海信TLM42V67PK系列液晶电视电路原理与故障检修(图)

　　本多媒体液晶电视，采用了高亮度、高对比度、宽视角、物理分辨率达1080P 液晶屏，选用了性价比较高的MST6M68FQ 芯片。

　　图像处理部分由 MSTAR 公司的嵌入式芯片MST6M68FQ（其中，包括CPU、A/D转换、SCALER、DEINTERLACE、数字解码部分、USB 处理等），准分离高频头等组成。

　　伴音处理部分由MST6M68FQ 内部模块进行处理，包括均衡、SRS、自动音量等效果预设。

　　本机支持射频、视频、S 端子、YCbCr/YPbPr 复用端子、VGA 端子、HDMI 等多种图像输入方式，具有逐行高清处理、3D 数字梳状滤波、ZOOM 缩放、耳机输出，SRS等功能。

　　在TLM42V67PK 这款机器上，我们增加了小MCU（型号：WT6702F，主板上位号为U406）。当机器处于待机状态时，主心片是掉电不工作的，只有小MCU 工作，从而达到待机功耗小于1W。

　　MST6M68FQ 主要功能：

　　◆ PAL、NTSC、SECAM 视频解码；

　　◆ 多标准TV 声音处理；

　　◆ 数字音频界面；

　　◆ 模拟RGB 输入；

　　◆ 支持VIF 输入；

　　◆ 支持DVI/HDCP/HDMI 输入；

　　◆ USB 通道H.264 解码；

　　◆ 高性能缩放引擎；

　　◆ 自动侦测配置；

　　◆ 视频处理和转换；

　　◆ 支持CVBS 输出；

　　◆ 2D 图形处理引擎。

　　一、电路原理

　　（一）电源部分：

　　从上图可以看出，此电源方案的构成主要可以分为以下几个部分：PFC 部分、DC/DC部分、INVERTER 部分，下面分别介绍之。

　　1、PFC 部分：此电源的PFC 采用安森美（Onsemi）公司的NCP1653A，连续模式的PFC 芯片（连续模式与非连续模式或临界模式，主要是看PFC 电流是否过零点）。将220V 交流电压升为380V 直流电，同时提高功率因数，抑制谐波电流。

　　2、DC/DC 部分：采用传统的单端反激电路，主芯片是安森美公司的NCP1207A。此电源输出5VS、5VM、12V、14V，其中，5VM 从5VS 上输出，中间用一个开关MOS做开关切换，主要是为了降低待机功耗；12V 是从14V 通过MOS 与TL431 做一个线性稳压电路，在待机时切断，以降低待机功耗。

　　3、INVERTER 部分：采用O2 公司的OZ9938 芯片，采用的拓扑结构是半桥电路。将PFC 输出的380V 电压通过半桥变换，经过一级隔离变压器后，再经八个并联的高压变压器输出灯管需要的高压交流电进行点灯，其中每一个高压变压器点亮两个灯管，共十六个灯管。

　　关于较详细的原理介绍，请参考原理说明部分。

　　原理说明：

　　1、PFC 部分：

　　PFC（Power Factor Correction）即功率因数校正，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高，该部分的作用为能够使输入电流跟随输入电压的正弦变化。从电路上讲，整流桥后大的滤波电解的电压将不再随着输入电压的变化而变化，而是一个恒定的值。

　　PFC 主控部分采用安森美公司的NCP1653A，NCP1653A 是为连续导通升压模式工作的功率因数校正电路设计的。使用该芯片，升压电路的输出电压可以恒定也可以跟随输入电压（仍比输入电压高），该芯片的工作频率是67KHz；使用该芯片设计，外围电路简单且总体结构紧凑。芯片内部提供了多种保护功能，包括平均电流模式或电压模式控制、软启动、Vcc 滞后欠压闭锁、欠压、过压和过载保护，以及芯片过热保护等。

