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基于单级pfc技术的开关电源研究与设计(主动式PFC电源)

2022-12-14 23:11来源:m.sf1369.com作者:宇宇

1. 主动式PFC电源

不是一个牌子。表示电源采用了主动PFC设计。

2. 主动式pfc电源没有短路,灯泡还亮,什么原因

一般原因和解决方法:

1、检查电视机是否正常通电,即当前是否停电,电源插头是否松动导致断电等导致关机;如松动则将其重新插好固定即可解决;

2、接下来检查是否按了遥控器的电源键使电视机处于待机状态,可以尝试按一下遥控器的电源键解决问题;

3、如果以上方法均不能解决时,一般是电视机的硬件故障导致无法开机,如电源开关故障、内部电路短路或断路、主板及其他零部件故障等;建议联系电视机的售后服务进行检修。

一、电视机指示灯亮不开机—不开机的故障原因

1、指示灯亮但是不稳定,说明5V 待机电压不正常,用表测的5V 电压只有3V 左右而且及不稳定,那就开始检查IC12 的外围及反馈稳压电路,经检查并没有发现有异常,于是代换IC12,故障依旧没有改变,待机电路一共输出2 组电压一组是5V 一组是30V 的于是断开30V 输出发现5V 恢复正常那说明30V 这路出现了问题,测的D30 已经软击穿了,更换以后液晶电视故障排除。

2、开机后发现指示灯不亮,怀疑问题出在待机电路或前级。测量300V电容的电压也只有300V左右,说明PFC电路没有工作。测待机电路的供电也到了,可没有5V和PFC的供电输出,那问题应出在待机电路,测待机IC 的电压,也没有异常,代换IC也不好,测R96和Q13也没问题,后来无意测到D23发现已击穿,换之试机液晶电视恢复正常工作。

二、电视机指示灯亮不开机—不开机的维修方法

原因一:查看AV/HDMI信号源选择,不行就换根连接线试试,应该有画面显示的。如果是电视无信号查视频信号接入,说明机顶盒的视频输出信号没有连接到电视上。

原因二:机顶盒系统不正常。找到机顶盒相应的固件包,下载下来并拷贝到U盘,用尖状物顶住盒子背面接口的reset键,接着给机顶盒通电,强制刷机。

原因三:首先检查电源单元有无5V电压输出。取下机器的上盖板,用三用表测量电源单元的输出插座的对地电压,该脚电压为O。再量3.3V、12V、12V、18V的对地电压,这几脚的电压也为O。初步判断故障发生在逆变器以前。接着检查电源输入端的保险管,发现保险丝烧断,用三用表测量输入电路,未发现短路现象。继续检查后续电路.发现整流二极管D104击穿。更换后故障排除。

3. 主动式pfc电源电路图

PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。带PFC的开关电源成本也相对高一些。

开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种,被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。

被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”,“电感补偿方法”是使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。

4. 主动式pfc电源带不起负载

1、检修液晶电源时,首先确认保险管状态,保险管完好,通常PFC校正电路中的开关管等没有失效。再测量大电解电容对地是否存在短路,有几十千欧以上充电电阻,表明电源没有击穿。如果保险管损坏,第一个要检查PFC校正电路开关管,第二个要检查副电5N“、40英寸以下的一般输出+5V、+12V、+24V三组电压;40英寸以上的一般输出源IC。+5V、+12V、+18V、+24V四组电压。其中+5V为待机电压,+12V供数字板,+18V供伴音,+24V供背光板。在实践维修中,只要各组电压一样、功率一样的电源板都可以代换。

2、电源板可以从电视上摘下独立维修,维修时只需要把开关机控制电路三极管C、E短接(或将一只1.5K左右的电阻与副电源的+5V输出端相连),整机就处于开机状态,各路电压均有输出。在部分液晶采电的开关电源中,只有+12V或+24V输出端带有一定功率的负载,主开关电源才进行正常的工作状态。所以在+24V输出端上你可以接一只电动自行车的36V灯泡作假负载(或在+12V输出端接一只麾托车灯泡作假负载)即可。

