1、全國家電精英維修論壇 PAGE 24維 修 手 冊聯想LXB-L15C (PWPC板維修) 制作：審核：核準：STS技術支持部（內部使用） A00 2004. 4. 13 TOC o 1-3 h z HYPERLINK l _Toc75575796 四、PWPC板電路原理分析 PAGEREF _Toc75575796 h 3 HYPERLINK l _Toc75575797 1.1電源部份的電路原理分析 PAGEREF _Toc75575797 h 3 HYPERLINK l _Toc75575798 1.2 INTERVER部分電路分析 PAGEREF _Toc75575798 h 9 HY

2、PERLINK l _Toc75575799 2.1 PWPC板電源部份維修流程圖 PAGEREF _Toc75575799 h 14 HYPERLINK l _Toc75575800 2.2 PWPC板升壓部份維修流程圖 PAGEREF _Toc75575800 h 16 HYPERLINK l _Toc75575801 2.3 PWPC板重點點位的測試波形 PAGEREF _Toc75575801 h 17 HYPERLINK l _Toc75575802 2.4 PWPC：5216A1L1參考電路圖 PAGEREF _Toc75575802 h 20四、PWPC板電路原理分析整流濾波D9

3、10 D912變壓器T90190-240VAC輸入線路濾波橋式整流及濾波DB901PWPC板是機器內置的由電源部份與升壓部份組合構成，這樣設計上簡化了機構，降低了成本，提高了產品的性能。電源部份由：橋式整流濾波、軟啟動電路、脈寬調制控制芯片（SG6841）及輸出整流12V、5V直流電壓等電路構成。升壓部份由：電壓啟動回路、PWM控制器（BA9741）、直流變換回路、LC振蕩及輸出回路等電路構成。圖（9-1）是其內部方框圖，下面電路詳盡分析了其部份電路的工作原理：MOS開關管Q903CN201軟啟動電路R906、R90712V5V過壓保護回路Q901電壓反饋回路IC902PWM控制器IC901L

4、C振蕩及輸出回路PT201 Q209ON/OFFMOS開關管Q903直流變換回路L2032個燈管過壓保護ZD203反饋回路D207電壓啟動電路Q201 Q202PWM控制器U201亮度調節0-5V圖（9-1）PWPC板電氣方框圖1.1電源部份的電路原理分析一、輸入交流濾波該部分的主要作用是用于防止由交流輸入線引入的噪聲，抑制電源內部產生的反饋噪聲。該濾波器被設計成為電磁兼容（EMI）濾波器。開關電源是把工頻交流整流為直流后，再通過開關變為高頻交流，其后再整流為穩定直流的一種電源，這樣就有工頻電源的整流波形畸變產生的噪聲與開關波形產生的噪聲。在輸入側泄露出去就表現為傳導噪聲和輻射噪聲，在輸出側泄

5、露出去就表現為紋波。外部噪聲會進到電子設備中，而供給負載的電源噪聲也會泄露到外部。若電源線中有噪聲電流通過，電源線就相當于天線向空中輻射噪聲。為此，在開關電源的輸入側要介入電容與電感構成的濾波器，用于抑制交流電源產生的EMI。噪聲分為共態噪聲和正態噪聲。對于單相電源，輸入側有2根交流電源線和1根地線。在電源輸入側2根交流電源線與地線之間產生的噪聲為共態噪聲；2根交流電源線之間產生的噪聲為正態噪聲。這就要求在電源輸入側接入的EMI濾波器要濾除這兩類噪聲。在該電源電路中使用如下圖9-2的EMI濾波器。它由共態扼流圈L902，跨接線路電容C901以及線路高通濾波電容C902和C903構成。其中，L9

