招展明

摘要：顯示器對于一些電器是必不可少的，是重要的部分，顯示器的正常運行，關(guān)系著整體運行效率。適應(yīng)比較寬的交流電壓范圍，高度集成，很少的外部元件，間隙待機狀態(tài)時以及功耗小是其特點。芯片內(nèi)開關(guān)電源是顯示器重要部件，要保證它的穩(wěn)定運行。對于維修顯示器開關(guān)電源，運用芯片級維修的方法來進(jìn)行維修，不僅能夠有效節(jié)省維修成本，一些電源出問題時，這個時候要用芯片級維修，還可以可以提高相關(guān)維修人員的維修技能。相關(guān)人士在研究時，也著重研究開關(guān)電源常見故障和維修方法，這也是重要課題。本文就介紹其一些基本原理，接下來講述維修的常見問題以及解決方法，另外介紹一些特殊技巧，希望起到作用，掌握好開關(guān)電源原理與電路分析等方面的內(nèi)容是芯片級維修的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：液晶顯示器開關(guān)電源；芯片級維修；技巧

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）03-0263-02

1 基本原理

1.1開關(guān)電源的基本原理

開關(guān)電源包括串聯(lián)型和并聯(lián)型兩種類型，一般情況下，液晶顯示器都是并聯(lián)型，液晶顯示器的變換器使用串聯(lián)型。

1.2開關(guān)電源的構(gòu)成

開關(guān)電源由多個部分共同構(gòu)成，包括濾波電路、開關(guān)電源控制電路、穩(wěn)壓電路和保護(hù)電路等，下文將進(jìn)行詳細(xì)闡述：

1.2.1線路濾波電路

在開關(guān)電源兩根交流進(jìn)線上同時有兩種不同以不同比例形式存在的兩種干擾，共模干擾和差模干擾。為了減少干擾信號對整個設(shè)備工作的影響，在交流進(jìn)線側(cè)需要裝上濾波器，它是由電感和電容組成的，也被稱為交流抗干擾電路。

1.2.2整流、濾波電路

整流、濾波電路的主要作用是交流電和直流電的轉(zhuǎn)換，在液晶顯示器當(dāng)中，通常使用兩種方式：橋式整流和電容濾波。

1.2.3啟動電路、開關(guān)電路

電源控制電路和開關(guān)管十分重要，開關(guān)管的工作過程中，飽和和截止的情況下，激勵脈沖會發(fā)生在開關(guān)管基極，激勵脈沖是由電路內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的，啟動電路能夠產(chǎn)生工作電壓使振蕩器工作。當(dāng)開關(guān)管呈飽和狀態(tài)的時候，振蕩器需要提供給開關(guān)管電流，電流要保證充足，從而避免開關(guān)管受到損壞；在開關(guān)管呈截止?fàn)顟B(tài)時，要使開關(guān)管能夠迅速截止，基極必須產(chǎn)生充足的方向電壓，從而能夠使關(guān)斷損耗產(chǎn)生的損害降到最小。

1.2.4穩(wěn)壓電路

開關(guān)電源的輸出電壓主要是靠穩(wěn)壓電路來使得電壓穩(wěn)定的，這樣能夠盡量避免受到負(fù)載的電壓和電流波動的影響，通過對開關(guān)管導(dǎo)通的時間的有效把控，使得電壓輸出能夠得到有效穩(wěn)定。穩(wěn)壓電路由誤差取樣電路、比較放大電路等電路構(gòu)成。

誤差采樣電路由兩個電路構(gòu)成，分別是直接采樣和間接采樣電路。間接采樣電路有取樣繞組設(shè)置在開關(guān)變壓器上，取樣繞組和次取繞組是緊耦合的，從而能夠間接顯示出輸出電壓的情況。但這種方式具有一定缺陷，在穩(wěn)壓瞬間響應(yīng)比較差，在采樣差調(diào)節(jié)反應(yīng)時刻，當(dāng)輸出電壓從電源電壓變化，耦合變壓器開關(guān)反映采樣繞組，使得響應(yīng)速度慢，另一方面，由于在維修過程中，空載維修比較不便，因此，在檢修的過程中一般應(yīng)連接假負(fù)載。采樣電路是直接采樣電路的電壓采樣和直接從主電源輸出端的開關(guān)電源，使用光電耦合器和脈沖寬度和頻率調(diào)節(jié)電路的電源電路。直接采樣電路的安全性能高、響應(yīng)速度快、時間短，已廣泛應(yīng)用于液晶顯示器的電源電路中。

接下來，把基準(zhǔn)電壓電路產(chǎn)生的基準(zhǔn)電壓，加上取樣電壓，集在一起后會得出輸出電壓的誤差，經(jīng)過光電耦合器進(jìn)行的隔離，接下來被送到電源控制芯片。有效控制了開關(guān)管，從而使得激勵脈沖的寬度或周期在限定范圍內(nèi)得到保證，由此能夠使得開關(guān)管導(dǎo)通的時間得到有效控制，從而穩(wěn)定輸出的電壓。在實際情況下基準(zhǔn)電壓和比較放大電路是集成的[1]。