3、液晶电源通电后,副电源先工作,输出+5V电压给数字板上的CPU,此时整机处于待机状态。当按“待机”键后,CPU输出开机电平,PFC电路先工作,将+300V脉动直流电压转换成正常的直流电压(+380V)后,这时主开关电源的脉宽振荡器才开始工作,接着主开关变压器次级输出+12V、+24V电压,整机进入正常工作状态。

4、保护电路,在液晶采电开关电源中,除具有常见的尖峰吸收保护电路外,还设在+24V、+12V和+5V电压的过压、过载保护电路,其保护电路多采用四运算放大器LM324、四电压比较器LM339、双电压比较器LM393或双运算放大器LM358。过流过压保护电路,在维修时可脱开不用,如果电压恢复正常,说明保护电路引起,这时要分步断开是哪路起作用。然后再进行维修。

5、开机前,先确认有无炸件、电容鼓包现象,如有应先更换并把相关的器件全部都测量一遍。建议更换所有损坏器件后试机时,最好把原机保险丝除掉,接上一个220V/100W的灯泡,这样可以有效防止再次炸件。

6、主开关电压+24V或+12V的输出电流较大,对整流二极管要求较高,一般采用低压差的大功率肖特基二极管,不能用普通的整流二极管替换。另外接负载后,电压反而上升,多属于电源滤波不好引起。

7、电源带负载能力差,首先要测一下PFC电压是否正常(380v),如果正常,问题就在电源厚膜上,通常是电源厚膜带载能力差引起,这一点请大家注意。

8、电源板上,贴有**三角形标记的散热片以及散热片下面的电路,均为热地。严谨直接用手接触!注意任何检测设备,都不能直接跨接在热地和冷地之间。

5. 主动式pfc电源什么意思

PFC的英文全称为“Power Factor Correction”,意思是“功率因数校正”,功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系,也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 基本上功率因素可以衡量电力被有效利用的程度,当功率因素值越大,代表其电力利用率越高。简介  计算机开关电源是一种电容输入型电路,其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失,此时便需要PFC电路提高功率因数。目前的PFC有两种,一种为被动式PFC(也称无源PFC)和主动式PFC(也称有源式PFC)。被动式PFC  被动式PFC一般分“电感补偿式”和“填谷电路式(Valley Fill Circuit)”   “电感补偿方法”是使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数,被动式PFC包括静音式被动PFC和非静音式被动PFC。被动式PFC的功率因数只能达到0.7~0.8,它一般在高压滤波电容附近。   “填谷电路式”属于一种新型无源功率因数校正电路,其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通角,通过填平谷点,使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形,将功率因数提高到0.9左右,显著降低总谐波失真。与传统的电感式无源功率因数校正电路相比,其优点是电路简单,功率因数补偿效果显著,并且在输入电路中不需要使用体积大重量沉的大电感器。主动式PFC  而主动式PFC则由电感电容及电子元器件组成,体积小、通过专用IC去调整电流的波形,对电流电压间的相位差进行补偿。主动式PFC可以达到较高的功率因数──通常可达98%以上,但成本也相对较高。此外,主动式PFC还可用作辅助电源,因此在使用主动式PFC电路中,往往不需要待机变压器,而且主动式PFC输出直流电压的纹波很小,这种电源不必采用很大容量的滤波电容。

6. 主动式pfc电源维修

PFC全名是功率因素校正电路,分主动式和被动式,主动式的使用功率管和集成电路,被动式PFC在滤波电容前面加一个大电感,被动式用万用表测量电感量和电容量可以判断,但比较难,主动式不好判断,但不管是什么PFC,你只要用功率测试计测量这个电源的功率因素就可以判断PFC工作的好坏。

7. 主动式pfc电源故障

液晶电视电源板中,副电源为主电源CPU控制系统提供5V供电;PFC并联开关电源电路,把全桥整流后的300V电压提高到380—400V,这部分因高电压易损坏;PWM控制主电源电路,输出5V、12V、18V、24V,这部分是功率消耗大的部分,也容易损坏;过电流、过电压、过热电路保护检测到故障时,迫使电源输出电压降低或停止工作。电源板主要引发的故障现象有,开机黑屏、无图像/无伴音,输出电压过高或过低,自动关机,花屏等。