6、01用于濾除低頻共態噪聲，C901用于濾除低頻正態噪聲，C902和C903用于濾除高頻共態和正態噪聲。圖中R901、R902用于拔掉電源時對電容起放電作用。圖9-2 交流濾波及橋式整流濾波電路二、橋式整流及濾波當220V交流輸入經橋式整流輸出后經濾波電容C905濾波后生成一高壓的直流電壓其大小為1.414VAC，C900起濾除高頻電磁干擾用。三、軟啟動電路300V軟啟動電路如圖9-3所示，圖中的電阻R為R906、R907、為1M的等效電阻，由于這些電阻的阻值很大，所以其工作電流很小。剛啟動開關電源時，SG6841D所需要的啟動工作電流由 +300V直流高壓經過R降壓后加至SG6841D的輸入端

7、Vin實現了軟啟動。一旦開關功率管轉入正常的工作狀態，自饋線圈4-5端上所建立的高頻電壓經D902、C907整流濾波后，就作為芯片的工作電壓，至此啟動過程結束。 圖9-3 電源軟啟動電路四、脈寬調制控制器SG6841D 在LCD Monitor中Adapter采用的是開關電源設計方法。開關電源具有體積小、重量輕、變換效率高等優點，因此被廣泛應用于電子產品中，特別是脈寬調制（PWM）型的單片開關電源。PWM型開關電源的特點是固定開關頻率，改變脈沖寬度來調節占空比。其基本工作原理：交流220V輸入電壓經過整流濾波電路變成直流電壓，再由開關功率管斬波和高頻變壓器降壓，得到高頻矩形波電壓，經整流濾波后

8、獲得所需要的直流輸出電壓。脈寬調治器是這類開關電源的核心，它能產生頻率固定而脈沖寬度可調的驅動信號，控制開關功率管的通斷狀態，來調節輸出電壓的高低，達到穩壓的目的。以下將要介紹的電源適配器就是這種類型的脈寬調制的單片開關電源。它所用的是SG6841D脈寬調制集成控制器。SG6841D有下列性能特點：(1)它屬于電流型單端PWM調制器，具有管腳數量少、外圍電路簡單、安裝調試簡便、性能優良、價格低廉等優點。能通過高頻變壓器與電網隔離，適合于構成無工頻變壓器的2050W小功率開關電源。(2)綠色模式待機時的低功耗和完美的保護特性。在待機模式下：把反饋電壓作為參考值，一旦反饋電壓低于門限值，輸出線性下

9、降以減少功耗，同時提供一定的輸出電壓 。保護特性：1、NTC電熱檢測器用于檢測溫度升高時起保護作用。當環境溫度上升，IC RT PIN電壓小于0.65V此時PWM占空比將減小，可使SMPS功率輸出降低，進而使溫度下降。如果環境溫度再次上升，將關閉輸出PWM。2、功率檢測器起一個過載保護。通過檢測IC PIN6檢測電阻，當此PIN電壓高于門限電壓0.85V時，GATE輸出被關閉。 （3）啟動電流和工作電流分別降至30uA和3Ma,從而改善功率轉換效率，PWM頻率可以通過改變外接電阻來改變。啟動電流:典型值為30UA，超低啟動電流充許用戶使用高阻抗，低啟動電阻，以提供SG6841所需的啟動電流。工

10、作電流為3MA，它降低VDD保持電容的要求。（4）SG6841D屬于電流控制型脈寬調制器。所謂電流控制型是指，一方面把自饋線圈的輸出電壓Vin反饋給誤差放大器，在與基準電壓進行比較之后，得到誤差電壓Vr；另一方面初級線圈中的電流在取樣電阻R919上建立電壓，直接加到IC901 PIN6電流檢測比較器的同相輸入端，與Vr作比較，進而控制輸出脈沖的占空比，使流過開關功率管的最大峰值Ipm電流總是受誤差電壓Vr的控制，這就是電流控制型的原理。其優點是調整速度快，一旦+300V輸入電壓發生變化，就立即引起Ipm的變化，迅速調整輸出脈沖的寬度。為了改善開關MOS管的控制和保護其不至于過壓，輸出驅動電壓被

