创维LED背光超薄电源电路介绍

一、电路介绍

本电源板电路大致由四大部分组成.　

1．市电输入电路与整流滤波电路。

由电感电容组成的低通滤波器组成。

2．PFC（功率因数校正）校正电路。

由虹冠电子(Champion )的PFC控制芯片CM6510A组成。

3．控制电路。这部份电路由三部份组成。

Ａ：副电源（ 5V待机开关稳压电路）；由PI公司的TOP253EN组成。

此电路为反激式电路，TOP253EN集成了开关管MOSFET管，为集成块。

Ｂ： 24V(背光)， 24V(伴音)、主开关稳压电路。由虹冠电子(Champion )的同步整流控制芯片CM6900去分别控制电源一/二次侧各两个开关管，与它控制的四个开关管组成SRC&SR（串联谐振加同步整流二合一）电路电路。本机芯所特有。

C:＋12V DC/DC稳压控制电路。由BCD电子提供的DC/DC控制芯片AP3843GMTR-E1实现。

4. 输出侧整流稳压电路。

输出整流电路由复合二极管和同步整流开关管组成的全波整流电路。以及DC/DC的开关管组成的BUCK电路。

5.电路信号流程图

二、电路基本工作过程

1.市电经由C7/LF1/C4/LF2/C11/C12/RT3/RT4/BD1/BD2等组成的整流滤波电路后转变成脉动直流电压，经整流后的电压分别送给后面两路独立的开关稳压电源，一路给待机电路，一路给PFC电路升压后再给主电路。

由U1/L1/L2/Q3等组成的PFC电路，经过D1整流，C17A/C17B/C17C滤波后输出约380V-400V直流电压。典型值为390V

2.经BD2桥式整流后的电压，提供给待机电路产生 5.25V（大电流负载要求将5V提高到5，25V）输出电压，此电压供液晶电视CPU控制电路、USB电路、IPTV电路以及遥控接收头（用以控制遥控开关机，实现待机功能)。

3.主电路输出：同步整流输出24V/6A供奇美屏Converter,全波整流输出24V/1.5A供主板伴音功放电路，另外同步整流输出经过DC/DC转换电路(BUCK)输出12V/5A供主板和奇美屏。

1）EMI防护与滤波电路

交流输入与EMI滤波电路。基本工作过程为，市电经由C7/LF1/C4/LF2/C11/C12/RT3/RT4/BD1/BD2等组成的整流滤波电路后转变成脉动直流电压，C7/LF1/C4/LF2/C11/C12/RT3/RT4组成的滤波电路主要是防止外界的杂讯信号对电源的干扰以及电源的开关杂讯对电网产生的干扰。此部份电路的作用就是我们俗称为的ＥＭＩ抑制电路。

经整流后的脉动电压经BD1和BD2分别送入后面两路独立的开关稳压电源一路通过BD2给待机控制电路,即副电源电路。一路通过BD1给主电路，即主电源电路，其中主电路需经PFC电路．PFC电路是将整流后的脉动电压转换成380-400V的直流电压。主电路将380V-400V的直流电压变换成主板各种需求的电压。

2)主电源电路（伴音＋24V全波整流、背光＋24V同步整流）

其核心部件为U10(CM6900),采用同步整流控制方式。芯片位于电源板次级（二次侧），通过控制位于一次侧的高压MOS（需要隔离变压器T6）Q15/Q15和位于二次侧的低压MOSQ14/Q16/Q19/Q20，实现同步整流输出背光＋24V。采用这种方式可以带到高效率，低辐射的效果，另外伴音＋24V依旧采用传统的全波整流方式。在主电路中变压器T4/T5采用初级串联，次级并联的方式实现。

3）DC/DC BUCK电路（＋12V开关稳压电路）

其核心部件为U3（AP3843GMTR-E1），为DC/DC 控制芯片，采用BUCK电路，将背光 24V通过降压的方式稳压至 12V,供主板和屏供电，此电路核心器件为L201（储能电感）、Q206（低压开关管）、D206（复合续流肖特基二极管）。

4) 副电源电路（＋5V待机开关稳压电路）

由U904/T2等组成，该电源中，U904 (TOP253EN)为一集成有开关管的脉宽调制稳压模块，R50/R57/ U9/U8等组成了其稳压误差取样控制电路。正常工作时候，本电源板 5.25V电源始终保持稳定的5.25V输出。

三、电源单元电路介绍

1.待机控制电路介绍

名词解释:

Trifault：为PFC控制芯片CM6510A第6脚，芯片正常工作时，此脚为高电平（9V左右），待机时为低电平。

SD：为主芯片CM6900第7脚，芯片正常工作时，此脚为高电平（5V左右），待机时为低电平。

ENABLE(Power On）：为待机控制信号脚，开机时为高电平（3.3V左右），待机时为低电平

上图为ENABLE信号（待机控制信号）工作原理图

其工作原理如下：

待机时，ENABLE信号由高电平变为低电平，Q11（4401)截止，副电路输出的5V电压分别驱动Q12(2N 7002）导通和使U6（光电耦合器）导通，此时Trifault和SD脚为拉至低电平，PFC控制芯片6510和主芯片6900停止工作，电源不再输出24V和12V，系统处于待机状态。反之，系统发出开机信号， ENABLE信号由低电平变为高电平时，Q11饱和导通，Q12和U6截止， Trifault和SD脚为高电平，芯片开始工作，电源输出24V和12V，系统处于开机状态。