液晶电视电源板与CRT彩电的基本相同。因此,在检修上也有很多相似之处。对于这部分电路,常见的故障现象是,开机烧熔丝管,开机无输出、有输出但电压高或低等。由于我们大家对这类故障都已经比较熟悉,故这里简要介绍这几部分电路的检修思路。

检修时,可以通过观察待机指示灯是否点亮,测量关键点电压,解除保护的方法进行维修。应首先对之流输出端的各个电压进行检测,若只有一路的电压不正常,则检测该支路输出端上的电阻器、滤波电容以及半导体器件即可。若各路电压都没有输出,则应检测电路中的开关变压器、二次侧输出滤波电容、桥式整流堆、开关场效应管、开关集成电路、光耦合器、300V滤波电容、熔丝管等是否损坏。液晶电视电源板中,副电源为主电源CPU控制系统提供5V供电;PFC并联开关电源电路,把全桥整流后的300V电压提高到380—400V,这部分因高电压易损坏;PWM控制主电源电路

一、待机指示灯不亮

测量220V输入电路熔丝或大限流电阻是否熔断,如果已经熔断,说明开关电源存在严重短路。先测PFC输出电路大滤波电容两端电阻是否正常,如果该电容电阻很小或为0,则说明大滤波电容或或PFC输出端主、副电源发生短路漏电故障,主要对以下电路进行检测:

1、检查PFC输出端大滤波电容是否击穿短路。

2、检查副电源厚膜电路、主电源MOSFET开关管是否击穿,如果击穿,进一步检查稳压控制电路的光耦合器、误差放大器,检查开关管D极的尖峰脉冲吸收电路是否正常,避免造成厚膜电路或MOSFET开关管再次损坏。

如果测量PFC输出端大滤波电容两端电阻基本正常,则短路漏电故障在PFC整流管之前的电路中,主要对以下电路进行检测:

1、检查市电输入电路压敏电阻是否击穿,检测抗干扰电路电容是否击穿。

2、检查PFC电路开关管是击穿,如果击穿,进一步检查升压电感;检查驱动控制集成电路的稳压采样电路分压电阻,一是PFC输出电压采样分压电阻和市电整流滤波电容电压采样分压电阻,二是检查过流保护电路的采样电阻是否连带损坏。

如果测量熔丝未断,说明开关电源不存在严重的短路故障,但指示灯不亮,则说明是副电源电路未工作,主要对以下电路进行检测:

1、测量副电源有无电压输出。如果有5V电压输出,查电源板和控制板之间的连接器连线和主板5V负载控制系统。

2、如果测量副电源无输出,首先测量厚膜电路内部或外部MOSFET开关管D极是否有300电压。如果无300V电压,检查AV220V市电整流滤波电容电路的输出端有无300V电压输出,若无300V电压输出,检查市电输入电路和整流桥是否发生开路故障;如果有300V电压输出,检查副电源变压器一次绕组是否发生开路故障。

3、对于有启动供电的集成电路,还有检测副电源集成电路的启动电压或VCC供电电压,无启动和VCC供电电压、检查相应的启动电路和VCC供电整流滤波电路。

4、如果300V电压启动、VCC供电电压正常,测量副电源有无脉中电压输出,无脉中电压输出,故障在驱动控制集成电路或厚膜电路,否则故障在功率输出开关管或开关变压器二次绕侧的整流滤波电路。另外5V的负载电路控制系统发生严重短路故障,也会造成副电源无电压输出。

二、待机指示灯亮

指示灯亮,说明副电源正常。可按遥控器上的[POWER]键,测电源板连接器的开关控制脚PS-ON是否为开机电平,多数电源板的开关机电压在开机状态为高电平,少数为电源板的开关机电压在开机状态为低电平。

