AOC代工715G2538系列电源高压一体板原理与维修

AOC代工715G2538系列电源高压一体板原理与维修现在主流CCFL背光液晶显示器几乎都采用了电源高压一体板的方式，分别为驱动部分和CCFL灯管供电。

尽管各机型采用的芯片方案不尽相同，板子外观五花八门，但实际上易发故障部位基本相同，故障判断方法和检修流程也极其类似。

本文以715G2538系列电源高压一体板为例，讲述工作原理和维修方法，力求原理分析到位，故障排查彻底，使读后达到举一反三的效果。

715G2538系列电源高压一体板由AOC（冠捷）代工生产，广泛用在19-24寸等多品牌型号的液晶显示器上，包括AOC、Topview、Maya（玛雅）、ENVISION（易美逊）、明基、华硕等品牌，都有大量应用，存世量巨大。

此系列一体板包括715G2538-1、715G2538-2、715G2538-3、715G2538-5、715G2538-1-ACE、715G2538-2-ACE等多种板号，各不同板号主要是元件参数略有调整，直流输出部分有的为单5V输出，有的为5V/14V输出，实质性区别很小，电路原理相同，本文对这些板的维修均有指导意义。

电路板实物如图1所示。

图2是板子的组成结构框图。

一、原理篇1、电源部分的原理虽然为电源高压一体板，实际上电源和高压部分完全可以理解为相互独立的两个电路，实际维修中也采用分段切割，缩小故障范围的方法。

从上面的框图也可以看出，高压部分与电源部分并无反馈控制回路，所以从直流输出部分进行分割，是完全可以使两个电路工作的。

电源部分原理图如图3所示。

框图中的EMI滤波即电路中的压敏电阻VAR901之后到整流器BD901之间的电路。

EMI是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种。

EMI 滤波电路就是对开关电源噪声干扰进行滤波的，能较好地滤除来源于电网的干扰或者传入电网的干扰。

符合美国、FEC、欧洲、VDE等多国标准。

开关电源是把工频交流整流为直流后，再通过开关元件变为高频交流，其后再整流成为直流电源，这样就有工频电源的整流波形畸变产生的噪声与开关管工作产生的噪声。

在输入侧泄露出去就表现为传导噪声和辐射噪声，在输出侧泄露出去就表现为纹波。

同时外部噪声会进到电子设备中，而供给负载的电源噪声也会泄露到外部。

若电源线中有噪声电流通过，电源线就相当于天线向空中辐射噪声。

而这些噪声都会影响设备的正常工作。

实际应用中为了满足电磁兼容性的有关指标，就需要有效地抑制开关电源的干扰，因此所有符合要求的电源电路都要采用EMI滤波电路。

而一些廉价开关电源产品就偷工减料，省略了EMI电路元件，仅凭借看这几个元件的有无，就足以判断产品优劣了。

L901是绕在同一磁环上的两只独立的线圈，圈数相同，绕向相反，在磁环中产生的磁通相互抵消，磁芯不会饱和，主要抑制对称性噪声。

C901、C902是共模电容，又称Y电容，主要抑制非对称性噪声。

C903、C904称为差模电容，又称为X电容，主要抑制对称性噪声。

要注意图中R901-R903本身并不参与EMI滤波，它们的作用是对抗干扰电容C903起泄放作用，可于关机后迅速消耗掉C903储存的电能，防止带电损坏元件及电击伤人。

交流市电经过EMI滤波电路后，再经过BD901、C938、C905整流滤波变为300V左右的直流电压。

此电压一路经R904、R932、R933给PWM芯片TEA1530A的⑧脚，使其启动，另一路经过开关变压器T901初级绕组、F901加到开关管Q901的漏极。

这样，我们最熟悉的一个开关电源基本启动电路就建成了。

接下来的主角是TEA1530AT芯片，这是一片第二代绿色开关电源控制器IC，采用固定频率工作模式。

内置高压启动电流源，在交流输入70V~276V的情况下，都能稳定工作。

待机进入跳周期模式，输入功率低至300mW。

最大工作频率设在63kHz、连续模式有斜率补偿。

芯片内置过热保护、欠压保护、过压保护、过流保护电路，具有系统故障恢复重启电路。

内部结构见图4.开机上电瞬间，芯片8脚得电，由内部启动电流源开始对1脚外接电容进行充电，此时内部开关S1是打开的。

当1脚电压达到11V以上时，高压电源引脚充电功能停止，芯片激活功率转换器，本身供电也由开关变压器的辅助绕组来提供。

如果1脚电压低于8.7V，芯片进入欠压保护状态，停止PWM信号输出。

当芯片正式启动后，VCC在8.7-20V 之间，都不会影响电路正常工作状态。

TEA1530启动以后，从6脚输出驱动脉冲，通过R910、R938、D903加到开关管Q901栅极(G)，使Q901工作在开关状态。

Q901导通后，电流流过开关变压器T901的4-6初级线组，同时也在1-3绕组两端产生感应电动势，经D901整流、C908滤波后，产生约11V的直流电压，为IC901提供工作后所需的电源，取代IC901内部的启动电路，使电源能正常工作。

于此同时，开关变压器副绕组也经过整流、滤波产生所需的14V、5V 电压。

电源的稳压方式非常普通且简单，采用了KIA431A和光耦组合的方式，光耦反馈信号加到TEA1530的4脚，芯片根据4脚电压的高低，来调整输出PWM信号的占空比，最终使输出电压稳定。

