1. Bloki zasilacza. Zasilacz telewizorów LCD Toshiba

Transkrypt

1 Zasilacz telewizorów LCD Toshiba Andrzej Brzozowski W artykule omówiono układ zasilania stosowany w telewizorach LCD firmy Toshiba modele 7//7W L55C/55P/55E. 1. Bloki zasilacza Główne bloki zasilacza to: - układ wejściowy napięcia sieci ( Input Unit), - zasilacz główny (Main Power Unit), - zasilacz dodatkowy (Sub Power Unit), - układy regulacji napięć wyjściowych. Na rysunku 1 przedstawiono schemat blokowy układu zasilania. Zasilacz główny wytwarza dwa napięcia wyjściowe: V i 0V. Napięcie V jest rozdzielone na napięcie, które zasilania inwerter układu podświetlenia panelu LCD i napięcie zasilające układy sygnałowe panelu LCD. Napięcie zasilające inwerter podawane jest bezpośrednio do inwertera. Napięcie zasilające układy sygnałowe LCD_VCC wytwarzane jest w konwerterze DC-DC QE71. W telewizorach LCD 7 i napięcie wyjściowe z konwertera QE71 ma wartośc 5V, a w telewizorach LCD 7 1V. W trybie Standby przekaźnik jest rozłączony i wyprostowane napięcie sieci nie jest podawane do wejścia zasilacza głównego. W trybie Standby napięcia wyjściowe z zasilacza głównego (V i 0V) są wyłączone. Napięcia wyjściowe z zasilacza dodatkowego (0V i 18V) są włączone w trybie Standby. Przekaźnik sterowany jest sygnałem Układ wejściowy napięcia sieci Input Unit Na rysunku przedstawiono schemat układu wejściowego. Dioda D899 typu transil tłumi przepięcia pojawiające się w wejściowym napięciu sieci. Przez D899 zamyka się prąd płynący w czasie przepięć przepływ tego prądu zaznaczono na schemacie linią przerywaną. Elementy C801, C80, T801, C811, C81, CE1 i CE1 stanowią filtr przeciwzakłóceniowy. Elementy D801, C810, C8100 stanowią prostownik napięcia sieci. Napięcie wyjściowe z prostownika zasila zasilacz główny. Elementy DE01, CE10 stanowią prostownik napięcia sieci dla zasilacza dodatkowego. Cewki L801, L80 tłumią zakłócenia pochodzące z Zasilacz główny POWER_LCD L801 L80 Układ wejściowy D801 DE01 T80 V Q801 0V Zasilacz dodatkowy TE6 0V QE71 QE9 QE98 6.5V Moduł AV-TERM DE9/ 9/9 V LCD Panel (Inwerter) LVD_VCC 1V (7WL55C) 5V (7-WL55C) Wzmacniacz fonii Q670 Głowica QE01 18V QE96 QE90 9.1V Tor sygnałowy Głowica POWER_DB (POWER_SW) Moduł sygnałowy IC87 5.V Tor sygnałowy MSP POWER_TV Q80 Mikrokontroler Standby Rys.1. Schemat blokowy układu zasilania

2 GND CE1 CE1 DE01 GND C811 C81 CE10 do zasilacza dodatkowego L80 L801 D801 F801 D899 C801 C80 T801 C810 C8100 do zasilacza głównego D85 Q85 Q851 Rys.. Schemat układu wejściowego sieci. Przekaźnik załącza napięcie sieci do wejścia prostownika D801. Przekaźnik sterowany jest sygnałem z układu sterującego. Tranzystory Q851, Q85 sterują cewkę przekaźnika. W trybie Standby napięcie sieci jest odłączone od zasilacza głównego. 1.. Zasilacz główny Main Power Unit D801 C810 C µ 50V Q801 1 STR-Z AL01Z C816 0n 00V R81 1R6 TEM011 1R6 T86 TPW57AS TEM TEM011 TEM011 D88,D88 RB15T-90 D885 FMX-1T C88 00µ C88 00µ C µ 50V V 0V 17 TEM011 Rys.. Schemat zasilacza głównego STR-Z69 Vcc DRI Vcc VB Vin TSD OVP START CD 6 DELAY LATCH REF LOGIC 1 OUT OC 10 OC OSC control OSC 1 COM RC 5 Css 7 11 CONT DT RC GND Rys.. Schemat blokowy układu STR-Z69

