联想LX-P14C2彩显开关电源原理与检修

联想LX-P14C2显示器是采用飞利浦机心构成的具有多频扫描、即插即用等功能的14英寸彩色显示器。由于该显示器随机没有图纸，为了方便同行的维修工作，笔者根据电源电路的实物画出电路图并对其工作原理加以分析，供维修人员在检修时参考。

飞利浦机心构成的显示器元件类型是通过数字不同来区分的。为了便于理解，在进行电路分析时增加了元件类型的符号。

一、开关电源的工作原理

开关电源是由UC3842为核心构成的变压器耦合他激式开关稳压电源，有关电路如图1所示。它适应市电电压范围是100V～240V；市电电压频率是50Hz／60Hz；其最大负载电流是lA。主要为显像管灯丝、场扫描电路Ic7402、亮度处理等电路提供工作电压。



1．市电电压输入及消磁电路

当接通电源开关SWll03后，市电电压经双向滤波器L5l01、c1021、R1036滤除市电电网中的高频干扰后，分两路输出：一路送到自动消磁电路，另一路通过负温度系数热敏电阻R3133限流后，经D6101～D6104桥式整流，在滤波电容C2015两端产生300V左右的直流电压。

自动消磁电路是利用消磁电阻R3135的热敏性能，在消磁线圈L中产生一个由强变弱的交变磁场，对显像管及其附件进行消磁。

2．开关电源的功率变换

由整流滤波电路产生的300V电压，经开关变压器T5104的初级绕组⑩～14加到开关管Q7101的漏极。同时，经R3128限流，在C2117两端建立启动电压。当启动电压达到16V时，Ic7105(uC3842)⑦脚内的基准电压发生器产生5V基准电压，不但使内部电路工作，而且由⑧脚输出，通过振荡器的定时元件R3115、C2111充、放电，在Uc3842 ④脚上产生锯齿波电压。锯齿波电压经锯齿波整形电路整形，产生矩形脉冲，经推挽放大电路放大后，由uc3842⑥脚输出，使开关管Q7101工作在开关状态。Q7101导通后，开关变压器T5104上产生感应电动势，T5104自馈电诹样绕组被感应出的脉冲电压，由D6109半波整流，在滤波电容C2117两端产生15．14V直流电压，为UC3842提供启动后进入稳定工作状态时的电源电压。同时，由D6126、c2116整流滤波产生15．5V直流电压，作为稳压调节电路的取样电压。

3．稳压调节电路

输出端电压的调节是通过uC3842 2脚内误差放大器来实现的，在市电电压与负载电路不变时，UC3842②脚电压为2．5v，当市电电压升高或负载变轻，引起开关电源输出端电压变化的同时，相应引起取样电压变化，经R3109～R3111取样后的电压也发生变化，再经UC3842内的误差放大器比较、放大后，使Uc3842 6脚输出驱动电压的占空比发生变化，最终使输出端电压保持稳定。

稳压调节电路工作过程是：输出端电压↑(↓)→c2116两端电压↑(↓)→UC3842 2脚电压↑(↓)→Uc3842 6脚电压↓(↑)→输出端电压↓(↑)→输出端电压保持稳定。

4．保护电路

(1)欠压保护：当uc3842的启动电压低于16V时，UC3842不能启动，⑧脚没有5V基准电压输出，开关电源电路不能工作；当UC3842完成启动后，因负载有过流现象导致开关变压器T5104的感抗下降或自馈电供电电路不良，使自馈电电压低于10V时，uC3842 7脚内部的欠压保护电路动作，使Q7101停止工作，避免了Q7101因激励不足而损坏。

(2)尖峰吸收回路：在开关管Q7101截止期间，其漏极被感应的脉冲电压的尖峰是很高的，极易导致Q7101击穿。为了防止这种危害，该机主电源电路设置了由D6111和C2106、R3102组成的尖峰吸收回路。