如果出现有开机信号，但是没有12V/24V输出，可以检测该控制电路，有无相关器件损坏，如有则更换器件排除故障。

2.供电电路控制电路介绍

名词解释：

12VCC：待机变压器一次侧辅助绕组供电输出，供给PFC控制芯片

15VCC：为待机变压二次侧输出绕组供电输出，供给主电路6900和DC-DC BUCK芯片3843控制芯片

图1为CM6510供电支路图

图2为CM6900和3843供电支路图

从原理图上我们可以看到，CM6510芯片VCC不受ENABLE信号控制，只要有5V电压输出，就有VCC（14V）

而主电路（CM6900 3843）芯片VCC（13~14V)则受控于ENABLE信号，有开机信号，Q11（4401)饱和导通，其发射集低电平，Q9（1013）饱和导通，在经过稳压控制电路（Q8)将VCC稳压在15V，芯片得到供电后正常工作。

如果在出现有开机信号，但是没有12/24V输出，则可以测试该VCC控制电路，判断供电支路有无故障，有则更换相应的故障器件，排除故障。

3.保护电路介绍

首先介绍欠压保护短路和PFC检测保护电路

名词解释：

U2A/U2B：为保护芯片LM358运放。

VSENENA为：检测PFC输出电压取样值,即6510 FB脚

我们可以简单的把芯片358看成两个运放比较器，它们在本电路分别起到欠压保护和PFC输出电压检测保护电路（检测PFC输出电压，当电压低于事先设置的门槛电压是，通过将主芯片6900第7脚SD拉低来关断主电路）

具体实现方式如下：

1）欠压保护：

保护电路所要达到的目的：设定交流电压低于一个门槛电压后，关断PFC电路

我们假定将欠压保护点设置为85V~(家电下乡产品要求在90V~能够正常开机），通过对取样电阻（上拉电阻R13/R16/R22和下拉电阻R30)参数设定使U2A运放负极电压为2.5V（取样电压）,因为U4（TL431)此时做射随器使用，所以U2A正极为固定参考电压2.5V,如果交流电压低于85V~,则取样后电压低于2.5V，运放输出高电平，驱动Q10(7002)导通，将Trifault拉低，PFC电路停止工作。

2）PFC输出电压检测保护：

保护电路所要达到的目的：PFC输出电压高于360V，主电路6900启动，输出电压低于330V，主电路6900关断。

LM358-PIN6与PFC控制IC 6510A-PIN5相连，6510A-PIN内建最大电压为2.5V。在开机时，LM358-PIN5电压为R29与R31分压得到2.2V电压，当PFC电压低于360V时，LM358-PIN5电位高于LM358-PIN6,即LM358-PIN7输出高电位12VCC致使光耦合器U5不导通（时间非常短示波器ms级可量测），继而使Q7导通使CM6900-PIN7对地，从而无输出（CM6900-PIN7为软启动功能脚）。当PFC电压升压到360V及以上时LM358-PIN6脚达到2.2V及以上LM358-PIN5电位，即LM358-PIN7输出低电平，此时12VCC经光耦合器U5体内发光二极管再经LM358到地使R29与R31和R33并联后分压使LM358-PIN5得到2V电位，此时光耦合器U5体内三极管导通使Q7不导通。CM6900-PIN7电位为正常工作电压，输出正常启动。

3）过流过压及过载（短路）保护电路

过流过压保护电路是通过位于电源二次侧的芯片LM339来实现的.

A.LM339实现过压保护功能详解：

LM339-PIN4基准电位为2.5V，当PIN5电位高于PIN4电位时即PIN2送出一个高电位通过R103上拉电阻抬高输出电压送到（可控硅）U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通，使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路，从而使电路无输出并锁死，实现过压保护。此过压保护是通过稳压二极管实现，当输出电压超过稳压管电压时稳压二极管被击穿使LM339启动。

B. LM339实现24V,12V过流保护功能详解：

(1)24V过流保护过流检测点24VIS为检测负反馈，如电路所示，在24V输出端地线串联阻值为5mR锰铜线右端接地，左端与整流MOS相连，假定右端为0时，左端电流为负。电路设定正常工作电流为6A，过流点电流为12A，当出现过流情况时且达到12A或以上时（以12A计算），24VIS电压为-12*0.005R=-0.06V，即需要LM339启动则PIN8电位为0V及以下，所以即是2.5V*R100/(R96 R100)= 0.06V(理论与实际有差异则以实际调试参数为准)，LM339-PIN9为24V过流检测基准电位，取0V。即是当LM339-PIN8电位地于0V时，PIN14送出一个高电位通过R103上拉电阻抬高输出电压送到（可控硅）U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通，使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路，从而使电路无输出并锁死，实现过流保护。

(2)12V过流保护监测点为12VIS，电路设定正常工作电流为5A，过流点电流为10A，当出现过流情况时且达到10A或以上时（以10A计算），5mR梦铜线上压降为10A*0.005R=0.05V，即12V 0.05V=12VIS=12.05V。所以即是12.05V*R97/R97 R117=0.05V(理论与实际有差异则以实际调试参数为准)，LM339-PIN10为一个基准电压，其取值为R43与R101的分压值，近似为0V。即是当LM339-PIN11电位高于0V时，PIN13送出一个高电位通过R106上拉电阻抬高输出电压送到（可控硅）U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通，使得Q30持续导通使CM6900-PIN7持续对地短路，从而使电路无输出并锁死，实现过流保护。

4）过载（短路）保护电路

名词解释：L5为共振电感、U12为可控硅

过功率保护为实现伴音24V输出出现短路情况时的保护功能，具体工作原理如下：

当伴音24V输出出现短路时，L5(共振电感）电感感应线圈电压升高经Q7,Q21整流后使得R99/R99 R105分压电位升高超过27V，使27V稳压管击穿后使U17导通，继而使（可控硅）U12控制脚R端使5VSB和15VS持续导通，使得Q30持续导通使CM6900-PIN7）SD持续对地短路，从而使电路无输出并锁死，实现短路保护。

4、维修案例