11、限為18V.(5)圖9-4為SG6841D內部框圖。 圖9-4SG6841D內部框圖(6)如圖9.4即為SG6841D的內部框圖。其各引腳的作用如下：PinNAME功能PinNAME功能1GND接地5RT溫度保護2FB電壓反饋輸入端6SENSE電流檢測腳3VIN啟動電流輸入端7VDD供電端4RI參考設置8GATEPWM驅動輸出五、高壓保護回路、溫度過高保護回路1、高壓保護回路如圖9-5所示，當電網電壓升高超過最大值時，自饋線圈輸出的電壓也將升高。該電壓將會超過20V，此時ZD901被擊穿，R911上就會產生壓降，當這個壓降有0.6V時將使Q902導通，拉低Q901的基極電位，使Q902也導通，

12、使D903導通, 這樣SG6841D Pin4接地，產生瞬間短路電流，使SG6841D迅速關斷脈沖輸出。另外Q902導通，這樣SG6841D Pin7的15V基準電壓通過R909、Q901直接接地。因此切斷了IC的電源，達到高壓保護作用。 2、溫度過高保護回路:當電路的元件（IC、開關管）工作溫度升高超過最大值時，IC的內部專有一個熱保護器從PIN 5接電阻連到地以檢測溫度。當此PIN的電壓低于門限電平0.65時，迅速關斷脈沖輸出 ，保護了電路的重要元件。PIN 4VDD 圖9-5高壓保護回路六、開關功率管及限流電路SG6841D的Pin8腳輸出一個如圖9.6所示的脈沖波，該脈沖的頻率為58.

13、5kHz，占空比為11.4%。該脈沖控制功率管Q903的按其工作頻率進行開關動作。這樣變壓器就開始工作，電流從Q903的漏極流向源極，在R917上產生電壓。R917為電流檢測電阻，由它產生的電壓直接加到SG6841D的過流檢測比較器的同相輸入端，只要該電壓超過1V，將使SG6841D內部的電流保護電路啟動，使Pin8關閉，實現過流保護。這就是限流電路的工作原理。七、直流變換回路（變壓器T901）當SG6841D輸出的如圖9.7的波形，Q903做開關狀態，其工作頻率為58.5kHz，占空比為11.4%。T901開始工作，在高電平Q903導通，T901的初級線圈有電流流過，產生上正下負的電壓，則次

14、級產生下正上負的感應電動勢，這時次級上的二極管D910截止，此階段為儲能階段；而低電平時，開關管截止，初級線圈上的電流在瞬間變為0，初級的電動勢為下正上負，在次級上感應出上正下負的電動勢，此時D910導通，有電壓輸出。再經過整流濾波后即可輸出。圖9.8的波形中可以看出該電壓波形有較大的浪涌電壓和振鈴現象，其浪涌電壓的峰-峰值超過70V這是由MOS管自身關斷時產生和內部二極管的反向恢復特性產生的浪涌電壓，由于在電路中沒有加RC吸收電路或加二極管來抑制而產生的。圖9-6中T901的次級輸出端的二極管上并接了一RC（R920、C920）回路，用于吸收二極管D910上產生的浪涌電壓。當關機時T901的

15、初級線圈還有電流，此時Q903已截止，D901、R911、C906即形成放電回路，C906同時還有起濾除高頻諧波的作用5V12V圖9-6 T901工作回路圖9-7 SG6841D輸出脈沖 圖9-8 Q903漏極電壓波形輸出整流濾波回路1、 D910、C920、R920、L903、C922和C924構成了電容和LC濾波器。使得輸出為穩定12V的直流電壓向升壓板及主板音頻電路供電。 2、 D912、C921、R921、L904、C923和C925構成了電容和LC濾波器。使得輸出為穩定5V的直流電壓向主板電路供電。九、電壓取樣和反饋回路如圖9-9所示的電路圖為，電流、電壓取樣和反饋回路。圖中的IC9

16、03為TL431芯片。其內部原理圖如圖9-10所示。其內部有一個電壓比較器，該電壓比較器的反相輸入端接內部基準電壓，該基準電壓提供一個基準的比較電壓，該電壓為2.495V2%。該比較器的同相輸入端接外部控制電壓，比較器的輸出用于驅動一個NPN的晶體管，使晶體管導通，電流就可以從Cathode端流向Anode。12V5V圖9-9 電壓、電流取樣和反饋電路12V的直流電壓經過R922，R924分壓，在R924上產生電壓該電壓直接加到TL431的R端，由電路上的電阻參數可知該電壓正好能使TL431導通。這樣就要電流流過發光二極管，光電耦合器IC902開始工作。至此完成電壓的取樣。 圖9.10 TL4

