TCL LPL32S电源高压一体板(IP板)电路分析与故障维修

TCL LPL32S型电源高压一体板的具体型号是40-LPL32S-PWD1XG或40-LPL32S-PWH1XG，如图1所示，用于32英寸液晶彩电中，所配液晶屏型号为LTA320AP07，适用机型有TCL L32M9B、L32M16、L32F11、L32M9B等。

该板将开关电源电路和逆变电路安装在-一块板上，具有结构简单、成本低等优点，电路采用L6562D+FSQ510+SG3525+单片机保护电路(P3)方案，如图2所示。

该板电路设计有别于普通的两合一板，一是主电源和逆变器振荡驱动控制电路合二为一，由一个驱动电路推动和控制，主电源输出变压器次级的感应电压不但整流滤波产生12V电压，还作为逆变器的推动脉动电压，送到升压变压器产生交流高压;二是主电源和逆变器升压电路也合二为一，采用PFC输出的+380V电压供电。

该电源板由三部分组成:一是以集成电路L6562D(UF1)为核心组成的PFC功率因数校正电路，将整流滤波后约300V的脉动直流电压升到+380V~+400V，为主开关电源和逆变器升压输出电路供电;二是以集成电路FSQ510(UB1 )为核心组成的副开关电源，其所产生+5VSB电压，为主板控制系统供电;三是以集成电路SG3525(UC1)和P3电路板(竖立安装)为核心组成的主开关电源兼逆变器电路，产生12V1T5AH电压，为主板等负载电路供电;同时产生较高的交流电压，点亮背光灯管。

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一、单元电路分析

1.市电输入电路

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为了达到EMI(电磁兼容性)要求，故在市电输入电路中增加了CX1、CX2、CY1、CY2及R1 ~R4等防电磁干扰的元件，如图3所示。VR1为压敏电阻，其阻值在两端电压达到额定值时急剧下降并迅速导通，使之流过的电流迅速增加，从而吸收由于雷电等因素而产生的尖峰电压，从而有效地保护其他元器件不因过压而损坏;TH1为热敏电阻，且为负温度系数电阻，以吸收开机时的干扰脉冲。

2.副电源电路

该电源板待机电路采用小功率开关电源芯片FSQ510，如图4所示。

FSQ510内置700V的高反压MOSFET管、脉宽调控电路和软启动电路，具有过载、过热保护及欠压锁定(UVLO)功能，并采用先进的触发模式，以降低待机功耗。FSQ510采用7-DIP及8-DIP封装形式，其引脚功能见表1，输出功率在8W左右，可与FSD210B型芯片直接代换。AC220V市电经全桥D1整流后得到320V的直流电压VAC，再经过DB1、DB2及CB1整流滤波后，通过电阻RB1~RB3加到待机开关电源芯片UB1⑧脚，通过内部启动电路给⑤脚外接电容CB4充电，当CB4两端电压达到vCC启动电压阈值时，UB1进入正常工作状态，开关变压器TB1各绕组产生相应的感应电压，其次级绕组产生+5VSB与+VB电压，+5VSB电压为主板控制系统供电;+VB电压送往后级电路，经开/关控制及稳压后为UC1及P3电路板供电。TB1初级①-③绕组产生的感应电压经DB8、CB7整流滤波后产生vCC电压，送往开/待机控制电路。

3.开/待机控制电路

二次开机后，主板发出高电平开机信号，经RB24、RB23后送到QB4的b极，如图5所示，QB4导通，其c极为低电平，一路使光耦UB3①、②脚内的发光二极管导通，其③、④脚内的光敏三极管饱和导通，这时QB1因基极为低电平而导通，VCC供电通过QB1输出+VC电压(约+17.5V)，给PFC驱动芯片UF1供电，PFC电路启动工作;另- -路使+VB控制三极管QB3导通，输出+VB电压，一路经开/关控制电路后给UC1供电，另一路经串联稳压后得到+5VM-CU电压，给单片机供电，主电源和逆变器启动工作，为主板等负载电路提供12V供电，同时点亮背光灯，整机进人开机状态。

待机时，PS-ON信号变为低电平，开/待机控制三极管QB4，光耦UB3，三极管QB1和QB3 QB2均截止，切断+VC和+VB电压，PFC电路和主电源、逆变器均停止工作，只有副电源工作，为主板控制系统提供电源。

