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LED拼接大屏幕电源电路原理及故障检修

文章来源:澳门永利娱乐人气:发表时间:2019-07-18 16:20

  某大屏幕显示器由80个LED显示单位拼接而成,20个开闭电源模块为它们供电,每个电源模块为4个LED显示单位供应5V电源。拼接屏妨碍局面为:入手下手是个中6个LED显示单位的亮度变暗,闭断互换220V供电,从新加电后,变为20块LED显示单位变为所有不亮,另有32个LED显示单位亮度变暗。经检验确认,妨碍由电源模块妨碍惹起,个中,为所有不亮的20个LED显示单位供电的5个电源模块无输出电压,为亮度变暗的32个LED显示单位供电的8个电源模块的输出电压差别水平地变低(电压正在3~3.9V之间)。电源模块采用的是诚联电源坐蓐的CL-A-200-5型5V/40A直流电源。

  图1为按照电途板实物绘制的道理图,元件标号与实物类似。电源电途由互换扰乱压抑(EMI)及主整流滤波电途、DC/DC变换电途、稳压驾驭电途以及过流/短途掩护电途4一面构成。

  EMI电途由C1-C4、L1组成。其功用:1)压抑输入市电的电磁扰乱,省得影响电源职责;2)防卫电源职责时出现的高频电磁信号通过互换线途传导或辐射到市电搜集,影响其他电气装备的寻常职责。R13用于泄放C1存储的电荷。

  整流滤波电途由整流全桥BD1和主滤波电容C5、C6组成。其功用是将互换220V供电变换为DC/DC变换电途所需的300V直流电压V0。C5、C6两头并接的电R2、R1不只可平衡2只电容的电压,并且正在断电后可迅速泄放掉电容积聚的电能。负温度系数电阻RT1用于防卫加电刹那出现的报复大电流。

  该电途由脉宽调制驾驭芯片IC1(KA7500B)及其外围元件组成的脉冲振荡信号出现电途5一面组成。个中,由激发变压器T2、三极管Q3/Q4及闭系元件组成了驱动电途;由滤波电容C5、C6、高频变压器T1、开闭管Q1/Q2及闭系元件组成的功率变换电途;由D18、D19、L2、C22~C25组成了输出整流滤波电途;由T1的副边6-4-7绕组及D9、D10、C9构成了IC1的供电电途。

  KA7500B(TL494)是一种本能较强的开闭电源脉宽调制驾驭芯片,集成了众种效力电途。包含:由外接元件肯定振荡频率的锯齿波振荡器(1~300kHz),脉宽调制逻辑电途,由2个集电极开途的三极管组成的输出脉冲信号驱动电途,驾驭2个驱动三极管同时截止的死区时期驾驭(DTC)电途(死区时期为振荡周期的4~100%),2个用于调制输出脉冲宽度(即输出三极管导通时期)的电压差错放大器,以及给外围电途供应5V参考电压VREF的稳压电途等。

  IC1(KA7500B)内含一个锯齿波振荡电途。当VCC的12脚电压抵达8V时,振荡器入手下手职责,振荡频率由5脚外接电容C14和6脚外接电阻R20肯定。按照实质参数阴谋,电途的振荡频率=1.1/(R20×C14)=50kHz。芯片8脚C1端和11脚C2端差别以振荡频率的一半(即25kHz)瓜代输出脉宽调制信号。

  IC1供电VCC经电阻R12(1.5k)加到驱动变压器T2低级绕组的中央抽头2,Q4、Q3的c极差别衔接到T2低级绕组的1、3抽头,IC1的8、11脚差别衔接Q4和Q3的b极,T2的2个次级6-7、8-9绕组差别驱动开闭管Q2和Q1职责,使它们职责正在开闭形态。当IC1的8、11脚同时为高电往常,Q3、Q4导通,T2低级1-2、2-3绕组中流过巨细相当对象相反的电流,T2的2个次级绕组均无感觉电压输出;当8脚有低脉冲信号而11脚仍为高电往常,Q4截止、Q3导通,T2的1-2绕组无电流流过,2-3绕组中有电流流过,6-7、8-9绕组出现左负、右正的感觉电压;当8脚变为高电平而11脚有低脉冲信号时,Q4导通、Q3截止,T2的1-2绕组有电流流过,2-3绕组无电流流过,6-7、8-9绕组均出现左正右负的感觉电压。Q3、Q4的e极所接D15、D16和C13用于将e极电位抬高到1.3V以上,使得Q3、Q4能牢靠截止。

