PFC是什么?
現(xiàn)在進行液晶電視機和等離子電視機電路分析時、故障維修時,都經(jīng)常的提到“PFC電路”一詞,這在早期的電視機中是沒有的,早期維修電視機的師傅從來沒有接觸過的,但是PFC電路是目前液晶電視機和等離子電視機中不可缺少的電路。那么PFC到底是什么?是一項新技術(shù)?還是新電路?
先簡單說說PFC的定義: PFC是英文的縮語;全稱為“Power Factor CorrecTIon”,意思是“功率因數(shù)校正”; 功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。例如一臺電源變壓器的耗電量(輸入功率)是100W,輸出功率有90W,那么這臺變壓器的功率因數(shù)就是90W÷100W=0.9。一個電熨斗的耗電量是300W,使用時產(chǎn)生的熱量也為300W,那么這只電熨斗的功率因數(shù)就是300W÷300W=1
基本上功率因素可以衡量電力被有效利用的程度,當(dāng)功率因素值越大,代表其電力利用率越高。功率因數(shù)最大為1,不可能超過1。
液晶電視電源pfc電路
一、三星液晶彩電BN44-00155A電源板PFC電路原理
三星液晶彩電BN44-00155A電源板中的PFC電路如下圖左部所示,由驅(qū)動電路TDA4863G(ICP801S)和大功率MOSFET開關(guān)管QP801S、儲能電感LP801為核心組成。提高開關(guān)電源的功率因數(shù),不僅可以節(jié)能,還可以減少電網(wǎng)的諧波污染,提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量,校正后為主電源提供約380V的直流電壓。
(1)TDA4863G簡介
TDA4863G是西門子公司生產(chǎn)的一種新型PFC控制器,內(nèi)部電路框圖如下圖所示,內(nèi)部集成有高精度的基準電壓源、啟動定時器、一誤差放大器、模擬乘法器、電流檢測放大器、RS鎖存器、MOSFET驅(qū)動級以及過電壓保護、過電流保護和欠電壓鎖定(UVLO)電路等。TDA4863G構(gòu)成的離線式有源PFC前量變換電路,其特點是儲能電感電流為零時,MOSFET功率管才進入導(dǎo)通,這樣有效降低了開關(guān)管的應(yīng)力和損耗?;诹汶娏鲗?dǎo)通開關(guān)管的驅(qū)動脈沖沒有死區(qū),因此輸入電感電流是連續(xù)平滑的正弦波,進一步提高了電路的單位功率因數(shù)(PF)值。TDA4863有P-PID-8和PDSO-8兩種塑封形式,TDA4863G的引腳功能和對地電壓見下表。
(2)啟動工作過程
AC220V市電經(jīng)橋式整流后,濾波電容濾波,產(chǎn)生的100Hz的300V脈動直流電壓,一路經(jīng)儲能電感LP801送到大功率MOSFET開關(guān)管QP801S的D極;二次開機后,開關(guān)機控制電路為ICP801S的8腳提供M-VCC供電,PFC電路啟動工作,ICP801S從7腳輸出激勵脈沖,推動QP801S工作于開關(guān)狀態(tài),與儲能電感LP801和PFC整流濾波電路DP802、CP803配合,將供電電壓和電流校正為同相位,提高功率因數(shù),減少污染,并將PFC-OUT輸出電壓由待機狀態(tài)300V提升到380V,為主電源和副電源電路供電。
儲能電感LP801二次繞組7-8感應(yīng)的脈沖經(jīng)RP807限流后加到TDA4863G的零電流檢測端5腳,控制驅(qū)動脈沖從7腳輸出高電平,使QP801S導(dǎo)通,進行下一周期工作準備。
(3)防止QP801S峰谷狀態(tài)飽和損壞
100Hz脈動直流電壓經(jīng)RP801~RP805與RP806分壓后加到TDA4863G的3腳,為TDA4863G內(nèi)部的誤差放大器提供一個電壓波形信號,與5腳輸入的過零檢測信號一起,使7腳輸出的脈沖調(diào)制信號占空比隨100Hz電壓波形信號改變,實現(xiàn)了電壓波形與電流波形同相,防止Q901在脈沖的峰谷來臨時,輸入電壓接近0V、Q901處于導(dǎo)通狀態(tài)而損壞。
(4)穩(wěn)壓控制電路
PFC電路輸出的PFC-OUT電壓,經(jīng)RP809~RP813與RP814分壓后,送到TDA4863G的1腳內(nèi)部的乘法器第二個輸入端,經(jīng)內(nèi)部電路比較放大后,控制7腳輸出的脈沖,達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。
