射極電壓通過集電極到地，把Q109基極的電平拉低，Q109導通，VCC電壓經(jīng)R201、D206、Q109的e-c極、R224到地，很快把VCC電壓拉低到9.4V以下，U101的5腳供電電壓過低，IC停止驅(qū)動脈沖輸出，開關電源停止工作，無12.3V電壓輸出。

（4）保護電路

1）過流（短路）保護電路。U1通過監(jiān)測4腳上的電流檢測信號來實現(xiàn)短路保護功能。該腳通過R213與開關管Q201的S極電阻R208相連接。R208是電流取樣電阻，其兩端的電壓降反映了開關管電流的大小。當開關管Q201過流時，通過R208的電流會升高，R208兩端的電壓增大，U14腳的電壓升高，如果4腳的電壓超過保護設定值0.8V時，IC內(nèi)部的計時器啟動，此時便開始一個計時周期。當時鐘周期結束而過流狀態(tài)沒有改變時，那么控制器就會進入閂鎖狀態(tài)，工作在低頻的突發(fā)模式下；當過流狀態(tài)被消除時，開關電源恢復運行。

2）過功率保護和過壓保護電路。U1的3腳作為過功率保護腳，同時作為過壓保護（OVP）腳，該腳及外部元器件組成過功率保護和過壓保護電路。

U1的3腳通過分壓電阻R225、R215連接開關變壓器的輔助繞組2-1繞組，對變壓器進行監(jiān)測，限制變壓器的輸出功率。當負載過重時，由于開關變壓器T201的輔助繞組2-1繞組的負載無變化，所以2-1繞組感應的脈沖信號升高，該信號經(jīng)R225、R215分壓，C203濾除雜波后送入U1的3腳的脈沖幅度增大，經(jīng)IC內(nèi)部電路處理后，從6腳輸出的激勵脈沖占空比下降，使開關管Q201的導通時間減少，輸出功率下降。

12.3V過壓保護電路主要由ZD332、ZD331、Q305、N201構成。當電路中12.3V電壓出現(xiàn)異常偏高，并擊穿ZD332、ZD331穩(wěn)壓管時，Q305就會導通，光耦合器N201內(nèi)部的發(fā)光二極管發(fā)光，VCC電壓經(jīng)N201內(nèi)部的光敏三極管到U1的3腳，3腳電壓升高，當其上電壓超過3V后，IC自動切斷驅(qū)動輸出，停止工作。

3．LED背光驅(qū)動電路

HSS30D-1MD板的LED背光驅(qū)動電路如圖2所示，由三部分組成：一是以集成電路OB3350（U401）為核心組成的驅(qū)動控制電路；二是由L402、Q401、D401、C401為核心組成的升壓電路；三是由以Q407～Q409為核心組成的恒流電路，遙控開機后工作，輸出132V（實測約123V）直流電壓，為LED背光燈串供電，并對LED背光燈串電流進行控制和調(diào)整。

（1）OB3350簡介

OB3350是昂寶公司推出的LED驅(qū)動控制芯片。該芯片主要使用在小屏幕液晶電視上作LED驅(qū)動IC。OB3350內(nèi)部包含一個PWM驅(qū)動器，使用電流模式控制和固定頻率操作調(diào)節(jié)LED電流。其功能特點是：工作電壓為8V～35V；采用外部PWM調(diào)光模式；具有復雜的保護機制，包括輸出過壓保護、過流保護、開路保護、過溫度保護等。OB3350采用SOP-8腳封裝，其引腳功能見表2。

表2  OB3350引腳功能和維修數(shù)據(jù)

（2）LED芯片啟動電路

該電源板的開/關機控制電路只對LED驅(qū)動電路供電進行控制。開/關機控制電路主要由Q403、Q413、Q402、Q411等組成。開機時，主板送來的開機指令PS-ON（高電平），經(jīng)電阻R302、R411分壓加到Q403的G極，Q403導通拉低Q413基極電位，使Q413導通，主板送來的BL-ON點燈高電平經(jīng)Q413為Q402的G極提供高電平，Q402導通拉低Q411基極電位，Q411導通，開關電源送來的12.3V電壓經(jīng)Q411、D403送入到U401（OB3350）的1腳，作為VCC供電，同時為調(diào)流電路Q407～Q409供電。主板亮度控制信號DIM送到電源板后，通過R426、R427、C411分壓濾波到OB3350的8腳。OB3350獲得正常供電，同時8腳電壓大于2.5V時，OB3350內(nèi)部電路啟動工作。

待機時，PS-ON和BL-ON變?yōu)榈碗娖剑?/span>Q403、Q413、Q402、Q411截止，切斷背光驅(qū)動電路和調(diào)流電路的供電，背光驅(qū)動電路停止工作。

（3）LED升壓電路

OB3350啟動后，從其2腳輸出開關脈沖，送到Q401的G極，Q401工作在開關狀態(tài)，在L401、Q401的配合下，D401整流輸出電壓升至132V，提供給LED燈串使用。