17、31原理圖如果電網電壓升高導致輸出電壓隨之升高，這樣流過IC903光電耦合器的電流也就隨之增大，光電耦合器內部發光管的亮度越大，光敏三極管的內阻就越小，則光敏三極管端的導通程度加強，IC的PIN 2端電壓下降，該電壓加到SG6841D內部誤差放大器的反相輸入端，從而控制SG6841D輸出脈沖的占空比，降低輸出電壓。這樣就構成了過壓輸出反饋回路，達到穩定輸出的作用，能使輸出電壓穩定在12V和5V輸出左右。十、輸出過壓保護回路當次級二組輸出電壓異常升高，此時電壓將會超過12.2V或5.1V，此時ZD902或ZD903被擊穿將導致光電耦合器內部發光管的亮度異常加大，致使IC PIN2通過光敏三極管接

18、地，迅速關斷脈沖輸出，達到保護目的。1.2 INTERVER部分電路分析一、升壓板概述（1）、Inverter即逆變器，又叫電壓升壓板。它是專為Panel的背光燈提供工作電源的。Panel用的背光燈采用的是冷陰極熒光燈管（CCF），該燈管的工作電壓很高，正常工作時的電壓為600800V，而啟動電壓則高達15001800V，工作電流則為59mA。因此Inverter需要有如下功能：能夠產生1500V以上的高壓交流電，并且在短時間內迅速降至800V左右，這段時間約持續1-2S，電壓的曲線如圖10-1所示:由于Inverter提供電流的大小將影響冷陰極熒光燈管的使用壽命，因此輸出的電流應小于9mA，

19、需要有過流保護功能；出于使用的考慮，要有控制功能，即在顯示暗畫面的時候，燈管不亮，該控制信號可以由主板上的MCU或圖形處理器提供； 圖10-1 Inverter輸出電壓變化波形CN201（2）、Inverter是一種DC TO AC的變壓器，它其實與Adapter是一種電壓逆變的過程。Adapter是將市電電網的交流電壓轉變為穩定的12V直流輸出，而Inverter是將Adapter輸出的12V直流電壓轉變為高頻的高壓交流電；兩個部分同樣都采用了目前用得比較多的脈寬調制（PWM）技術，其核心部分都是一個PWM集成控制器，Adapter用的是SG6841D，Inverter則采用BA9741F芯

20、片。12VON/OFF二、Inverter的工作原理簡要分析(圖10-2為其工作方框圖)LC振蕩及輸出回路PT201 Q209直流變換回路L2032個燈管MOS開關管Q903電壓啟動電路Q201 Q202PWM控制器U201反饋回路D207亮度調節0-5V過壓保護ZD203 圖10-2 Inverter工作原理框圖 (1)Inverter輸入接口部分：Inverter輸入部分有3個信號它們分別為：12V直流輸入VIN、工作使能電壓ON/OFF及Panel的亮度調節信號。其中12V直流由電源提供；ON/OFF電壓由主板上的GM2115提供，其值為0或3V，當OFF時=0V，Inverter不工作

21、，而OFF時=3V，Inverter處于正常工作狀態；而亮度調節電壓由主板提供，其變化范圍在05V之間，將不同的電壓值反饋給PWM控制器反饋端，Inverter向負載提供的電流也將不同，DIM值越小，Inverter輸出的電流就越小,亮度就越暗。(2)電壓啟動回路：圖10-3的電路是常用的電源控制回路，由一個PNP和一個NPN管組成，它有兩個工作階段：第一階段，當ENB電壓為低電平（0V）時，Q201管處于截止狀態，因此Q202管也截止，此時Q202管C集上的直流電壓不能加到U201（BA9741）的Pin2輸入端，所以U201因無輸入而不工作，Pin1就無輸出脈沖，因此整個Inverter就