KIA431与常见的TL431、uA431功能是完全一致的。

从图3可以看出，KIA431A的输入分别通过R927、R940引入14V和5V的取样电压，这样就使得输出电压更稳定一些，但是对取样电阻误差率要求很高，实际采用为精密贴片电阻（贴片电阻标注“D33”表示33kΩ，“C36”表示3.6kΩ，维修中切记此类特殊标识方法，以免弄错阻值，造成不良后果）。

如果取样电压升高，KIA431阴极与阳极之间的电流就会增大，使流过光耦中发光管的电流也增大，发光亮度增强，光耦内部二极管导通程度增强，IC 4脚电压同比升高，输出PWM脉冲占空比减小，最终使输出电压降低。

反之同理。

TEA1530本身还设计有对4脚开路进行保护的功能，当4脚开路时，将立即停止功率激励电路的工作。

本电路在5V和14V输出端还设置了ZD921/D915、ZD922/D916、R942这几个元件，最终接在KIA431的REF端，作用是防止输出电压过高。

ZD921取值为16V，ZD922取值为5.1V，如果这两个输出电压任意一个超过齐纳二极管的击穿电压，则高电压立刻通过D915或者D916加到KIA431的REF端，使其K-A间电流瞬间大大增加，从而触发TEA1530内部的保护电路动作，停止PWM激励信号输出，起到防止过高电压损坏其他元件的目的。

实际这是多重保护电路之一。

TEA1530方案的保护电路主要从欠压、过压、过流、过热几个方面来看。

保护电路设置的很完备，也很灵敏。

欠压保护是通过检测1脚的电压来实现，1脚内部是一个欠压锁定比较器。

欠压锁定比较器来保证输出级被驱动之前，集成电路已完全可用，防止欠压状态产生不良后果。

欠压锁定回路其实质是一个滞回比较器，以防止在通过它们各自的门限时产生错误的输出动作。

它的开启电压为11V，关闭电压为8.7V。

当低于8.7V时，停止内部激励输出，芯片处于恢复重启状态，直到1脚电压再次升高到11V以上，才开始启动内部功率激励电路。

过压保护之一是对第4脚进行监测，如果第4脚电压大于0.63V，芯片内部一个电流源开始对3脚外接电容进行充电，当3脚电压大于2.5V时，保护电路启动，系统处于恢复重启模式。

如果该脚电压大于3V，则处于始终关断状态。

同时3脚外接元件还具有设定软启动功能。

过压保护之二是对第1脚进行监测，如果第1脚电压超过20V，芯片将关断。

过流保护是通过对TEA1530的5脚信号检测来实现的。

R914对开关管Q901漏极电流进行取样，通过R912加到芯片5脚。

电容C909为提高响应速度而设置。

若负载电路或开关电源异常，引起开关电源初级侧电流过大，流过Q901的电流也加大，在电阻R914两端产生的压降将会增大，IC901的5脚电压也会上升，当该电压上升到1.5V时，IC901内部的过流保护电路启动，其6脚停止输出激励脉冲信号，Q901截止，开关电源停止工作，避免了过流带来的危害。

过热保护是靠检测芯片本身温度来实现的，当芯片温度超过140℃时，关断输出。

在所有开关电源中，对电源开关管设置尖峰吸收回路都是不可或缺的。

开关调整管由饱和转向截止时，由于输出端的整流二级管存在着截止转为导通恢复时间，再加上变压器的漏感等，会使开关管的漏源极间出现尖峰脉冲，极可能击穿开关管。

由R908、C906、D900和FB901构成尖峰电压吸收回路，主要用于消除开关变压器漏感产生的尖峰电压，保护电源开关管Q901不被尖峰电压击穿而损坏。

同时防止开关变压器产生自激。

Q901导通时电压加在开关变压器T901的 4-6绕组上，由于D900截止而阻止C906的充电，所以C906两端电压近似为0；当Q901截止时，由于反激作用，Q901漏极电压快速上升，但由于D900此时有正偏压而导通，即Q2漏极电压对R908、C906分流，C906两端电压逐渐上升，为了确保在开关管截止期间，不能因为C906的充电而减小铁芯向负载释放的能量，即充电时间应小于Toff；另外，为了避免开关管在关断的过程中工作在高电压大电流区，充电时间应大于或等于Toff。

因此综合考虑上述两方面的因素，应取C906的充电时间等于Toff。

本机C906的取值为1500pF，它的耐压值为2KV。

维修时参数不可随意改变。

也就是说C906充电过程把Q901漏极上升的尖峰电压的顶部削掉。

在Q901下一次导通之前，C906充电结束立刻对R908放电，C906的电压降会返回到原来值。

维修中遇到莫名其妙损坏开关管的故障，千万不要忽略对尖峰吸收回路几个元件的检查。

开关电源次级输出电路非常简单，无法整流滤波，不赘述。

从维修角度来看，以上分析的原理读者也可以对其他芯片方案的电源进行学习，例如常见的NCP1200AP100、NCP1200AP60、NCP1200AP40、NCP1203D6、FAN7601、2AS01、2BS01、LD7535、LD7550、LD7552、LD7575、SG5841、SG6841等等，结构布局极其一致，电路原理大同小异，找出共同点，很容易举一反三，触类旁通。

TEA1530AT正常工作时数据如表1，均为MF-47型万用表测得。

电压单位V；电阻单位kΩ，为在线红表笔接地测得。

2、高压部分715G2538系列一体板的高压点灯部分采用了TL494I为主控。

从前面的框图可以看出，高压部分输入端为供电、亮度调节、开关控制，输出端为灯管接口。

可以把高压电路看作一个单独的模块。

维修时如果高压部分损坏严重，可以用单独的高压板进行代换，只要接口对应就可以，而不必拘泥于芯片是什么型号。