（4）恒流控制電路

開機后主板輸出調(diào)光控制信號（DIM），一路到OB3350的8腳，打開內(nèi)部使能開關；一路到Q407使其導通，Q408截止，Driver電壓（Q411 c極輸出的12.2V電壓）經(jīng)R434打開恒流控制管Q409。LED-流經(jīng)Q409，通過R412∥R414和恒流電阻R404∥R405∥R406∥R407到地形成回路，燈串中有電流流過被點亮。

OB3350的5腳為LED電流設置端，通過R423接恒流電阻。恒流電阻上的電壓降經(jīng)R423反饋到OB3350的5腳，芯片根據(jù)LED電流反饋電壓的高低，與內(nèi)部的基準電壓進行比較，來調(diào)整2腳輸出脈沖的占空比，在一定范圍內(nèi)調(diào)整LED背光燈串供電電壓的高低，以便使流過LED燈串的電流保持恒定。

（5）背光燈驅(qū)動保護電路

1）升壓開關管過流保護電路。OB3350的4腳為過流保護端，通過R419接升壓電路中的電流檢測電阻R401∥R408。當電路電流過大時，R401∥R408上的電壓降會增大，其電壓經(jīng)R419送入4腳，以便調(diào)節(jié)2腳輸出驅(qū)動脈沖的占空比，完成對輸出功率的調(diào)節(jié)，同時可對最大輸出功率進行限制。當4腳電壓達到保護設定值時，過流保護電路起控，芯片無驅(qū)動脈沖輸出。

2）升壓輸出過壓保護電路。OB3350的7腳為過壓檢測輸入腳（OVP），通過R425接過壓取樣電路。R420、R421與R422組成過壓取樣電路。當LED背光燈串開路或插座接觸不良，以及Q401變質(zhì)損壞造成升壓輸出電壓異常升高，電阻R420、R421與R422分壓取樣的電壓也會升高，經(jīng)R425限流加入到OB33507腳的電壓隨之升高。如果7腳電壓達到保護設定值2.0V，則芯片內(nèi)部閾值過壓比較器工作，控制邏輯電路關閉門驅(qū)動電路，無驅(qū)動脈沖輸出，升壓電路停止工作。

3）燈串開路、短路保護電路。當LED燈串出現(xiàn)開路故障時，會造成升壓輸出LED+電壓異常升高，一是使OB3350的7腳過壓保護電路啟動；二是使Q409的S極電壓降低到0V，迫使OB3350的5腳電壓降低，內(nèi)部保護電路啟動。當LED燈串出現(xiàn)短路故障時，流過燈串的電流增大，一是造成升壓開關管Q401的電流增大，使OB3350的4腳過流保護電路啟動；二是造成Q409的D極電壓升高，Q409 D極接有由ZD401、ZD403、Q410等組成的LED燈串短路保護電路，當電壓超過穩(wěn)壓管ZD401、ZD403閾值電壓時，穩(wěn)壓管被擊穿，電壓通過電阻R403、R402分壓和ZD405限位加在Q410的G極，Q410的G極為高電平而導通，將Q408 c極電壓拉低為0V，從而導致Q409的G極也為低電平而截止。Q409截止，LED燈串的負端電壓不能通過Q409到地形成回路，LED燈串無法被點亮，同時OB3350的5腳檢測不到電流而停止工作。

二、故障維修

1．檢修要點

因LED驅(qū)動電源采用電流穩(wěn)流控制，不可以斷開負載，因此檢修時最好是使用LED專用維修工裝或直接在原機上維修。如果一定要從電視機上摘下LED驅(qū)動電源單獨進行維修，維修時需要注意以下幾個方面：

（1）HSS30D-1MD二合一電源板可以不接入任何負載，不對任何信號做短接，只需要保證交流220V進入電源組件就可以輸出12.3V電壓。但由于此時的電源負載極輕，輸出電壓會在12.3～12.5V間跳變，若負反饋等電路未徹底修復，可能使故障擴大。因此，電源部分維修時，應在12.3V輸出端與地之間接入一個大于3W，阻值在100Ω～1kΩ的電阻作為假負載，對應的輸出電流為120～12mA。在維修負載能力有問題的故障時，應減小假負載的阻值，以增大電源組件的輸出電流，建議使用一個5Ω/50W～12Ω/50W或等效的電阻性負載，使用5Ω負載時，電源輸出電流約2.4A，使用12Ω負載時，電源輸出電流約1A。

（2）維修LED背光驅(qū)動電路部分時，需要給PS_ON、BL_ON、DIM三個信號同時施加3.3V左右的高電平以模擬二次開機，背光升壓、驅(qū)動集成電路OB3350才會進入工作狀態(tài)，具體方法是：將CON3插座8、9、10腳加錫短接，在加錫點與CON3插座1、2、3腳（12.3V）任一腳跨接一只5kΩ/3W的電阻，再用一只5kΩ/3W的電阻將該端與地相連。