　　结合各管脚功能，工作原理简介如下：

　　管脚功能：

　　＃1 脚：反馈/关断。具体描述如下：

　　（1）该脚正常电压范围在2.5V 以下，在该脚外围加一个电容到地滤波（一般取102），在恒定电压输出时，输出电压为Iref×Rfb＋Vpin1。由于Vpin1 是2.5V 以下，可以忽略不计，Iref 为204 微安（误差范围：192～208 微安）；

　　（2）当某种原因引起输出电压升高（过压情况出现），输出电压高到1.07 倍原来设定电压时，＃7 脚驱动关断，输出电压回落，起到过压保护作用；

　　（3）输出电压低，例如：Rfb 断开（开路），此时＃1 脚电压变低，关掉芯片的条件是：当流入＃1 脚的电流低于Iref 的8％时，也就是说，如果Rfb 断开时，该芯片不工作。＃2 脚：控制电压/软启动。具体功能如下：

　　（1）控制电压（它最终表现为控制电流，参与控制＃5 脚电压）：

　　上图反映了该点电压与 Ifb 的关系，同时需要在该脚加一个电容到地滤波（一般取104 即可用于软启动）；

　　（2）软启动，当该点电压为0V 时，该芯片无输出。当开机时，该点电压慢慢升高，驱动输出的占空比可以慢慢变大，起到了软启动的效果。

　　＃3 脚：输入电压检测（感应），该引脚是提供一个输入电压的情况，该点电压与输入电压的有效值成比例。同时产生一个Ivac 和＃4 脚的输出电流一起相乘，达到3 平方纳安时，出现过功率限制（过功率点）。

　　＃4 脚：参考与＃3 脚的功率限制说明，同时具备如下功能：

　　OCP（过流保护）：当从该点流出电流达到200 微安时，禁止驱动输出，这与电流采样电阻（Rcs）有关系。该电流还参与＃5 脚电压控制，也就是调整输出功率。

　　＃5 脚：乘法器输出电压，该点电压波形如下：

　　（1）PFC 电路部分的输入阻抗设置，与该脚对地电阻成比例；

　　（2）平均电流模式（该脚加电容到地）和峰值电流模式。

　　＃6 脚：接地脚。

　　＃7 脚：驱动脚（串一个电阻，驱动PFC MOSFET）。

　　＃8 脚：该IC 的供电脚，该芯片的工作电压范围可以在8.75～18V，但是启动电压是12.25～14.5V，所以，在开机时该点电压要保证在14.5V 以上，以保证批量生产的可靠性。

　　（二）DC/DC 部分：

　　DC/DC 部分采用一款准谐振模式的PWM 控制器NCP1207，工作原理简介：

　　其启动过程：交流100～240V 输入电压经整流桥整流后，经整流二极管VD831、VZ831、电阻R835、R885、R886 进入N831（NCP1207A）的＃8 脚（HV）端，在NCP1207A的内部通过一直流源电路给＃6 脚（VCC）充电，当Vcc 电平达到芯片启动电平时，NCP1207A 开始工作。

　　准谐振反激电源在我公司应用比较多，此电路只不过是将驱动与MOSFET 分离，具体工作原理可以说大同小异，不再赘述。

　　需要说明的是，此电源输出5VS、5VM、12V 以及14V，其中，5VS 与5VM 是一路，通过控制MOSFET V838 的通断来达到正常工作与待机的通断，以减少待机功耗。12V 与14V 实际上也是一路，12V 是在14V 的基础上，通过MOSFET V837 与N835 搭建的线性稳压电路输出的。在待机时，切断MOSFET，以减少待机功耗。