二、工作/节能电路的工作原理

该显示器在VESA DPMS(显示电源管理信号)控制下，以两种方式工作：ON(正常工作)、STAND-BY(待机状态)。DPMS功能是通过主机的控制来实现的。若键盘或鼠标长时间处于不工作或利用程序关机，显示卡没有行同步信号输出时，显示器处于节能状态。

1．正常状态



参阅图2所示电路，当计算机主机处于正常工作状态时，由显示卡输入的行同步信号经电缆、连接器F601 13脚，再经R3620、c2068限流耦合后，由D6208整流，再经R3618限流，使场效应管Q7608导通，进而使Q750l导通。Q7501集电极输出的10．6v电压，送到Ic7504(TDA4851)①脚，Ic7504进入工作状态。由Ic7504③脚输出行激励信号，使行扫描电路处于工作状态，进而使整机进入正常工作状态。同时，由于Q7608导通，C2136负极的电位被钳位在0．5V以内，使Q7109截止，进而使电源指示灯D6120发光管发光(绿色)，表明显示器处于工作状态。

显示器处于工作状态时，行输出变压器T5503锁频绕组产生脉冲电压，经R3116、R3114分压限流，由C2111耦合到开关电源控制芯片IC7105(Uc3842)④脚(1)。使开关电源电路的振荡频率由自由振荡状态，进入与行频同步状态，避免了电源电路与行扫描电路因工作频率不同而产生的互相干扰，影响显示器的正常工作。

2．节能状态

如果鼠标或键盘长时间不工作或利用程序关机，系统将在VEST DPMS(显示电源管理信号)模式下设置同步信号，使Q7608截止，进而使Q7501截止，行扫描电路停止工作。

这时，c2136负极因Q7608截止而处于高电平，8V电源通过R3154(10k)、C2136、D6123、Q7109管be结构成充电回路，充电电流使Q7109导通，电源指示灯D6120停止发光。随着C2136两端电压差的升高，Q7109截止，8V电源通过R3130限流，不但使D6120导通发光。而且通过c2135、Q7110 be结构成充电回路，充电电流使Q7110导通。Q7110导通后，C2136经Q7110管ce结放电。随着C2135两端充电电压差的升高，Q7110截止，于是8V电源通过R3154、C2136，再次使Q7109导通，D6120停止发光。如上所述，D6120处于闪烁状态，表明显示器处于待机状态。

由于开关电源稳压调节电路采用间接误差取样电路，所以在停机状态时行输出管Q7521集电极电压为127V。

在停机状态时，只要打开主机，主机显示卡输出行同步信号时，显示器会自动进入工作状态。

3．节能状态解除

由于连接器F601⑤脚通过信号电缆接主机的“地”，所以在联机时隔离二极管D6607正极没有电压。在脱机后，8V电源通过R3792、D6607、R3618使Q7608导通，进而使Q7501导通，行扫描电路等即处于工作状态。

三、电源电路的故障分析与检修

1．UC3842的检测

以往判断uC3842是否正常，主要采用对地电阻法。由于这种方法在元件热稳定性能不良时容易出现误判，所以笔者在维修中摸索出一种比较可靠的方法，供维修人员在检修中用作参考。

在滤波电容C2116(1)两端接一只可调的直流稳压电源，用导线将C2116正极与uc3842 7脚相连。

当稳压电源输出的电压低于16V时，若uC38426脚有电压输出，说明uc3842内的推挽放大电路异常。当电压升高为16．8V时，正常时的uc3842关键脚电压是：①脚为0．8V，②脚为2．6V，⑥脚为0V，⑧脚电压为5V。在测试过程中，若⑧脚电压为0V或低于5V，多为uc3842异常。若②脚无电压或电压过高，多为误差取样电路的R3110、R3109、R3111异常。

降低稳压电源输出的电压，使UC3842 7脚电压为13．2V时，①脚电压为7V，②脚电压为2．25V，⑥脚电压为10．8V。在测试过程中，若②脚电压没有变化，说明误差取样电路异常，若②脚电压有变化，而⑥脚电压没有变化，多为UC3842内的误差放大电路异常。