3 Tablica 1. Opis wyprowadzeñ uk³adu STR-Z69 Nr Nazwa Funkcja 1 VIN wejœcie napiêcia zasilaj¹cego stopieñ "half bridge" z tranzystorami MOSFET GND masa uk³adu regulacji CONT wejœcie uk³adu steruj¹cego generatora 5 Css wyprowadzenie do przy³¹czenia kondensatora uk³adu miêkkiego startu 6 CD wyprowadzenie do przy³¹czenia kondensatora uk³adu opóÿnienia 7 DT wyprowadzenie do przy³¹czenia rezystora ustalaj¹cego czas martwy 8 Vcc wejœcie napiêcia zasilaj¹cego uk³ad regulacji 9 DRI Vcc napiêcie zasilania uk³adu steruj¹cego bramk¹ tranzystora MOSFET 10 OC wejœcie uk³adu zabezpieczenia przed wzrostem pr¹du na wyjœciu 11 RC wejœcie uk³adu detektora pr¹du rezonansowego 1 COM masa stopnia "half bridge" z tranzystorami mocy MOSFET 1 OUT wyjœcie stopnia "half bridge" z tranzystorami mocy MOSFET 15 VB wejœcie napiêcia zasilania górnego tranzystora mocy Zasilacz główny pracuje jako zasilacz rezonansowy z układem sterującym Q801 - STR-Z69. Zasilacz główny wytwarza napięcia V do zasilania panelu LCD i 0V do zasilania toru fonii. Na rysunku przedstawiono schemat zasilacza głównego. Na rysunku przedstawiono schemat blokowy układu DE0 DE0 6 RE0 RE0 CE10 CE18 10n/150V DE06 FR105-FL RE19 8.R STR-Z69. Tablica 1 zawiera opis wyprowadzeń układu STR -Z Zasilacz dodatkowy Sub Power Unit Zasilacz dodatkowy dostarcza napięcia +0V, +18V, z których wytwarzane są napięcia: +9.1V, +V, +5V1 i +5V zasilające mikrokontroler Standby, tor sygnałowy, głowicę i inne układy telewizora. Zasilacz pracuje jako układ quasirezonansowy z układem sterującym QE01 - STR-W6765. Na rysunku 5 przedstawiono schemat zasilacza dodatkowego. Tablica zawiera opis wyprowadzeń układu STR -W6765. Układ STR-W6765 w normalnym trybie pracy pracuje jako zasilacz quasirezonansowy. Przy małym poborze mocy układ przechodzi w tryb pracy z pomijaniem cykli pracy (Skip Mode), co poprawia sprawność zasilacza. Przy najmniejszym poborze mocy zasilacz pracuje w trybie Burst (okresowe oscylacje). W czasie startu zasilacza następuje ładowanie kondensatora CE16 przez diody DE0 i DE0. Kiedy napięcie na kondensatorze CE16 osiąga poziom 18.V, układ QE01 rozpoczyna działanie. Po starcie zasilacza napięcie zasilające VCC na wyprowadzeniu jest dostarczane przez uzwojenie transformatora TE6. Gdy napięcie VCC jest mniejsze niż 9.7V, układ przestaje generować impulsy sterujące tranzystorem MOSFET i następuje reset układu. Zasilacz reguluje napięcie wyjściowe 18V. Napięcie to RE05 68k DE11 RU1P TE6 TPW56AS DE7 FR105-FL DE75 RB085T-90 CE8 7µ 100V CE85 00µ 0V 18V QE01 SRE-W CE16 56µ/ QE6 1 QE8 TA761S Rys.5. Schemat zasilacza dodatkowego. Tablica. Opis wyprowadzeñ uk³adu STR-W6765 Nr Nazwa Funkcja 1 D wyprowadzenie drenu tranzystora MOSFET S/GND masa - Ÿród³o tranzystora MOSFET VCC napiêcie zasilaj¹ce uk³ad regulacji 5 SS/OLP wyprowadzenie do przy³¹czenia kondensatora uk³adu miêkkiego startu, wejœcie uk³adu zabezpieczenia przed przeci¹ eniem 6 FB wejœcie sygna³u sprzê enia zwrotnego 7 OCP/BD wejœcie sygna³u do uk³adu zabezpieczenia przed wzrostem pr¹du