  IC1的8、11脚输出的脉冲信号经推进电途放大后,正在T2的2个次级绕组出现感觉脉冲电压。当T2的6-7、8-9绕组出现左正、右负的感觉电压时,Q1的b极得到正向脉冲而导通,Q2的b极得到反向脉冲电压而截止,电流从C6的正极经Q1的ce结、T2的5-4绕组、开闭变压器T1的低级9-8绕组、C7流向C6的负极,给T1充磁,此时T1的次级1-3、3-2绕组感觉出上正下负的低电压输出脉冲。当T2的6-7、8-9绕组出现左负右正的感觉电压时,开闭管Q2的b极得到正向脉冲电压而导通,Q1的基极得到反向脉冲电压而截止,电流从C5的正极经C7、开闭变压器T1的低级8-9绕组、T2的4-5绕组、Q2的ce结流向C5的负极,给T1反向充磁,此时T1的次级1-3、3-2绕组感觉出下正、上负的脉冲电压,它们经D18、D19全波整流,运用L2、C22~C25组成的滤波搜集滤波后,输出5V直流电压。

  C10、C11用于加快Q1和Q2的导通和截止,以下降功率开闭管的热损耗;R6、R7和R10、R11为Q1和Q2的b极限流电阻;D7、R5和D4、R9的功用是抬高Q1、Q2的导通电压,使Q1和Q2能牢靠截止;D5、D6是续流二极管,正在Q1、Q2由导通变为截止时,差别为T1的低级8-9绕组供应接续电流;C8、R3组成尖峰脉冲息灭搜集,用于罗致T1低级绕组出现的尖峰脉冲,省得开闭管截止刹那过压损坏。R34(51Ω)为电源空载时的输出负载电阻。

  该电途由T1的副边6-4-7绕组及D9、D10、C9组成。寻常职责时,跟着T1低级绕组中正反向电流的活动,正在T1的6-4-7绕组瓜代出现的感觉电压经D9、D10全波整流、C9滤波后,为IC1供应职责电压VCC。

  接入互换电后,整流全桥BD1入手下手给C5、C6充电,C6正、负极间的电压经R4A、R4B、R7、R5、T2的5-4绕组、C7、T1的低级绕组9-8组成充电回途,正在R5两头开发启动电压。当R5两头电压抵达0.7V时,Q1导通,电流由C6的正极通过Q1、T2的5-4绕组自下向上 流过T1的9-8绕组,再经C7达到C6的负极,给T1充磁;同时,T2的6-7、8-9绕组出现左正右负的感觉电压,加快Q1导通,压抑Q2导通,直至流过T1的低级绕组的电流不再拉长;以后,T2的6-7、8-9绕组出现左负右正的感觉电压,使Q1连忙截止,而且加快Q2导通,电流由C5的正极通过C7、自上向卑鄙过T1的低级8-9绕组,再经T2的4-5绕组、Q2达到C5的负极,给T1反向充磁。反复该历程,正在T1的副边6-4-7绕组出现感觉电压,经D9、D10整流,C9滤波,出现IC1的职责电压VCC。

  当VCC高于8V时,IC1入手下手职责,内部振荡器出现的振荡脉冲,驾驭PWM脉冲爆发器出现驱动信号,经放大后从8、11脚瓜代输出。

  当VCC抵达8V时,芯片IC1的14脚先出现5V参考电压VREF,该参考电压经C17(1μF)、R21(12k)分压后加到IC1的4脚(DTC),并给C17充电,IC1内部的死区时期驾驭电途将8、11脚置位为高电平。跟着C17的充电及其两头电压的升高,IC1的4脚电位从5V慢慢下降,当4脚的电位下降到3.3V时(大约5ms延时),IC1的死区时期减小到振荡周期的96%,8、11脚入手下手瓜代输出最窄的负脉冲信号(占空比为4%),电源入手下手输出电压。跟着4脚电位的进一步消重,8、11脚输出的负脉冲宽度慢慢增大,电源的输出电压也逐渐升高,直到电容C17被充满电,4脚的电位变为R25(120k)和R21(12k)对VREF的分压值(约0.45V)时,IC1的输出脉冲不受死去时期驾驭电途驾驭,IC1的8、11脚的输出负脉冲宽度入手下手由两个差错对比器驾驭,实行软启动历程。

