1.1 等离子彩电开关电源框图
等离子彩电的电源板大多与等离子屏的其他组件配套,多由等离子屏厂家生产组装,因此等离子彩电的电源板维修资料也由等离子屏生产厂家掌握,致使市面上的等离子彩电电源板维修资料缺乏,给等离子彩电的维修造成困难。
1.1.1 等离子彩电电源板简介
不同的等离子屏生产厂家,对等离子屏组件的命名也不相同,电源板的名称也如此,常见的LG、三星、松下等离子屏组件的命名如图1-1所示。电源板由于为等离子屏和主板等整机各个单元电路提供电源,输出功率大,板上器件体积大,便于识别。图1-2~图1-4分别是三星、LG和松下等离子屏实物图,从图中可以看出,电源板多位于等离子彩电背面显著位置,并通过连接器和连接线与其他组件电路板相连接,为其提供电源。
图1-1 三星、LG、松下屏组件的命名
1.1.2 等离子彩电电源板的结构
与液晶彩电电源板相比,等离子彩电电源板的结构要复杂得多。由于等离子彩电的显示屏和主电路板需要的电压种类较多,往往需要十几种电压供电,由几个供电单元提供,且各种供电的先后,由待机控制和逻辑电路控制,故电源板电路复杂。图1-5~图1-7分别是三星、LG和松下等离子彩电电源板实物图。
图1-2 三星S42AX-YD05等离子屏实物图
图1-3 LG PDP32F1X031等离子屏实物图
从三种电源板的实物图可以看出,整个电源板其实就是由多个简单的开关电源电路组合而成,主要由市电输入抗干扰电路、市电整流滤波电路、待机电压形成电路、功率因数校正(PFC)电路、中高压供电(VS、VA、VSCON、VE、VSET电压)形成电路、低压供电(12V、9V、8V、5V、3.3V)形成电路、电源管理控制电路组成。图1-8是三星V4型(S42SD-YD07)等离子屏配套电源板框图,与液晶彩电电源板相比,市电输入和整流滤波、PFC电路相同,只是其PWM主电源由多个开关电源组成,输出不同的供电电压,且各个开关电源受待机控制和逻辑控制电路的控制。
图1-4 松下MD50H11CJB等离子屏实物图
图1-5 三星S42AX-YD05屏电源板实物图
工作顺序:接收交流电压(输入交流电压范围一般为90~265V)经过进线抗干扰电路后一般分为两路,一路经整流、滤波后至待机5V电压形成电路,主要产生待机5V电压提供给信号处理板,信号处理板上CPU开始工作;另一路送到主电源全桥整流滤波电路,当二次开机后,信号处理板上CPU发出二次开机指令至电源板,这时受控PFC电路启动工作,全桥整流电路产生300V电压,经PFC电路提高功率因数,产生约400V的PFC电压至低电压12V、9V、8V、5V、3.3V形成电路和高电压VS、VA、VSCON、VE、VSET电压形成电路,产生不同的电压提供给屏上组件和信号处理板。不同型号的等离子彩电电源输出的电压有所差异。
图1-6 LG PDP32FLX031屏电源板实物图
图1-7 松下MD50H11CJB屏电源板实物图
1.1.3 等离子彩电开关电源的特点
为了提高等离子彩电电源的效率和抗干扰能力,采用了一些新技术、新电路。多数电源板设有PFC电路,大功率输出主电源电路往往采用半桥式推挽输出电路,部分主电源输出电路还有同步整流电路;为了保证电源电路的可靠工作,设有完善的过电流、过电压、过载、过热保护电路。其特点如下:
1.输出电压种类多
等离子彩电的显示屏和主电路板需要的电压种类较多,往往需要十几种电压供电。常见为屏驱动电压VS(扫描、维持驱动,即透明电极和汇流电极电源)、寻址驱动电压VA、逻辑控制电压D5V,待机电压5VSB及辅助控制电压等。
屏驱动电压(VS):180~210V(可调),根据每个屏参数的具体情况调整可调电阻对VS进行设置,输出电流为1.2~1.5A,最小输出电流为0.1A。
寻址驱动电压(VA):60~90V(可调),根据屏具体情况调整可调电阻进行设置,输出电流为0.6~2A,最小输出电流为0.005A。
逻辑控制电压(D5V):电压可控,电流为1.6~2A。
辅助控制电压:电压为15V左右,为扫描板、维持板MOS管/IGBT供电,电流为0.8~1.2A。
高频头调谐电压:电压为33V,为信号处理板(信号板等)提供电压,平均电流为0.01~0.015A。
5V电压:为扫描、维持、寻址、COF/TCP、信号处理板供电,输出电流为3.5~4.0A,最小输出电流为0.1A。
12V电压:一般为信号处理板(高、中频等电路)供电,输出电流为1.8~2.0A。
24V电压:一般为信号处理板伴音功放电路供电,输出电流为0.5~1.0A。
待机电压(5VSTB):为控制系统和开关机保护电路供电,输出电流为0.8~1.8A,最小输出电流为0.03A。
地址电源VA和屏驱动电源VS分别受等离子屏的影响,有时序控制要求,且只在二次开机后才有输出;因为待机电源5VSB在待机和二次开机状态都要工作,所以5VSB一般采用一个独立的DC-DC变换器。
2.开机有严格时序控制
无论何种型号的等离子彩电,开机过程都有着严格的时序控制,其控制过程比普通彩电要复杂得多,而不同型号的等离子彩电时序控制又有一些差异,同品牌等离子屏为同一厂家生产的等离子彩电电源时序控制差异较小。常见等离子彩电电源时序控制过程如下:
交流上电后,待机电源5VSB随后开始工作;二次开机后(STB)→吸合继电器→RC振荡→全桥电路工作→PFC输出直流电压→辅助电源(低压电路)→PDP逻辑控制电源5V工作。屏控电路初始化后,发出可启动高压驱动电路工作的开启电平VS-on到等离子彩电电源的逻辑控制电路,逻辑控制电路发出指
图1-8 三星V4型等离子屏配套电源板框图
令信号开启VA和VS电压,VA和VS电压形成电路启动工作。
遥控关机时,屏控电路先关闭VS和VA,后关5VSB和辅助电源。遥控关机后,待机电源仍然工作,以便下一次的启动。当关掉主电源后(即关闭AC220V),整机停止所有工作。关机过程是按开机时序的逆过程进行的。
3.采用多个电源设计
在等离子彩电中,均采用多个供电单元设计,由多个开关电源电路组成,且副电源独立。由市电输入抗干扰电路,市电整流滤波电路,待机电压形成电路,PFC电路、中高压供电的VS、VA、VSCON、VE、VSET电压形成电路,低压供电的12V、9V、8V、5V、3.3V形成电路和电源管理控制电路组成。待机时,只是副电源工作,PFC电路及其他电压形成电路处于完全停止状态,这样以达能极低的待机功耗要求。
4.能效比高,抗干扰能力强
为了提高电源利用率和整机抗干扰能力,等离子彩电的开关电源中大都设有PFC电路。由于PFC电路的工作正常与否,会直接影响后级PWM主电源DC-DC变换电路的状态,因此在维修等离子彩电的开关电源时,应重视对PFC电路的分析与维修。
5.采用双面电路板及贴片元器件
由于等离子彩电的厚度较薄,则电路板须采用薄形设计,开关电源也不例外。因此,在液晶彩电的开关电源中,一方面将大容量电解电容采用卧式安装,另一方面采用双面电路板及贴片元器件,以减小开关电源的面积,降低元器件的高度。