萬利達(dá)VCP-2100 DVD機(jī)開關(guān)電源原理與檢修

萬利達(dá)VCP-2100型DVD機(jī)開關(guān)電源核心元件件采用了荷蘭飛利浦公司推出的低功耗、節(jié)能型“綠色”單片開關(guān)電源集成電路TEA1522P。TEA1522P內(nèi)部設(shè)有啟動(dòng)電路、邏輯電路、振蕩器及控制電路、激勵(lì)電路、過壓／過流／過熱／欠壓等各種保護(hù)電路，以及其獨(dú)特的防靜電保護(hù)功能。它與三端取樣IC(TL431)、光電耦合器(PC817)等元件組成簡單明了的開關(guān)電源。該電源具有適應(yīng)市電電壓范圍寬、效率高、功耗低、輻射小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在多種品牌視盤機(jī)中。筆者根據(jù)萬利達(dá)VCP-2100型DVD機(jī)電源實(shí)物繪制整理出電源圖(見附圖)，附表為TEA1522P引腳功能與實(shí)測數(shù)據(jù)，供同行維修時(shí)參考。


一、工作原理簡述
1．啟動(dòng)振蕩過程
接通交流電源后，220V電源經(jīng)F1后進(jìn)入由L1、C1組成的抗干擾電路，其作用是用來濾除供電網(wǎng)絡(luò)中的各種高頻干擾，以及保證本電源產(chǎn)生的高頻脈沖不對外部設(shè)備產(chǎn)生干擾。經(jīng)過抗干擾電路后的市電由D1—D4組成的橋堆整流、C2濾波后在C2兩端得到約300V的直流電壓，然后經(jīng)過限流電阻R1和開關(guān)變壓器T1的①～②繞組加至Ic1⑧腳，ICl①腳對電容C4充電，當(dāng)C4兩端電壓達(dá)到11V的啟動(dòng)門限電平時(shí)，IC1被啟動(dòng)開始工作。IC1正常工作后，內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)推動(dòng)放大后送到內(nèi)部開關(guān)管柵極(G)，使其工作于導(dǎo)通／截止的高頻開關(guān)狀態(tài)。開關(guān)電源的工作頻率取決于IC1③腳外接的振蕩定時(shí)元件R6、C6。
電源正常j二作后，T1③～④繞組感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D6整流，R3、C4濾波后形成+14V電壓，該電壓分為兩路：一路向IC1①腳供電，以取代開機(jī)時(shí)由IC1⑧腳提供的啟動(dòng)電壓。另一路送至光電耦合器IC2④腳，為光耦供電。
2．穩(wěn)壓工作過程
穩(wěn)壓電路主要由IC1(TEA1522P)、光電耦合器IC2(PC817)、三端取樣集成電路IC3(TL431)及相關(guān)阻容元件組成。其原理是：開關(guān)變壓器T1的⑥～⑦繞組產(chǎn)生的感應(yīng)脈沖電壓經(jīng)D9整流，C9、L3、C10濾波后得到+5V電壓為主板供電，同時(shí)作為三端取樣集成電路IC3的工作電源和取樣電壓，使IC3、IC2開始工作，通過IC1④腳控制電源振蕩激勵(lì)脈沖占空比，各路輸出電壓保持額定值。其穩(wěn)壓過程如下：當(dāng)+5V電壓由于某種原因升高后，IC3的R端電壓也相應(yīng)升高，K端電壓下降，IC2內(nèi)部發(fā)光二極管電流增強(qiáng)，使輸入到IC1④端電壓升高，經(jīng)IC1內(nèi)部誤差放夫器放大和基準(zhǔn)電壓比較后，由PWM比較器輸出誤差控制電壓，控制IC1內(nèi)部開關(guān)管使其導(dǎo)通時(shí)間縮短，經(jīng)開關(guān)變壓器T1電磁耦合后，次級各繞組輸出電壓下降，最終保持輸出電壓正常。當(dāng)+5V電壓由于某種原因降低時(shí)，其穩(wěn)壓過程與之相反。
3．保護(hù)電路
(1)開關(guān)管保護(hù)電路
由R2、C3、D5組成尖峰脈沖鉗位電路，用來保護(hù)IC1內(nèi)置開關(guān)管D—S極間不被T1初級產(chǎn)生的反峰脈沖高壓擊穿。