1.2.5保護(hù)電路

在開關(guān)電源中，由于元件都處于電壓高、電流強的情況下，因此，許多元件都比較容易受到損害，為了保障各元件的安全以及整個電路的正常運行，需要設(shè)置保護(hù)電路。

當(dāng)前的液晶顯示器在尖峰吸收回路多數(shù)采用以下方式：在開關(guān)管截止的瞬間，開關(guān)變壓器集電極上會產(chǎn)生反峰值電壓，這種電壓尖峰極高，這樣非常容易損壞開關(guān)管，因此需要在開關(guān)電源設(shè)置尖峰吸收回路以避免開關(guān)管損壞。

過電壓保護(hù)。有許多原因會導(dǎo)致輸出電壓升高，從而對電路內(nèi)的各種元件產(chǎn)生損害，因此，為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，通常都會設(shè)置電壓保護(hù)電路?？梢园丫чl管并聯(lián)在輸出電壓和地之間，這樣，在電壓取樣電路電壓升高的情況下，晶閘管就會通路，對電壓產(chǎn)生保護(hù)，并且能夠直接對開關(guān)振蕩過程進(jìn)行有效控制，是開關(guān)電源停止[2]。

2 常見故障

2.1保險管燒斷

主要使用300 V的燈泡檢測，在開關(guān)部分，干擾的電路問題會導(dǎo)致保險絲發(fā)黑。值得注意的是：由于熔斷器會導(dǎo)致開關(guān)故障，并且與電流檢測電阻、電源控制芯片導(dǎo)致的損壞相關(guān)，就很容易使得負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻燒起來。

2.2無輸出，但保險管正常

出現(xiàn)這種現(xiàn)象，說明開關(guān)電源出了問題。可以用以下方法解決。

第一，檢查電源控制芯片是否啟動了電壓，或者是電壓太低，第二，要檢查電阻有沒有漏電，啟動外部元件，檢查完這兩點，確定電源控制芯片是正常的，后面就可以很快的檢測出故障來。如果是啟動了電壓，則測量控制芯片的輸出端是否跳動；如果沒有此情況，則需要對外圍電路元件還有電路進(jìn)行檢測；如果有，總開關(guān)管壞或損壞[3]。

2.3有輸出電壓，但輸出電壓過高

當(dāng)液晶顯示器出現(xiàn)故障的時候，則可能判斷為電壓調(diào)節(jié)器或者電壓控制電路的問題。直流輸出，利用采樣電阻、光電耦合器、功率控制芯片等共同構(gòu)成的回路，將使得輸出電壓變高。

解決方法：對電源電壓進(jìn)行檢測，若輸出電壓偏高，會比電壓保護(hù)電路快，當(dāng)情況確定后能夠用電壓對電路進(jìn)行有效保護(hù)，保護(hù)電路是用來對啟動瞬間電壓進(jìn)行檢測的。如果測量值比正常值高，則可判斷為輸出電壓偏高[4]。

2.4輸出電壓過低

在輸出電壓過低的情況下，據(jù)經(jīng)驗，除了穩(wěn)壓控制電路的原因之外，還有其他原因會導(dǎo)致此現(xiàn)象的發(fā)生。

第一，開關(guān)電源負(fù)載有短路故障。出現(xiàn)此情況是，需要將所有負(fù)載斷開，檢查開關(guān)電源是否出現(xiàn)故障。如果在斷開負(fù)載電路的情況下，電壓輸出仍然正常，則證明負(fù)載過重；反之則證明是故障存在于開關(guān)電源電路；第二，用代換法來對整流二極管和電容進(jìn)行診斷。第三，由于開關(guān)管的性能下降，真假了電源內(nèi)阻，從而使得帶負(fù)載能力下降；第四，開關(guān)變壓器不良，造成輸出電壓下降的現(xiàn)象，并且導(dǎo)致開關(guān)管激勵不足，產(chǎn)生損壞；第五，300v濾波電容缺陷會導(dǎo)致電源帶負(fù)載能力下降，導(dǎo)致電壓在接負(fù)載的情況下不能保證。

3 常用檢修方法

3.1假負(fù)載法

為了要找出故障是出在負(fù)載電路還是電源，也因為在開關(guān)在關(guān)斷期間開關(guān)變壓器里的能量都釋放完了，所以維修開關(guān)電源時就需要斷開負(fù)載，然后再檢測輸出端的電源和虛擬載，如果開關(guān)變壓器儲存的能量沒有完全釋放出來，是很容易導(dǎo)致開關(guān)管損壞的[5]。

3.2短路法

用光電耦合器的直接控制電壓，控制電路的液晶顯示可以用來區(qū)分輸出電壓高的故障范圍。短電路是一個光電耦合器的光敏接收管，相當(dāng)于減少光敏接收管電阻，故障后的光電耦合器主電壓的不改變；否則就是在光電耦合器出現(xiàn)電路故障。

