维修液晶电视电源不可一味地套用CRT彩电的经验

家电维修

液晶彩电的电源与CRT彩电的电源相比，它们有好多相似之处，如都属“开关型”的电源， 都有储能元件、电感与电容，以及开关控制元件--功率开关管。将部分维修CRT彩电的经验，套用在液晶彩电电源的维修中也很灵验。比如，判断CRT彩电开关电源是否已起振工作，通常的方法是检测功率开关管的控制极，即普通晶体管的b极、MOS管的G极是否存有负压值来作为检测开关电源起振与否的一项指标，并且可根据负压值的大小，推断其电路的振荡强度如何。将此经验套用在液晶彩电的维修中，同样适宜。再者，不管是液晶还是CRT彩电，其中以保护、控制为目的而采用的光电耦合器，它内部的发光二极管两端正向压降(①、②两脚)，在能使内部光敏管呈导通放大态时，①、②两脚压降为1V;呈饱和态时约为1.1V~1.2V。 但是，CRT的经验不可一味地套用在液晶彩电上，否则，维修将会南辕北辙，误入迷宫，难以跳出。

                下面， 笔者分别从理论与实践两方面阐述其“不可”的原因;及“一味套用”后的结果。
        一、关于它们的市电整流输出端的滤波电容
                CRT彩电的市电整流输出端的滤波电容，就是维修界俗称的300V滤波电容，其电容耐压值通常在400V ，容值选得比较大，一般在120uF~470uF之间。选择大容值的目的是，让它充、放电的时间较长，以利于平滑，经过全桥整流后的100Hz正弦直流脉冲波，获得较平稳的300V直流电压，并有较强的带载能力。此电容在彩电电路中，是一个具 有“地标性”的元件，有很多种故障的检修是以它为关键点展开的。测其上的电压值是否为300V，如不是，那么，不是它本身失容、漏电，就是它之前，或之后的电路不正常。但是，如果将此规律应用在液晶彩电电源的维修中，那就大错了。因为在具有PFC电路的液晶彩电开关电源中，市电整流输出端所设的滤波电容，不仅不是对100Hz正弦直流脉冲的平滑滤波，反而是在最大程度上保持这100Hz正弦直流波的“原汁、原味”，以便给后面的PFC电路(有源功率因数校正电路)，提供220V交流电的全部信息内容(相位、频率、幅值、正弦规律)。故此，它的容值选得很小，目的是为充、放电迅速，能不失真地保持波形的正弦变化规律。容值一般在1uF~1.5uF之间，且为无极性电容，(CRT彩电为电解电容)。正常时，此点用万用表直流电压挡测得电压为200V~210V(开机收视态)。此点数值，不像CRT彩电那样，是220V交流电的幅值，而是220V交流电经过全波整流后，所得100Hz正弦直流脉冲波的平均值，即市电的有效值220V乘以全波整流系数0.9而得(220V X 0.9V=198V)。因有1uF~1.5uF的滤波电容存在，所以，所测得电压略大于理论值，为200V~210V。但是，当待机态时，检测这里的电压值，却又与CRT彩电一样又:恢复到300V。如果不了解这一点，已修惯CRT彩电，带着对CRT彩电中的300V滤波电容运作规律的认知，去修液晶彩电电源，那么，当检测到整流输出端滤波电容上只有200V电压，且待机又为300V电压时，似乎在昭示着电源已工作在异常状态，会认为与待排除的液晶彩电故障定有牵连。当以此处作为排除故障的切入点，会越修越茫然，结果只能是徒劳一场。若然，当开关电源中无PFC电路时，开关电源中220V整流滤波电路中的电容容量还是很大的，且比CRT彩电中的电容还更大。
        造成整流滤波电容有上述现象的原因，就是液晶彩电电源的整流输出端滤波电容值选得很小，其上电压值不具备对负载的缓冲能力，开机后其上电压值就近于100Hz正弦脉冲的平均值200V。而待机后功率管截止，虽滤波电容值选得较小，但因负载不再向它索取电流，也就是说，它只有充电回路，而没有放电渠道。所以它就能保持220V交流电的幅值态300V直流电压。
        在CRT彩电与液晶彩电的维修实践中，其整流输出端滤波电容的代换原则截然相反。因为CRT的300V滤波电容的作用为平滑滤波，在更换时严格地讲应按原来的容值更换。但是，彩电的品牌、型号繁多，就维修这个平台。上来讲，很难做到严格，特别是，上门维修，只能做到合理、适度。所以，CRT彩电中的300V滤波电容代换原则是:如果不考虑成本，在耐压值达标的前提下，容值大的代换容值小的，其代换效果较佳，即“用大不用小”。但是，此项原则在液晶彩电中不可为。原因就是前述它们的整流输出端的滤波电容，在各自的电路中所担当的角色不一样。液晶彩电电源整流输出端滤波电容设置目的有二，以康佳LC32CS11型液晶彩电为例，见图1，一是将经升压电感L4在开关管导通、截止过程中所形成的电流三角波中的多种高次谐波滤除掉，使其整流输出端的电流波形近似于正弦波形。另一项是，为220V交流电信息取样电容，C4上电压带着交流电的全部信息，通过CON2的1号位，经R4、R5、R6的分压，入PFC控制IC(L6563)的③脚，成为L6563内部乘法器中的一个输入因子。乘法器的另一个输入因子则是输出的400V PFC电压，通过CON2的5号位，经R11、R12、R13的分压，输入到L6563的①脚，在L6563内部以两因子乘积的形式左右的L6563③脚输出的PFC激励方波宽度的变化，即为稳定的PFC输出电压。所以，当更换此电容时，其容值不应比所标值大，因为容值大于标值过多，有悖设计初衷。此处的电压波将不再是100Hz正弦直流脉冲，而近似于平滑滤波，其结果将影响PFC电路的工作，甚至影响主板DC/DC变换器的输出电压值。
       