如果开关机电压为待机电平,则故障在主电路板微处理器控制系统,应做如下检查:

1、查主板上的微处理器控制系统的5V供电电压、RST复位信号、时钟震荡信号三个工作条件。

2、检查微处理器的总线电压,如果不正常,检查相关的总线传输电路、被控制电路等,测量面板按键是否有短路、漏电故障,必要时断开电路,遥控开机测试。

如果测量开关机电压为开机电平,则故障在副电源电路,应检查如下电路:

1、测量主电源开关变压器的二次侧有无直流电压输出,如果开机的瞬间又电压输出,然后输出电压将为0V,说明住电源保护电路启动,重点检查过电流保护电路和过压保护电路。

2、如果测量主电源始终无电压输出,说明主电源未工作,测量驱动控制集成电路有无启动电压,若无启动电压,检查相关启动电路;测量驱动控制集成电路有无VCC供电,若无VCC供电,检查相关的开关控制电路和VCC电压形成电路。

3、测量驱动控制集成电路有无PWM驱动脉中。有PWM驱动脉中,故障在功率输出电路,检查MOSFET开关管,开关变压器和二次侧整流滤波电路;无PWM脉中输出,则检查驱动控制集成电路及外部电路,必要时更换驱动控制集成电路。

如果测量主电源的供电仅为300V,则是PFC电路未工作,会引发主电源带负载能力差的故障,严重时会引起待机状态正常,二次开机自动保护关机的故障。主要对PFC电路进行检测:

1、测量PFC电路有无VCC供电,如无VCC供电,检查开关控制电路与VCC相关的控制电路和VCC供电产生电路。

2、测量PFC校正电路有无激励脉中输出,如无激励脉中输出,检查驱动集成电路及外部电路,有激励脉中输出时,检查输出电路MOSFET开关管和储能电感、PFC整流滤波电路。

三、输出电压过高或过低

直流输出、采样电阻、误差取样放大器、光耦合器、电源控制芯片等电路共同构成了一个闭合的控制环路,在这一环节中,任何一处出问题都会导致输出电压升高或降低。

如果测量电源板输出电压过高,对于过压保护电路的电源,输出电压过高首先会使过压保护电路工作。此时,可断开过压保护电路,使过压保护电路不起作用,测开机瞬间的电源主电压。如果测量值比正常值高出1V以上,说明输出电压过高。实际维修中,常见为采样电阻变质、精密稳压放大器或光耦合器不良。

如果测量输出电压过低,根据维修经验,除稳压控制电路会引起输出电压过低外,还会有以下几点:

1、开关电源负载有短路故障。此时,应断开开关电源电路的所有负载,以区分是开关电源电路不良还是负载电路有故障。若断开负载电路后电压输出正常,说明负载过重;若仍不正常,说明开关电源电路有故障。

2、输出电压端整流二极管、滤波电容失效等,可以通过代换法进行判段。

3、开关管性能下降,必然导致开关管不能正常导通,使电源的内阻增加,带负载能力下降。

4、开关变压器不良不但会造成输出电压下降,还会造成开关管激励不足从而屡损开关管。如果击穿,进一步检查稳压控制电路的光耦合器、误差放大器,检查开关管D极的尖峰脉冲吸收电路是否正常,避免造成厚膜电路或MOSFET开关管再次损坏。

5、300V滤波电容不良或PFC电路不工作,造成主电源供电过低,电源带负载能力差,一接负载输出电压便下降,甚至造成欠电压或过流保护电路启动。

四、屏幕上有杂波干扰或花屏

液晶电视机屏幕上有杂波干扰或花屏的主要原因;电源板二次侧输出滤波电容漏电,造成主信号处理和控制电路供电不足,供电电压低、电流小,主信号处理和控制电路不能够完全地正常工作,输出的信号不正常,最终造成图像还原不正常,引起花屏的现象。

在维修时我们都要对电源板各路输出电压进行检测,那一路输出电压不足,对该路整流滤波电路元器件进行检测,特别是检查滤波电容是否失效漏电,检查整流二极管正反向是否增大。

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