显示器维修技能实训(第二版)
Chapter 05
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液晶显示器电源电路故障分析与维修
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Chapter 05 液晶显示器电源电路故障分析与维修
5.液晶显示器电源电路的结构
5.1
及工作原理
液晶显示器电源电路的功能主要是将 220V 市电转换成液晶显示器工作需要的各种稳定的直
流电,为液晶显示器中的各种控制电路、逻辑电路、控制面板等提供工作电压,其工作的稳定性
直接影响液晶显示器能否正常工作。
5.1.1 液晶显示器电源电路的结构
液晶显示器电源电路主要产生+5V、+12V 的工作电压。其中,+5V 电压主要为主板逻辑电
路、操作面板指示灯等提供工作电压;+12V 电压主要为高压板、驱动板等提供工作电压。
电源电路主要由滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路、开关变压器、整流滤波电路、
保护电路、软启动电路、PWM 控制器等组成。如图 5-1 所示为液晶显示器电源电路方框图。
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220V 交流
市电输入
交流滤波电路
桥式整流
滤波电路
软启动电路
PWM
控制器
开关变压器
整流滤波电路
主开关电路
电压反馈电路
5V 直流
输出电压
12V 直流
输出电压
过压保护电路
图 5-1 显示器电源电路组成方框图
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其中,交流滤波电路的作用是消除市电中的高频干扰(线性滤波电路一般由电阻、电容和电
感组成);桥式整流滤波电路的作用是将 220V 交流电变成 310V 左右的直流电;开关电路的作用
是将 310V 左右的直流电通过开关管和开关变压器后,变成不同幅度的脉冲电压;整流滤波电路
的作用是将开关变压器输出的脉冲电压经过整流和滤波后变成负载需要的基本电压 5V 和 12V;
过压保护电路的作用是尽量避免因负载异常或其他原因导致的开关管损坏或开关电源损坏;PWM
控制器的作用是控制开关管的切换,根据保护电路的反馈电压控制电路。
5.1.2 液晶显示器电源电路的工作原理
液晶显示器的电源电路一般采用开关电路方式,此电源电路将交流 220V 输入电压经过整流
滤波电路变成直流电压,再由开关管斩波和高频变压器降压,得到高频矩形波电压,最后经整流
滤波后输出液晶显示器各个模块所需要的直流电压。
下面以 AOC LM 729 液晶显示器为例讲解液晶显示器电源电路的工作原理。AOC LM 729 液
晶显示器的电源电路主要由交流滤波电路、桥式整流电路、软启动电路、主开关电路、整流滤波
电路、过压保护电路等组成,其电源电路实物图和电路原理图如图 5-2 所示。
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1.交流滤波电路
交流滤波电路的作用是用于滤除由交流输入线引入的噪声,抑制电源内部产生的反馈噪
声。
电源内部的噪声主要有共态噪声和正态噪声两种。对于单相电源,输入侧有 2 根交流电源线
和 1 根地线。在电源输入侧 2 根交流电源线与地线之间产生的噪声为共态噪声;2 根交流电源线
之间产生的噪声为正态噪声。交流滤波电路主要用于滤除这两类噪声,另外,还要起到电路过流
保护和过压保护。其中,保险用于过流保护,压敏电阻用于输入电压过压保护。如图 5-3 所示
为交流滤波电路原理图。
(a)电源电路板实物图
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(b)电源电路原理图
图 5-2 液晶显示器电源电路图
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图 5-3 交流滤波电路原理图
图中,电感 L901、L902,电容 C904、C903、C902、C901 组成了 EMI 滤波器。电感 L901、L902
用于滤除低频共态噪声;C901 和 C902 用于滤除低频正态噪声;C903 和 C904 用于滤除高频共态
和正态噪声(高频电磁干扰);限流电阻 R901、R902 用于拔下电源插头时对电容起放电作用;保
险 F901 用于过流保护,压敏电阻 NR901 用于输入电压过压保护。
当液晶显示器的电源插头插入电源插座后,220V 交流电经过保险管 F901、压敏电阻 NR901
防浪涌冲击后,通过由电容 C901、C902、C903、C904,电阻 R901、R902,电感 L901、L902 组
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成的抗干扰电路后进入桥式整流电路。
2.桥式整流滤波电路
桥式整流滤波电路的作用是将 220V 交流电经过全波整流后转变为直流电压,再经过滤波后
将电压变为市电电压的 2 倍。
桥式整流滤波电路主要由桥式整流器 DB901,滤波电容 C905 组成,如图 5-4 所示。
图 5-4 桥式整流滤波电路
图中,桥式整流器由 4 个整流二极管组成,滤波电容为 400V 电容。当 220V 交流市电经过
滤波后,进入桥式整流器。桥式整流器对交流市电进行全波整流后,变为直流电压。接着此直流
电压再经过滤波电容 C905 将电压转换为 310V 的直流电压。
3.软启动电路
软启动电路的作用是防止电容器上的瞬时冲击电流,以保证开关电源正常而可靠地运行。由
于在输入电路接通电源瞬间,电容器上的初始电压为零会形成很大的瞬时冲击电流,此电流往往
会导致输入保险丝烧断,因此需要设置软启动电路。
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软启动电路主要由启动电阻、整流二极管、滤波电容等组成。如图 5-5 所示为软启动电路
原理图。
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图 5-5 软启动电路原理图
图中,电阻 R906、R907 为 1MΩ的等效电阻,由于这些电阻的阻值很大,所以其工作电流很
小。刚启动开关电源时,SG6841 所需要的启动工作电流由 +300V 直流高压经过电阻 R906 和 R907
降压后加至 SG6841 的输入端(第 3 脚)实现软启动。一旦开关管转入正常的工作状态,开关变
压器上所建立的高频电压经整流二极管 D902、滤波电容 C907 整流滤波后,就作为 SG6841 芯片
的工作电压,至此启动过程结束。
4.主开关电路
主开关电路的作用是通过开关管斩波和高频变压器降压,以得到高频矩形波电压。
主开关电路主要由开关管、PWM 控制器、开关变压器、过流保护电路、高压保护电路等组
成,如图 5-6 所示为主开关电路原理图。
图中,SG6841 为 PWM 控制器,它是开关电源的核心,它能产生频率固定而脉冲宽度可调的
驱动信号,控制开关管的通断状态,从而调节输出电压的高低,达到稳压的目的。Q903 为开关
管,T901 为开关变压器,稳压管 ZD901、电阻 R911、三极管 Q902 和 Q901、电阻 R901 等组成的
电路为过压保护电路。如表 5-1 所示为 SG6841 芯片各个引脚的功能。
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图 5-6 主开关电路原理图
表 5-1 SG6841 芯片各个引脚的功能
针脚
名称
功能
针脚
名称
功能
1
2
3
4
GND
接地端
FB
VIN
RI
电压反馈输入端
启动电流输入端
参考设置端
5
6
7
8
RT
Sense
VDD
Gate
温度保护端
电流检测脚
供电端
PWM 驱动输出端
当 PWM 开始工作后,SG6841 的第 8 脚输出一个矩形脉冲波(一般输出的脉冲的频率为
58.5kHz,占空比为 11.4%)。该脉冲控制开关管 Q903 按其工作频率进行开关动作,在开关管 Q903
不断地导通/截止形成自激振荡时,变压器 T901 就开始工作,产生振荡电压。
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