22、不工作；第二階段，ENB為高電平，此時Q201管飽和導通，Q202管B極被拉低，因Q202為PNP管，且其C集上加有12V的直流電壓，故Q2導通，12V電壓加至IC供電腳Pin2，啟動IC工作，U201就有脈沖輸出去控制開關管工作，整個Inverter就處于正常工作狀態，輸出高壓去點亮Panel的背光燈燈管。IC VCC PIN9 圖10-3 電源控制回路（3）BA9741F控制器簡介： BA9741F與TL1451是雙通道輸出的PWM驅動調整, 其IC工作電壓范圍3.635V，作為DC-DC轉換器具有以下特點： 1、精確度的內部參考電壓（2.5）輸出 2、短路保護（SCP） 3、欠壓保護 4

23、、死區（過壓）保護(3.1)表（10-1）是BA9741F的引腳定義：PIN簡稱功能PIN簡稱功能1CT外接振蕩電容9VCC電源供電端2RT外接振蕩電阻10OUT2脈沖電壓輸出端3NON1同相輸入放大器11DT2死區（過壓）保護端4INV1反相輸入放大器12FB2內部誤差放大器輸出端5FB1內部誤差放大器輸出端13INV2同相輸入放大器6DT1死區（過壓）保護端14NON2反相輸入放大器7OUT1脈沖電壓輸出端15SCP過流（短路）保護端8GND接地端16VREF基準電壓（2.5v） （3.2）內部參考電壓：由直流供電VCC產生的2.5V基準電壓用于向內部電路提供電源，并且作為誤差放大器和過流

24、保護比較器提供比較的基準電壓。經過衰減器產生的1V基準電壓輸入到誤差放大器的同相輸入端，作為誤差放大器的比較電壓。 圖10-4 BA9741F內部原理圖 （3.3） 振蕩器和PWM：振蕩器的頻率可以通過在Pin2的RT端與GND之間串接一個電阻來設置的，其范圍是10800kHz, 因此電阻的取值范圍應在5.150k之間。振蕩器的輸出是一個三角波電壓當（fosc=10k）時，其最小值為1.79V，最大值1.32V。脈寬調制比較器將誤差放大器的輸出和死區控制（DTC）輸入與三角波電壓進行比較。當三角波電壓比這兩個電壓中較大的那個小時,就關閉晶體管的輸出。 (3.4)過壓保護：在Pin11的DTC端

25、提供了一個限制輸出轉換占空比的方法。在該端與地之間接一個電阻，這樣在DTC端就可以得到一個死區參考電壓，它與振蕩器輸出的三角波電壓進行比較。當該電壓等于或大于1.79V時，輸出的占空比為0%.如果該電壓等于或小于1.32V時，輸出的最大占空比為100%。（3.5） 欠壓保護：當輸入電壓過低時，欠壓保護電路將關閉輸出晶體管的輸出以及當輸入電壓低于3V時，將復位短路保護電路。 (3.6)短路保護（SCP）：BA9741F內部有一個短路保護回路，當轉換器的輸出發生短路時，它將切斷電源，當SCP回路處于工作狀態時，它將阻止開關打開直到內部電路被復位。可以通過用減少輸入電壓直到欠壓電路起作用或通過外部拉

26、低SCP端。三、直流變換回路由MOS開關管Q203和儲能電感L201及D201組成了電壓變換電路，BA9741F輸出的脈沖經過Q205、Q207組成的推挽放大器放大后驅動MOS管做開關動作，使得直流電壓對L201進行充放電，這樣就從L201的另一端輸出了如圖10-5的交流電壓：圖10-5 L201輸出電壓波形（=101.5KHz）由于電路中的MOS開關管Q203采用P溝道場效應管，因此當U201輸出脈沖為低電平時對L201進行充電，高電平時Q203截止，L201放電。Q203輸出的脈沖波形如圖10-5。圖中的Q205、Q207組成的推挽放大電路是起放大作用，由于U201輸出脈沖的電流較小，不能