  稳压驾驭电途由IC1内差错放大器1、R22~R24、电位器RW1、R29~R31、C16、C19等元件构成。VREF经R23、R24分压,给IC1差错放大器1的反相端2脚供应2.5V电压,输出5V电压经R31、R29与R30、RW1分压后加赴任错放大器1的同相端1脚。

  当输出电压因某种情由消重时,经取样后使IC11脚输入的电压下降,差错放大器1输出变低,经IC1内部的脉宽调制电途功用,使8、11脚输出的脉冲宽度增大,开闭管Q1、Q2的导通时期延伸,开闭变压器T1存储的能量添加,使输出电压升高到寻常值,完毕稳压驾驭。反之,稳压驾驭历程相反。

  C16和R22为差错放大器1的抵偿电途。调治电位器RW1可能微调输出电压。

  输出过流掩护电途由IC1内差错放大器2、R35、R36、R231、康铜电阻J3-J6、R38、C12及C32组成。差错放大器2的同相端16脚经R231和C32接地,VREF经R35和R36、J3~J6分压,为差错放大器2的反相端15脚供应约54mV的电压。寻常景况下,差错放大器2的输出为低电平,IC1的8、11脚输出脉冲信号宽度由差错放大器1驾驭。当负载电流增大时,康铜电阻J3-J6两头电压升高,差错放大器2的反相端15脚电压随之消重;负载电流大于42A时,差错放大器2的反相端15脚电压低于0,差错放大器2的输出变为高电平,高于差错放大器1的输出电压,IC1的8、11脚输出脉冲信号由差错放大器2驾驭,脉冲宽度随差错放大器2输出电压的升高而变窄,电源的输出电压下降。当差错放大器2的输出电压凌驾3.5V时,IC1的8、11脚无驱动脉冲删除,电源无输出电压。从而完毕电源的过流掩护效力。C12和R38为差错放大器2的抵偿电途。

  输出短途掩护电途由Q5、R21、R26~R28、D17和C18组成。一朝负载闪现短途,输出端电压低于2.1V时Q5截止,参考电压VREF经R26对C18充电,使IC1的4脚电压升高。当该电压抵达3.3V时,死区时期驾驭逻辑电途使IC1结束输出负脉冲,8、11脚被置位为高电平,电源无电压输出。

  明白与检修:空载加电,测得输出电压为3.9V,而且电源盒发出细微的“吱吱”声。断电后掀开外壳,提神巡查要紧元器件时,呈现5V输出滤波电容C22~C25(3300μF/10V)胀包,拆下并逐一丈量,容量差别为19μF、22μF、29μF、31μF。用4只正品同规格同规格电容转换后加电,输出电压变为6.63V,但仍能听到细微的“吱吱”声,注解开闭电源仍有妨碍。断电后,正在途丈量整流全桥BD1寻常,丈量C5、C6(470μF/200V)的容量寻常。加电后,丈量300V供电V0为299V,测IC1(KA7500B)的12脚的VCC电压惟有2.03V,而且14脚的VREF电压仅为1.27V,注解IC1未职责,狐疑其供电电途分外。断电后,正在途测IC1供电的整流二极管D9、D10寻常,检测C9(47μF/50V)的容量不敷0.4μF,注解它已失效。用同型号电解电容转换后再次加电,测得电源输出为5.07V,“吱吱”声没落,妨碍摒除。

  为了便于以来维修,笔者丈量了空载和接1.8Ω假负载时,利用告成VC9805A+型万用外测得IC1(KA7500B)各脚的电压值,如附外所示。

  脚号空载电压(V)1.8Ω负载时电压(V)脚号空载电压(V)1.8Ω负载时电压(V)

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