4 V LE7 CE55 56µ/ 5 On GND 6 Off GND GND Vin 1 Vin GND 7 Vset 8 Vout 9 Vout 10 RE51 CE5 RE5 RE8 RE5 k RE5 k RE55 VCC_LCD DE55 DE5 PROTECT QE71 CF-1050 QE75 RE8 QE7 RN10 POWER_LCD Rys.6. Schemat konwertera DC-DC z układem CE-1050 jest kontrolowane w układzie zawierającym wzmacniacz błędu QE8, transoptor QE6 i układ sterujący QE01. Zmiany napięcia 18V są wykrywane we wzmacniaczu QE8. Sygnał wyjściowy ze wzmacniacza podawany jest do wejścia 6 QE01 przez transoptor QE6. Układ QE01 zmienia częstotliwość kluczowania wewnętrznego tranzystora MOSFET i długość impulsów sterujących tak, aby utrzymać stabilne napięcie 18V. W przypadku uszkodzenia w układzie sprzężenia zwrotnego (np. rozwarcie transoptora QE6), układ QE01 wykrywa za niskie napięcie wyjściowe i steruje tranzystorem MOSFET tak, aby zwiększyć to napięcie. Następuje wzrost wszystkich napięć wyjściowych z zasilacza. Gdy napięcie VCC przekroczy poziom 7.7V, układ zabezpieczenia przed wzrostem napięcia zatrzymuje pracę QE01. Rozpoczęcie działania zasilacza możliwe jest dopiero po wyłączeniu zasilacza i ponownym jego włączeniu - napięcie VCC musi spaść poniżej poziomu 7.V, aby możliwy był ponowny start zasilacza. Taki sam jest schemat działania zasilacza w przypadku przeciążenia na wyjściu zasilacza. Gdy pobór mocy z zasilacza jest niewielki, QE01 przełącza się automatycznie w tryb pracy Burst. 1.. Układy regulacji napięć wyjściowych Napięcia wyjściowe z zasilacza głównego i zasilacza dodatkowego są stabilizowane w układach regulacji napięć wyjściowych. Są to napięcia: LCD_VCC 5V lub 1V, V, POD_FAN 1V, 9.1V i dla toru sygnałowego. Napięcie LCD_VCC wytwarzane jest w układzie QE71 CE-1050, napięcie 5.V w układzie IC87 CE-107, napięcie w układzie QE0 SI-8050E Układ QE71 Układ QE71 jest konwerterem DC-DC, który generuje napięcie LCD_VCC. Na rysunku 6 przedstawiono schemat konwertera z układem QE71 CE Napięciem wejściowym dla konwertera jest napięcie V z zasilacza głównego. Układ wytwarza napięcie wyjściowe 5V (LCD 7 / ) lub 1V (LCD 7 ). Układ sterowany jest sygnałem POWER_LCD przez tranzystory QE7, QE75. Wartości rezystorów RE51, RE5 ustalają poziom napięcia wyjściowego Układ IC87 IC87 jest konwerterem DC-DC, który wytwarza napięcie 5.V do zasilania głowicy i innych układów toru sygnałowego. Na rysunku 7 przedstawiono schemat konwertera z układem IC87 - CE107. Napięciem wejściowym dla konwertera jest napięcie 18V z zasilacza dodatkowego. Konwerter sterowany jest sygnałem POWER_TV_DET przez układ z tranzystorami Q877, Q878. Układy konwerterów DC-DC QE71, QE76, QE77 i IC87 to układy CE-1050 lub CE-107. Są to konwertery tego samego typu różniące się tylko obudową. Napięcie wyjściowe z konwerterów zależy od wartości rezystora IC87 CE V 1 Vin Vout 9 Vin Vout 10 5.V C877 On 5 Off GND GND Vset 8 GND 6 GND 7 R87 R87 C871 10µ D888 R886 Q877 SC71Y POWER_TV_DET Q878 SC71Y R89 R888 k R876.7k Rys.7. Schemat konwertera z układem IC87 - CE-107