27、直接驅動MOS管Q203工作，因此必須加上放大電路加以放大。過壓保護電路：利用BA9741F的DTC死區控制電路可以組成一個過壓保護電路，其工作原理（如圖10-6）：當L201輸出電壓過高時，當它超過D203管的穩壓值11V時，D203管將會被擊穿，使得Q6管導通，這樣就把U1的Pin6腳DTC的電壓拉低，使得其電壓值低于0.7V，內部死區控制電路就關閉輸出晶體管的輸出。PIN 10( PWM OUT)PIN 11 DTC圖10-6 工作原理圖四、LC振蕩及輸出回路：C213和PT201初級線圈組成LC振蕩，Q209、Q210組成PUSH-PULL回路，它們處于交替工作狀態，R224、R225

28、、R226、R227為啟動電阻。Q209、Q210的輸出電壓在PT上迭加通過LC振蕩就產生了高壓正弦交流電輸出。在輸出方面，C215、C216為耦合分壓電容。當負載的Panel燈管未點亮時，輸出回路沒有導通，由PT1產生的1500V的高壓電通過電容耦合作用加在負載兩端，這樣就滿足了冷陰極熒光燈的啟動條件，熒光燈被點亮。此時輸出回路導通，有電流流過電容，由于電容有阻抗存在，因此電容兩端就產生了壓降，選擇電容的參數值就可以使通過電容衰減后加在負載兩端的電壓變為800V左右的工作電壓。 圖10-7工作原理圖五、輸出電壓反饋：當負載工作時，在R232兩端有交流電壓存在，該電壓經過D205、D207、C

29、211整流濾波后，得到一個直流的采樣電壓。將該電壓反饋給BA9741F的Pin14端，用于反饋控制BA9741F輸出脈沖的占空比，達到穩定Inverter輸出高壓的作用。2.1 PWPC板電源部份維修流程圖維修PWPC板時，因其PCB板為雙面元件，會給維修帶來很多的不便，建議脫離機器維修。一、電源指示燈不亮或暗是主板不良，檢修方法請參見（主板維修流程圖）開機，用電壓表測量主板CN503接口的PIN5 PIN9分別輸出的12V與5V電壓是否正常否脫離機器維修1、請注意電源地線2、小心操作、防止觸電3、焊接元件時請斷開電源脫離主板與PWPC板的連接線，測量PWPC板上的所對應12V、5V電壓是否正

30、常用電壓表測量C904兩端的電壓是否為正常的300V左右測量IC901 PIN7供電電壓是否為正常的13V是否OK是(1)請檢查啟動電阻R906、R907是否開路或變值請檢查電源輸入元件（F901、NR901、DB901、C904）及開關管Q203測 量 為 低 電 壓(2)請檢查PIN7供電元件D902、R908 否（3）用電阻法測量IC PIN7對地阻值及Q903是否不良（4）用斷開法檢查保護電路元件ZD901、Q902等檢查其負載相關回路元件：D910、ZD902等是（1）斷開T901 PIN9開機測量電壓是否恢復正常測量為跳變電壓是檢查其負載相關回路元件：D912、ZD903等（2）斷

31、開T901 PIN7開機測量電壓是否恢復正常（3）檢查其電壓反饋回路元件：IC902、IC903等請檢查其IC供電電容C906、C907及IC本身測量為正常電壓二、畫閃（異音）是檢查升壓部份電路開機，用電壓表測電源負載輸出是否為穩定12V及5V電壓否 檢查電源的300V濾波電容C904是否不良 否是更換不良元件 代換其IC供電濾波電容C906、C907是否不良否代換其負載輸出的濾波電容C922、C923是否不良 三、表（10-2）電源部份IC及三極管工作時的參考電壓（1）IC901PINNAME電壓值PINNAME電壓值1GND0V5RT1.59V2FB1.71V6SENSE0V3VIN14.7V7VDD12.53V4RI2.71V8GATE0.81V(2)IC902PIN電壓值PIN電壓值15.05V30V23.98V41.7V(3)IC903PINNAME電壓值圖示1R2