4. PFC电路

该板的PFC电路以电流模式PFC控制芯片L6562D为中心，如图6所示。L6562D其引脚功能与实测数据见表2。

开机后，UF1的⑧脚得到约17.5V的vCC供电后，UF1开始工作，从⑦脚输出脉冲信号，使QF1工作在开关状态。当PFC的驱动信号是高电平时，QF1导通，整流后的市电对L1进行充电，电能转化成磁能储存在L1中;当PFC的驱动信号是低电平时，QF1截止，L1中储存的磁能释放，与输人的VAC电压进行叠加，然后经D2整流、C2滤波后输出380V~400V的电压VBUS，送给主开关电源及升压电路。

5. +VB电压控制及5VMCU电压形成电路

副电源电路输出的+VB电压一路经RC5加到QC2的e极，另一路经电阻RC6、RC7到QC3的c极，如图7所示。

二次开机后，+VB电压加到QC2的e极，此时由于QC1、QC6均处于截止状态，故QC2截止，此时无法给UC1供电;当保护电路P3的P-CON端输出高电平时，QC1;QC6导通，将QC2的b极电压拉低，QC2导通， +VB电压经QC2的e、c极送到UC1的13脚和15脚，UC1启动工作。

二次开机后，+VB电压通过RC6~RC8加到QC3的b极，QC3导通，QC3的e极输出5V电压(+5VMCU)。三端精密稳压器UC3 (TL431) 与电阻RC9、RC10组成稳压电路，RC9和RC10为分压取样电阻。

当+5VMCU输出电压升高时，RC9与RC10分压所得电压升高，即UC3的R极电压升高，则UC3的K极电压下降，这将导致QC3的导通程度变浅，输出电压下降，从而使输出电压稳定。当+5VMCU输出电压下降时，其稳压过程与上述相反。

6.主电源兼逆变驱动电路

主电源兼逆变驱动电路采用美国通用半导体公司( Silicon General)生产的SG3525，见图7。SG3525是一款性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，输出驱动为推拉输出形式，驱动能力强，主要用于驱动N沟道功率MOSFET管。SG3525内部集成有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器及过流保护电路，具有频率可调(同时能限制最大占空比)，简单可靠，使用方便灵活等优点，其引脚功能及在本二合板中的实测电压见表3。

开机后，uC1的15和13脚得到+VB电压，同时保护电路P3的输出P- cON信号为高电平，加到QC5的b极，QC5饱和导通，UC1的10脚为低电平(0V)，UC1正常工作，UC1的11脚和14脚输出驱动方波，加到推动变压器TD1的初级绕组上。

若驱动灯管的高压电路工作异常，则保护电路P3输出的P_CON信号变为低电平，QC5截止UC1的10脚为高电平，UC1进人保护状态。

uC1的①脚通过电阻RC51、RC17和RC19接PT信号(来自高压输出电路)，以实现高压过压保护功能。若高压输出过高时，则PT信号电压升高，即uc1①脚电压升高，当①脚电压大于②脚电压时，⑨脚输出低电平，三极管qC4截止，这时二极管DC4导通，16脚输出的+5V基准电压通过DC4、RC51加到①脚，使得①脚电压持续高于②脚，⑨脚持续输出低电平，UC1停止驱动输出。由此可见，uC1⑨脚与外围电路组成一个故障锁定电路，当输出高压过压时，不让UC1进入间歇工作状态，而是进入停止输出锁定状态。

7. 12V电压形成电路

该二合一板的+12V电压形成与逆变驱动电路为同一电路，如图8所示。输出变压器TY1，开关管QD1、QD2，与电容CD4、CD5组成半桥驱动电路。开机后，推动变压器TD1次级输出相位相反的驱动脉冲，当QD1导通时，电流经QD1及TY1初级线圈向CD5充电;当QD1截止时，QD2导通，电流经TY1初级线圈及QD2和RD7给CD4充电。

DD1和DD2是双肖特基二极管，其作用是在开关管关断瞬间使G极更快放电，从而加快MOS管的关断。由于电容分压不是太精确，特加人分压电阻RD13~RD16，使得Z125处电压为VBUS/2，从而保证电路的稳定工作。

图8中TY1的次级绕组与升压变压器THV1 THV2的初级绕组及电容CD6、CD18组成串联谐振电路，在谐振过程中，THV1、THV2的次级绕组中产生高压，从而点亮灯管。