5 przyłączonego pomiędzy masę i wyprowadzenie 8. Jeżeli wyprowadzenie 8 nie jest podłączone, napięcie wyjściowe z konwerterów jest równe 5V. Wyprowadzenie 5 układów jest wejściem sygnału sterującego włączającego lub wyłączającego konwerter. Jeżeli napięcie na wyprowadzeniu 5 jest większe niż V lub wyprowadzenie 5 nie jest podłączone, napięcie wyjściowe z konwertera jest załączone. Przy napięciu na wyprowadzeniu 5 poniżej 0.V napięcie wyjściowe z konwertera jest wyłączone. Konwertery wyposażone są w układ zabezpieczenia przed przeciążeniem na wyjściu. Układ zabezpieczający redukuje napięcie wyjściowe, gdy prąd wyjściowy przekracza poziom.5a. Układ zabezpieczający resetuje się, gdy prąd wyjściowy jest poniżej 1A Układ QE0 QE0 jest konwerterem DC-DC, który wytwarza napięcie zasilające mikrokontroler Standby. Na rysunku 8 przedstawiono schemat konwertera z układem QE0 SI-8050E. 18VLE5 µ CE0 0µ GE50 CE1 Vin 1 CE50 QE0 SI-8050E SWOut GND CE Vos n.c. 5 DE50 LE5 CE51 0µ 16V GE51 RE9 Rys.8. Schemat konwertera z układem QE0 SI-8050E Napięciem wejściowym dla konwertera jest napięcie 18V z zasilacza dodatkowego Układ zabezpieczający Na rysunku 9 przedstawiono schemat układu zabezpieczającego przed wzrostem napięcia na liniach V i LCD_VCC. Gdy na linii jest stan niski, tranzystory Q851, Q85 są wyłączone, cewka przekaźnika nie jest załączona, styki przekaźnika są rozłączone i odłączają napięcie sieci od zasilacza głównego. W czasie normalnej pracy telewizora sygnał przyjmuje stan wysoki, tranzystory Q851, Q85 są załączone, styki przekaźnika są załączone i napięcie sieci jest podawane do zasilacza głównego. Gdy w czasie normalnej pracy na linii sygnału PO- WER_SIG pojawi się stan niski, procesor sterujący rozpoznaje, że układ zabezpieczenia działa i przełącza Tablica. Z³¹cze P811A 1 wyprostowane napiêcie sieci "+" nie pod³¹czone wyprostowane napiêcie sieci "-" STARTUP_MAIN Tablica 5. DE51 1 GND PROTECT C85 1n Q851 R D85 Q855 R85 R85 10k Q85 R R855 R Q85 R85 70 R R859 R851 Q85 SA115Y C851 1µ Rys.9. Schemat układu zabezpieczającego PROTECT telewizor w tryb Standby. Sygnał PROTECT pochodzi z konwertera QE71. Na linii PROTECT pojawia się napięcie dodatnie, gdy napięcie LCD_VCC przekroczy poziom bezpieczny ustalany diodą Zenera DE55 (rys.6.). Sygnał PROTECT podawany do układu zabezpieczającego załącza tranzystory Q85, Q85 i Q855, co powoduje wyłączenie tranzystorów Q851 i Q85 i odłączenie napięcia sieci od zasilacza głównego. Dioda LED miga wskazując stan zabezpieczenia odbiornika. Wyjście z trybu zabezpieczenia następuje po odłączeniu napięcia sieci od telewizora