(5)過電壓、欠電壓保護電路
TDA4863G的2腳為欠電壓反饋腳,內(nèi)部設(shè)有輸出欠電壓/反饋開路保護電路,兼有過、欠電壓保護功能。當(dāng)送到TDA4863G的1腳VB電壓低于或高于保護啟動設(shè)定值時,TDA4863G內(nèi)部會關(guān)斷內(nèi)部驅(qū)動脈沖,PFC電路停止工作。
(6)過電流保護電路
TDA4863G的4腳為開關(guān)管過電流保護檢測輸入腳,RP819是取樣電阻,連接IC內(nèi)部電流比較器,對MOSFET大功率開關(guān)管QP801S的D極電流進行檢測。
正常工作時,MOSFET大功率開關(guān)管QP801S的D極電流在RP819上形成電壓降很低,反饋到TDA4863G的4腳的電壓接近0V。當(dāng)某種原因?qū)е翸OSFET大功率開關(guān)管QP801S的D極電流增大時,則RP819上的電壓降增大,送到TDA4863G的4腳的電壓升高,內(nèi)部過電流保護電路啟動,關(guān)閉7腳輸出的驅(qū)動脈沖,PFC電路停止工作。
二、長虹LT42510液晶彩電PFC電路原理分析
該電源板PFC電路由PFC控制芯片SG6961SZ(IC902),驅(qū)動電路Q921、Q925,大功率MOSFET(開關(guān)管)Q902,儲能電感L903、升壓二極管D903等組成,如下圖所示。
液晶電視電源板pfc電路維修經(jīng)驗講解
1、檢修液晶電源時,首先確認保險管狀態(tài),保險管完好,通常PFC校正電路中的開關(guān)管等沒有失效。再測量大電解電容對地是否存在短路,有幾十千歐以上充電電阻,表明電源沒有擊穿。如果保險管損壞,第一個要檢查PFC校正電路開關(guān)管,第二個要檢查副電5N“、40英寸以下的一般輸出+5V、+12V、+24V三組電壓;40英寸以上的一般輸出源IC。+5V、+12V、+18V、+24V四組電壓。其中+5V為待機電壓,+12V供數(shù)字板,+18V供伴音,+24V供背光板。在實踐維修中,只要各組電壓一樣、功率一樣的電源板都可以代換。
2、電源板可以從電視上摘下獨立維修,維修時只需要把開關(guān)機控制電路三極管C、E短接(或?qū)⒁恢?.5K左右的電阻與副電源的+5V輸出端相連),整機就處于開機狀態(tài),各路電壓均有輸出。在部分液晶采電的開關(guān)電源中,只有+12V或+24V輸出端帶有一定功率的負載,主開關(guān)電源才進行正常的工作狀態(tài)。所以在+24V輸出端上你可以接一只電動自行車的36V燈泡作假負載(或在+12V輸出端接一只麾托車燈泡作假負載)即可。
3、液晶電源通電后,副電源先工作,輸出+5V電壓給數(shù)字板上的CPU,此時整機處于待機狀態(tài)。當(dāng)按“待機”鍵后,CPU輸出開機電平,PFC電路先工作,將+300V脈動直流電壓轉(zhuǎn)換成正常的直流電壓(+380V)后,這時主開關(guān)電源的脈寬振蕩器才開始工作,接著主開關(guān)變壓器次級輸出+12V、+24V電壓,整機進入正常工作狀態(tài)。
4、保護電路,在液晶采電開關(guān)電源中,除具有常見的尖峰吸收保護電路外,還設(shè)在+24V、+12V和+5V電壓的過壓、過載保護電路,其保護電路多采用四運算放大器LM324、四電壓比較器LM339、雙電壓比較器LM393或雙運算放大器LM358。過流過壓保護電路,在維修時可脫開不用,如果電壓恢復(fù)正常,說明保護電路引起,這時要分步斷開是哪路起作用。然后再進行維修。
5、開機前,先確認有無炸件、電容鼓包現(xiàn)象,如有應(yīng)先更換并把相關(guān)的器件全部都測量一遍。建議更換所有損壞器件后試機時,最好把原機保險絲除掉,接上一個220V/100W的燈泡,這樣可以有效防止再次炸件。
6、主開關(guān)電壓+24V或+12V的輸出電流較大,對整流二極管要求較高,一般采用低壓差的大功率肖特基二極管,不能用普通的整流二極管替換。另外接負載后,電壓反而上升,多屬于電源濾波不好引起。
7、電源帶負載能力差,首先要測一下PFC電壓是否正常(380v),如果正常,問題就在電源厚膜上,通常是電源厚膜帶載能力差引起,這一點請大家注意。
8、電源板上,貼有**三角形標(biāo)記的散熱片以及散熱片下面的電路,均為熱地。嚴謹直接用手接觸!注意任何檢測設(shè)備,都不能直接跨接在熱地和冷地之間。