3.3串聯(lián)燈泡法

可以在保險絲的兩端連接普通功率的燈。因為電路有短路現(xiàn)象，所以通電時燈泡就會非常亮。這樣做首先是可以利用電路來直接判斷燈的亮度，此外，由于電流的限制而不能立即使使用現(xiàn)有的元件。如果不是出現(xiàn)短路故障，燈泡的亮度會慢慢變暗，這時就可以取下燈泡，換保險絲。

3.4代換法

我們通常會使用一塊電源控制芯片在液晶顯示器開關(guān)電源里，現(xiàn)在這種芯片也不貴，懷疑是控制芯片出問題時，可以用正常的芯片來替換，令維修效率提高。

4.其他特殊技巧

4.1屢損開關(guān)管故障的維修

開關(guān)電源肯定不能缺少開關(guān)，在高電流，高電壓的環(huán)境下，更容易損壞，而且一旦損壞了，就不能再為一個新的管道排除故障，這甚至?xí)p壞新管。開關(guān)管故障是比較麻煩的，而造成這故障的原因多數(shù)是因為開關(guān)管電壓損壞，開關(guān)管電流損壞，電源開關(guān)損壞，開關(guān)本身質(zhì)量問題和開關(guān)管替代不當(dāng)。

4.2用示波器維修開關(guān)電源技法

液晶開關(guān)電源不僅有高電流、高電壓的特點，還是最容易出故障的。對于如無電壓輸出，輸出電壓過大等等常見故障，使用表查找故障不僅方便，而且也非常快，沒有必要使用示波器。但對于一些開關(guān)電源的故障，如開關(guān)管重復(fù)損耗和一些軟故障，示波器就可以發(fā)揮起作用。通過測試波形的一些關(guān)鍵點，可以快速找到故障區(qū)域，尋找故障點。

4.3采用隔離變壓器

采用隔離變壓器時，要用示波器來觀測示波器與液晶顯示器開關(guān)電源的連接。液晶顯示器開關(guān)變壓器“一次”電壓波形時，必須使用隔離變壓器進(jìn)行隔離，因為“一次“側(cè)地線為“熱地”，線上有高壓，如果不采用隔離變壓器進(jìn)行隔離，示波器地線與開關(guān)變壓器“熱地”相連時就會使示波器外殼帶電。如果用示波器測量開關(guān)電源“二次“側(cè)波形或主板電路波形時，由于其地為“冷地”就不用隔離變壓器。

5 檢修注意事項

5.1測量電壓時

測量電壓的時候要注意地線的選取，一定要是好的地線，不然會影響測試值，導(dǎo)致數(shù)值不準(zhǔn)確，更嚴(yán)重的會損壞儀器。在測量開關(guān)電源電路時要參考“熱地”，測量開關(guān)電源的電壓時則要參考 “冷地”。另外，不僅在測量電壓時，甚至測試波形也要明智的選取地線，最好就是在被測電路附近，要不然測試也會不準(zhǔn)。

5.2防觸電

要消除“熱地” 與電網(wǎng)兩者之間的電位差，可以使用隔離變壓器，它在防止觸電上還是有著一定作用的。但是，由于它無法消除電路各點間所有的電位差，維修人員在帶電操作時和在修理時首先就要令身體與大地可靠絕緣。

5.3應(yīng)聯(lián)機并打開主機電源

在脫機狀態(tài)或聯(lián)機但是不開主機狀態(tài)下，絕大多數(shù)液晶顯示器是不工作的，要在顯示器和主機連接好，主機是開著的情況下，它才會正常工作。如果接觸到這類液晶顯示器，維修時就要聯(lián)機，打開主機電源。

6 結(jié)語

液晶顯示器里的高壓板電路元器件多，而且緊密分布，很多元器件兩面都有安裝，要找到具體元器件以及它的走線很不容易。加上現(xiàn)在的機型的設(shè)計，電源、高壓一體化，因為空間的限制，查找接口困難，所以“芯片級”維修應(yīng)運而生本文也根據(jù)需要，研究“芯片級”維修的相關(guān)內(nèi)容。

總之，為了解決“芯片級”維修的問題，以上就是一些液晶顯示器開關(guān)電源常見故障以及維修技巧，本文也介紹了屢損開關(guān)管故障的維修和用示波器維修開關(guān)電源技法，在維修時注意地線的正確選取、防觸電和聯(lián)機并打開主機電源。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張喜全，尚瑩瑩.淺談計算機板卡級維修[J].電腦知識與技術(shù)，2011（1）：25-25.

[3] 孫科宇.液晶顯示器主板自動化測試系統(tǒng)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程， 2015（2）：26-26.

[4] 唐淑妍.液晶顯示器常見故障分析及檢修[J].電腦知識與技術(shù)， 2012（2）：25-25.

[5] 張永財.液晶顯示器開關(guān)電源芯片解析[J].電子報， 2011（3）：13-13.