2．常见故障的检修

(1)指示灯不亮：指示灯不亮，说明开关电源没有工作，故障检修流程如图3所示。



当怀疑开关管Q7101、整流管D6101～D6104击穿时，用万用表R×1挡测量它们的在路阻值，便可查出故障元件。

(2)始终处于待机状态：指示灯为闪烁发光状态，说明主电源电路基本正常，故障部位在主机或显示器的节能控制电路。故障检修流程如图4所示。



(3)指示灯为绿色：指示灯为绿色，说明电源电路、节能控制电路正常，故障部位主要在显像管灯丝供电电路、亮度控制电路、行扫描电路、显像管电路等。故障检修流程如图5所示。



四、检修实例

[例1]全无

分析与检修：通过故障现象分析，怀疑故障部位在主电源电路。

检查发现保险管F1001熔断且发黑，说明主电源电路有过流现象。用数字万用表的二极管挡在路测开关管Q7101(WDP806)D、S极之间正、反向电阻的阻值为零，怀疑Q7101击穿。脱开Q7101D极后，测其D、s极之间阻值仍然为零，说明Q7101的确击穿。

开关管Q7101击穿多为过压或功耗大所致。首先，检查尖峰电压吸收回路的D6111、R3102、c2106正常，检查限流电阻R3103、R3142正常，接着，检查主电源电路输出端的整流管正常。怀疑IC7105(uC3842)异常。在IC7105的⑤、⑦脚之间接一个直流稳压电源，当稳压电源输出端电压为12V时，测Ic7105 (6)脚有9V电压输出，说明UC3842内的推挽放大电路异常。更换后，故障排除。

[例2]全无

分析与检修：通过故障现象分析，怀疑故障部位在开关电源、显像管灯丝供电电路或亮度控制电路。

测开关电源输出端电压全部为0V，说明开关电源没有工作。测IC7105(Uc3842)⑦脚电压在11～14V之间波动，说明开关电源工作在欠压状态，怀疑自馈电电路或输出端整流管异常。检查自馈电电路的整流管时，发现D6109击穿，保险电阻R3108开路。用快速整流管RG2J更换D6109，用1Ω／1w保险电阻更换R3108后，故障排除。

因数字万用表存在一定的惰性，所以欠压状态时IC7105的⑦脚电压在11～14V之间波动，若用指针万用表测量时，电压变化的幅度较大。

[例3]无光栅，指示灯为绿色

分析与检修：通过故障现象分析，怀疑故障部位在开关电源、显像管灯丝供电电路或亮度控制电路。

检查发现显像管灯丝没有发光，测滤波电容C2128两端电压不足2V，说明整流滤波电路异常。用万用表R×1挡在路检查，发现整流管D6116几乎开路。用快速整流管HER306或FR307更换后，故障排除。

[例4]无光栅，指示灯为绿色

分析与检修：通过故障现象分析，怀疑故障部位在显像管灯丝供电电路或亮度控制电路。

检查显像管灯丝发光，而开机瞬间没有高压启动的声音，怀疑行扫描电路没有工作。

测IC7504(TDA4851)③脚没有驱动电压输出，说明行振荡电路没有工作。测Ic7504①脚没有12V供电电压。Q7501发射极有12V电压，而其集电极没有电压输出，怀疑Q7501损坏。测其在路阻值时，发现be结开路。用2SA966更换后，故障排除。

[例5]全无

分析与检修：通过故障现象分析，怀疑故障部位在开关电源、显像管灯丝供电电路或亮度控制电路。

开机，开关电源有“吱吱”声，说明开关电源已启动，而负载有短路现象。检查发现行输出管Q7521(BU2508A)击穿。拆除Q7521后，开机瞬间测滤波电容c2125两端电压超过130V，说明Q7521击穿是由于供电电压过高所致。检查发现供电切换电路的Q7106击穿。

由于Q7106只有在行频较高(分辨率设置的较高)时导通，在行频较低时截止。得知用户主机的行频设置在31．5kHz，所以Q7106不必更换，拆除即可。拆除Q7106后，测C2125两端电压为112V，说明供电恢复正常。用2SC1403代换BU2508A后，故障排除。