(2)過／欠壓保護(hù)電路
該電路由T1③～④繞組，R3、D6、D7及Ic1①腳內(nèi)部電路組成，當(dāng)T1③～④繞組感應(yīng)到的脈沖電壓異常升高后，將導(dǎo)致IC1①腳電壓也相應(yīng)升高，當(dāng)該點(diǎn)電壓大于20V時(shí)，則IC1自動(dòng)關(guān)斷內(nèi)部開關(guān)管激勵(lì)，使電源停振；當(dāng)IC1①腳電壓由于某種原因低于工作門限電平11．4V時(shí)，則IC1同樣會(huì)關(guān)斷激勵(lì)，使電源停振，分別實(shí)施過／欠壓保護(hù)。
(3)過流保護(hù)電路
Ic1⑥腳為內(nèi)部開關(guān)管源極，同時(shí)作為過流保護(hù)檢測輸入端，外接電阻R7、R8為過流取樣電阻。當(dāng)開關(guān)電源本身短路或其他原因引起IC1內(nèi)部開關(guān)管輸出過流時(shí)，取樣電阻R7、R8兩端電壓勢必升高，當(dāng)⑥腳電壓大于0．75V時(shí)，IC1內(nèi)部過流保護(hù)電路將動(dòng)作，振蕩器停振，切斷電源輸出。 [Page]
(4)過熱保護(hù)
當(dāng)IC1內(nèi)部溫度達(dá)到150℃時(shí)，振蕩器停振，保證IC1的工作安全。
4．輸出電路
開關(guān)變壓器T1次級⑤～⑦繞組感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D8整流，C7、C8、L2濾波后得到+9V電壓供主板。T1的⑥～⑦繞組感應(yīng)的脈沖電壓經(jīng)D9整流，C9、C10、L3濾波后得到+5V電壓，該電壓一路作為取樣電壓加至主板，另一路經(jīng)D14、D15串聯(lián)降壓后得到+3．3V電壓，作為主板解碼芯片的工作電源。T1⑦～⑧繞組感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D10整流，C11、L4濾波后得到-24V電壓，該電壓一路為顯示屏陰極供電，另一路經(jīng)R12、D12穩(wěn)壓后得到-9V電壓供主板音頻部分電源。T1⑨～10繞組感應(yīng)到的脈沖電壓經(jīng)D11整流得到約3V的脈動(dòng)直流電壓作為顯示屏的燈絲電壓壓(F+、F-)。
二、故障檢修精要
1．電源無輸出
如果各組電壓輸出均為0，則按以下步驟檢查：
首先檢查C2兩端是否有300V電壓，若無，說明故障在交流輸入或整流濾波電路。若F1已熔斷，則故障可能是在D1～D4組成的橋堆中，或C2、IC1擊穿。若IC1擊穿，在將其更換后應(yīng)檢查開關(guān)管保護(hù)電路。
如果C2上有+300V電壓，則應(yīng)檢查IC1⑧腳有無+300V電壓，如無則為R1開路；如正常則需檢測IC1①腳電壓，該腳電壓大于20V或者小于11．4V均會(huì)造成電源停振。
若查得IC1①腳電壓正常，可繼續(xù)檢查IC1③腳外接RC定時(shí)元件以及光耦I(lǐng)C2是否損壞。
如以上檢查均正常，應(yīng)檢查次級電壓輸出電路元件和三端取樣電路IC3是否正常，若以上檢查均無異常，則多為IC1損壞。
如果某一組輸出電壓為0V，在斷開負(fù)載后仍無輸出，則為其整流濾波支路元件有故障。
2．輸出電壓偏離正常值
從以上對電路的原理分析可知，這類故障是由于取樣電壓反饋網(wǎng)絡(luò)異常造成的，所以首先應(yīng)檢查+5V電壓以及反饋網(wǎng)絡(luò)中Ic3、IC2、R19、R20等相關(guān)元件。
3．檢修中需注意的幾點(diǎn)
(1)檢修中應(yīng)斷開電源板與主板的連接，以防損壞主板元件。
(2)本電源中使用的二極管應(yīng)采用快恢復(fù)二極管代換(如RU2、FR157等)，不能用普通二極管代換。
(3)在更換TEA1522P后，應(yīng)確認(rèn)電源中元器件完全正常后方可通電試機(jī)，否則極有可能再次損壞IC。
(4)在檢修中D9(+5V)支路不能開路，否則會(huì)造成輸出電壓升高。