i przyłączeniu go ponownie Złącza układu wejściowego Wyprowadzania złączy układu wejściowego opisano w następujących tablicach: złącza P800 w tablicy, złącza P811A w tablicy, złącza P81A w tablicy 5 i złącza P81A w tablicy Złącza zasilacza głównego Wyprowadzania złączy zasilacza głównego opisano w następujących tablicach: złącza P811B w tablicy 7, złącza P81B w tablicy 8, złącza P81B w tablicy 9, złączy P80 i P805 w tablicy 10, złącza P80A w tablicy 11 i złącza PJ80A w tablicy Tablica. Z³¹cze P800 Opis 1. 1 wejœcie napiêcia sieci L wejœcie napiêcie sieci N Z³¹cze P81A Tablica 6. Z³¹cze P81A 1 STARTUP_SUB wyprostowane napiêcie sieci "-" nie pod³¹czone 5 wyprostowane napiêcie sieci "+" 5 nie pod³¹czone

6 Tablica 7. Z³¹cze P811B 1 wyprostowane napiêcie sieci "+" nie pod³¹czone wyprostowane napiêcie sieci "-" STARTUP_MAIN Tablica 9. Z³¹cze P81B 1 GND PROTECT Tablica 10. Złącza P80, P805 Sygnał Sygnał 1 BL_VCC 6 GND BL_VCC 7 GND BL_VCC 8 GND BL_VCC 9 GND 5 BL_VCC 10 GND Tablica 8. Z³¹cze P81B 1 STARTUP_SUB wyprostowane napiêcie sieci "-" nie pod³¹czone wyprostowane napiêcie sieci "+" 5 nie pod³¹czone Tablica AUDIO_VCC AUDIO_VCC AUDIO_GND AUDIO_GND 5 6 0V 7 18V 8 18V 9 GND 10 GND_HDD 11 POWER_SW 1 _DETECT Z³¹cze P80A Tablica 1. Z³¹cze PJ80A 1 NC (STOP_FAN) POWER_LCD NC (POWER_TV) 5 _DETECT 6 POWER_DB 7 GND 8 GND V 11 GND 1 GND 1 GND 1 VCC_LCD 15 VCC_LCD 16 VCC_LCD Sygnały sterujące zasilaczem Sygnały sterujące zasilaczem zestawiono w tablicy 1. Tablica 1. y steruj¹ce zasilaczem Nazwa Funkcja za³¹cza przekaÿnik. Stan wysoki po w³¹czeniu telewizora. POWER_LCD Steruje uk³ad QE71 - w³¹czanie napiêæ LCD_VCC (1V lub 5V). Stan wysoki po w³¹czeniu telewizora. POWER_TV Steruje uk³ad IC87 - w³¹czanie napiêcia 5.V. Stan wysoki po w³¹czeniu telewizora. POWER_DB (POWER_SW) Steruje za³¹czaniem napiêæ 5.5V,.V, V, 18V, 9V zasilaj¹cych uk³ady cyfrowe i sygna³owe. _DETECT Stan wysoki na linii _DETECT œwiadczy o poprawnych napiêciach V i 18V. } Sharp LC6DU / LCDU / LC7DU / LC6D6U / LCD6U / LC7D6U LC6DA5U / LCDA5U / LC7DB5U / LCHT1U porada serwisowa Brak fonii lub odtwarzanie fonii jest przerywane w przypadkowych momentach i na przypadkowo długi czas. Powodem tej nieprawidłowości okazało się pęknięcie podkładki izolacyjnej pod radiatorem układu IC50. Podkładka ta ma numer wg producenta PSPAZA66WJKZ. W celu jej wymiany należy zdemontować radiator układu wzmacniacza mocy audio IC50 z płyty modułu AV, jak pokazano na rysunku 1. Nie ma potrzeby usuwania pozostałości ani z płaszczyzny radiatora, ani z płytki drukowanej. Teraz należy umieścić nową podkładkę izolacyjną o numerze PSPAZA66WJKZ, a następnie zamontować radiator z nowa podkładką na module AV. Przy montażu nie należy przesadzać ze zbyt silnym dokręcaniem wkrętów mocujących radiator do chassis. Jeśli objawy nie ustąpiły po wykonaniu powyższych czynności, należy podejrzewać uszkodzenie układu wzmacniacza mocy IC50 - VHITA0++-1Y. Rys.1 } 6 9/010