　　（三）INVERTER 部分：

　　1、OZ9938 内部框图及说明：

　　2、管脚功能说明：

　　（1）DRV1：驱动输出端；

　　（2）VDDA：芯片供电端；

　　（3）TIMER：外接一定的电容，决定芯片的点灯时间和故障保护的延时时间；

　　（4）DIM：调光控制端；

　　（5）ISEN：电流反馈输入端；

　　（6）VSENSE：电压反馈输入端；

　　（7）OVPT：过压保护/过流保护门槛电压设置端；

　　（8）NC：空脚；

　　（9）NC：空脚；

　　（10）ENA：芯片使能端；

　　（11）LCT：外接电容，决定PWM 调光的频率；

　　（12）SSTCMP：外接电容，设置软启动时间/环路频率补偿参数；

　　（13）CT：外接电阻电容，设置芯片工作和点灯频率；

　　（14）GNDA：芯片模拟信号的接地端；

　　（15）DRV2：驱动输出端；

　　（16）PGND：芯片功率信号的接地端。

　　3、Inverter 工作过程：

　　（1）点灯阶段：

　　当 5V 供电和背光控制SW 信号都有时，而且ISEN＞0.4ADJ ＆ VSEN＜3V，芯片进入点灯模式，此时inverter 工作频率就是点灯频率，其大于正常工作频率。此过程各管脚波形如下：

　　启动失败时各管脚的波形：

　　背光进入 PWM 调光模式，SST_CMP、DIM、LR 各管脚的波形：

　　当0.1V＜VDIM＜1.5V 时，T_LCT 波形如下：

　　（二）信号处理部分：

　　1、图像信号处理部分：（详见原理图）

　　2、与以前产品对比，TV 通道的处理方式不同，类似MST5151 机芯。从高频头输出的38MHz 中频信号，经过预中放（2SC2717）后，分别输入到声表面波滤波器进行滤波，然后输入主芯片MST6M68FQ 做解码处理，即内置了类似TDA9885 的功能。预中放电路同CRT 电路，具体参数略有不同。

　　3、USB 通道可以支持高清视频。

　　二、故障现象及原因分析：

　　1、PFC 简要维修说明：PFC 部分损坏，一般表现为大电解上的电压不正常，不在370～390V 范围内。如果电解上的电压远高于380V，一般来说是反馈（＃1 脚）出现问题，此时重点查看R811、R812、R813 三个电阻和电容C813 是否损坏；如果没有损坏，则可能是芯片的＃1 脚发生故障，需要更换芯片；如果电压远小于380V，则可能是PFC部分没有工作，此时首先判断Vcc（＃8 脚）电压是否正常；如果不正常，可能问题不是出在PFC 上，需要顺着Vcc 供电这一路向前一步步确认下去，直到找到故障点。如果Vcc 正常，则就要看其它引脚的外围元器件有无问题，找到故障点；如果各引脚外围的元件无问题，则可能是芯片损坏了。Vcc 是检查问题很重要的一步，这是判断问题来源的关键。

　　2、DC/DC 简要维修说明：当发生故障时，一般表现为待机5VS 无输出，此时，在没有发现易损元器件（例如：MOS 烧毁、保险丝烧断）的情况下，首先检测的还是Vcc是否正常，采取逐点排除、顺藤摸瓜的方法，一路一路查找，最终找到故障点。大家对反激电源的维修都有很丰富的经验，在此不多赘述，重点放在INVERTER 上。

　　3、INVERTER 简要维修说明：

　　（1）背光不亮：1）主板产生的SW 信号不对（正常为高电平）；

　　2）N901 供电（+5V）或N902 供电（+5V）没有；

　　3）驱动电路损坏，半桥MOS V805、V806 损坏。

　　（2）背光亮一下，然后关闭：INVERTER 电路工作不正常，导致保护电路动作。

　　1）N902 周围器件损坏；

　　2）INVERTER 电流采样和平衡电路任何一路异常，都会导致保护电路动作；ISEN 没有检测到电流信号，例如：VD901 开路或线路上有开路或短路现象；R913、R916、R910、R912，VD909（八个单元电路参数都相同）任何一个器件异常；

　　3）灯管开路、高压插座不良或输出高压线没有插好；

　　4）OVT管脚电压不对（正常应为3.0V 左右），一般V956 不良会造成此问题；

　　5）高压变压器T909～T916 不良。

　　（3）不节能或图像亮度不足：主板产生的BRI 信号不对；R940、R947、R946、C926、R958，C931 异常。

　　三、工厂调试：在音量菜单下，将平衡项置为0，然后顺序按“0-5-3-2”即可进入工 厂调试状态。

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