（3）維修LED背光驅(qū)動部分電路時，還需要在LED+、LED-之間接原機上LED燈串或者效果相同的LED燈串作為負載，背光升壓、恒流驅(qū)動集成電路OB3350才不至于保護。也可采用大功率滑動變阻器作假負載，如用一個2kΩ、200W的滑動變阻器，阻值調(diào)至約0.6kΩ，LED+電壓約129V。

2．檢修實例

例1：一臺LED32B32000C型液晶彩電，通電后指示燈不亮，不能二次開機

分析檢修：指示燈不亮，說明電源工作不正?；蛑靼逵袉栴}。測電源板輸出到主板的12.3V供電為1.3V左右。斷開到主板的連接線再測，12.3V輸出端電壓仍為1.3V。斷電后測12.3V輸出端對地電阻正常，沒有短路現(xiàn)象。接著檢測開關電源到背光升壓電路的36V供電接近0V。36V電壓偏低更為嚴重，懷疑各組電源電壓低是由于LED背光驅(qū)動電路部分故障導致。36V電壓拉低的原因主要有升壓開關管Q401擊穿短路、升壓輸出濾波電容C401短路以及LED燈串短路等。為判斷故障部位，分別測量升壓二極管D401兩端對地電阻，發(fā)現(xiàn)二極管正端對地短路，負端對地正、反向電阻分別為500kΩ、3kΩ，說明D401及后級電路沒有問題，問題出在Q401上。焊下Q401再試機，12.3V電壓恢復正常，36V電壓升為45V，說明故障就在Q401上。升壓開關管擊穿的原因可能是開關管自身的質(zhì)量不佳，也可能是其他故障導致的，需一次性將故障元件徹底查出，避免燒毀新?lián)Q管的開關管。在路檢測前端R415、R408、R401、OB3350均正常（注：對OB3350進行檢查，可以在不安裝開關管Q401的情況下，通過測量2腳電壓和波形來判斷。正常時該腳直流電壓約11.2V，要比安裝有開關管時的高一些；用示波器測該腳波形，應有幅度約12Vp-p的脈沖信號，但脈寬要比安裝有開關管時的寬一些），排除背光驅(qū)動集成電路U401（OB3350）的問題。后又檢查LED燈條供電輸出插座無開焊，插座也沒有未插緊的現(xiàn)象，LED燈條也有無燈珠開路或短路（將燈條接入另一塊同型號板測試，燈條正常亮）。用原型號場效應管1820N更換Q401后試機，故障排除。

例2：一臺LED32B32000C型液晶彩電，指示燈亮，二次開機后指示燈閃爍幾次后熄滅，有伴音但背光不亮。

分析檢修：通電后遙控開機，測12.3V電壓正常，說明主板和供電基本沒問題。測LED升壓電路二極管D401正端電壓50.4V，負端50.2V，說明升壓電路沒有工作。對LED驅(qū)動控制芯片OB3350的幾個關鍵腳進行檢測，1腳供電腳11.6V，2腳（GATE）0V，6腳（COMP）6.1V，7腳（OVP）約0.14V，8腳（PWM）3.1V。通過對以上電壓進行分析，發(fā)現(xiàn)2、6、7腳電壓不正常，2腳電壓為0V，說明無激勵脈沖輸出。斷電后在路測2、6、7腳對地電阻，發(fā)現(xiàn)2、6腳正常，7腳對地電阻值變小，該腳對地正、反向電阻分別為17kΩ、9.2kΩ，正常應為56kΩ、10kΩ，懷疑該腳外接電容C410漏電。焊下貼片電容C410后，重測7腳對地電阻恢復正常，說明是C410的問題。測量C410有20kΩ左右的漏電電阻。用100pF的貼片電容更換C410后試機，通電后二次開機，背光燈亮起，LED輸出電壓為123V，6腳為2.16V 7腳為1.43V。C410也可不安裝，對電路基本沒有影響。

OB3350有復雜的保護機制，包括升壓輸出過壓保護、過流保護、開路保護、過熱保護等。OB3350在1腳獲得正常供電、8腳（PWM）有超過2.5V電壓后，芯片還要進行邏輯檢查，芯片內(nèi)部的監(jiān)測器會檢測OVP引腳即7腳的電壓，以確認升壓二極管D401是否連接或者升壓輸出是否對地短路。如果OVP引腳的電壓低于0.1V，IC不啟動（實際測試，OVP腳電壓低于0.5V時IC不啟動；如果IC已啟動工作，當?shù)陀?/span>0.1V后，IC會停止工作）。同時，OB3350也會檢查其他故障，如欠壓鎖定（UVLO）、過電流保護（OCP）、過熱保護（OTP）。如果沒有故障，芯片會通過內(nèi)置的軟啟動電路開始升壓電路的工作。

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