       实践证实，换上比标值小一点的整流滤波电容，彩电基本上工作正常。所以液晶彩电的电源，因设有PFC电路，其整流输出端的滤波电容代换原则是:容值小于标值的代换效果，要优于容值大于标值的代换效果，即“用小不用大”，当然用标值的电容最好。细心的同仁可能会发问，CRT高清彩电，有的也设有“功率因数校正电路”，其整流输出端滤波电容更换得很随意，也未见异常。没错，但有-点要说明， CRT高清彩电中的“功率因数校正电路”，为“无源功率因数校正电路”，此电容換得过大，充其量也就是失去PFC的功率因数校正功能，变成一般的平滑滤波、功率因数较低的电源而已，结果对电视机影响不大，只对电网影响较大。而液晶彩电中的PFC电路为“有源功率因数校正”电路，以康佳LC32CS11型液晶彩电为例，如果此电容(图1中的C4)值过大，那么，影响就不单是“功率因数”低的问题了，它会使PFC控制器L6563 13脚的PFC激励方波信号不再按照100Hz正弦直流脉冲的变化规律变化，使PFC电压控制管Q5、Q6工作失常，而Q5、Q6输出的PFC电压，正是后面DC/DC变换器(24V高压板用电，12V通用电源中谐振半桥的工作电源。同时C4过大，使整流输出端的电流波形严重畸变，高次谐波量增大，DC/DC变换器的工作电源品质变劣。
        二、关于它们的功率型开关管
               CRT彩电开关电源中的功率型开关管，不管是双极性的普通晶体管，还是单极性的场效应管，其代换原则都是:在耐压、最大电流开关速度达标的前提下，功率大的可代换功率小的，特别是在CRT彩电屡烧电源开关管维修实例中，尤其如此。液晶彩电电源中的功率管都是MOS场效应管，但是液晶彩电开关电源比CRT彩电开关电源多一种“灌流电路”，设置的目的是为MOS开关管提供累积电荷的泄放回路。因此，液晶彩电电源中的功率开关管的代换原则就有别于CRT彩电了，即开关管的功率数值以原型号、原值为最好，而不是像CRT彩电那样，盲目地求大也无所谓。当然，更不能过小，否则也会出现屡损开关管的现象。其原因如下所述。
        以康佳LC32CS11型液晶彩电为例说明，相关关电路图见图1。为了有助于读者理解电路，现将电路中各元件所起的作用简述如下:C4为高频滤波、100Hz全波整流取样电容;L4为升压储能电感;D1为防C5//C6为浪涌充电二极管;D2为续流二极管;C5//C6为PFC电压平滑电容;Q3为射随管，Q4为灌流管;Q5、Q6为场效应功率开关管，产生PFC电压; R24、R25分别是Q5、Q6栅极等效电容充电限流电阻;D4、D5分别是Q5、Q6栅极等效电容放电二极管;R29、R30分别是Q5、Q6栅极在关机后的电荷泄放电阻，以防关机时，功率管Q5与Q6栅极等效电容上的累积电荷损坏，在关机后因无此电阻，即无泄放渠道，再次开机后在激励控制信号还未输出的瞬间，N型导电沟犹存，而产生较大的、不受控制的漏极电流烧坏功率管;R26、R27是过流检测电阻。
       工作过程如下:Q5、Q6为两只并联使用的开关管，两者的工作方式相同，下面只叙述Q5的工作过程。功率因数校正电路PFC控制器L6563，它的13脚输出正激励脉冲，使Q3导通。来自副电源的13V电压，经Q3->R23//R54->R24对Q5的栅极等效电源充电，使之内部产生N型导电沟道，Q5便导通。L4储磁能产生自感电势为左正右负，其中的电流线性增大，此刻D1导通，D2截止。D1将以C4，上的200V为源，先对C5//C6充上一部分电量“垫底儿”，下一步，在D2导通时400V高压会使C5//C6从200V起充电。当Q5导通时，D1还兼有让D2可靠截止的作用。当L6563 13脚输出“负激励脉冲”时，Q4导通，Q3 截止，Q5栅极等效电容上的正电荷经放电二极管D4->R54//R23->Q4入地。因Q5栅极上的正电荷迅速地消失，N型导电沟随之消失，Q5截止，L4中的自感电势极性改变，呈左负右正(约200V)，此电势与整流后输出的电压200V相叠加成400V电压，经续流二极管D2对C5//C6继续充电，形成400V的PFC电压，此刻D1因反偏而截止。
       Q5、Q6功率值的大小，决定了它们的栅极等效电容值的大小，一定容值的栅极等效电容，需要有一定电压值的电压源充电，与一定阻值的充电限流电阻R24、R25相匹配，使Q5、Q6“开得及时”，“关得利索”。否则， Q5、Q6开关时间滞后于激励方波信号，使“开关”电阻增大，损耗增大将烧坏Q5、Q6。如果维修液晶彩电电源，在更换功率开关管时，其方法仍沿袭维修CRT彩电的成规，盲目地求大;势必使更换的开关管栅极输入电容大于原管栅极的输入电容，而仍使用原灌流电路(指的是原型号与标值，因为功率管损坏，很可能是灌流电路中射随部分损坏在先，所以原件必然要换掉)，那么，新换上的大功率的开关管，其栅极输入电容势必要比原值大，其充电时间与放电时间均要延长，结果使开关管固有的开关节奏，与原灌流电路的激励节奏“合不上拍”，增加了“开关”的阻值，也增大了开关的损耗，从而造成管子的功率虽然增加了，但仍屡损开关管的现象。