偶看新闻湖州橡胶切条机:基于SG6841 LCD显示器开关电源故障检测与维修
来源：百度文库 编辑：偶看新闻 时间：2024/05/03 06:56:45
摘要:由SG6841开关电源驱动器件构成的LCD显示器开关电源由于工作在高频、高电压启动以及输出大电流的状态下,极易发生故障。该文结合SG6841构成开关电源电路的工作原理,分析和总结基于SG6841 LCD显示器开关电源故障检测的方法和技巧。
SG6841是一款高性能固定频率电流模式控制器,属于电流型单端PWM调制器,具有外围电路简单、性能优良、电压调整率好等优点,广泛应用于LCD显示器等电子设备中作开关电源驱动器件。在实际应用中该电路常易发生故障。加上控制电路和保护电路较复杂,且各部分电路互有牵连,这些都给电路故障的检测带来了一定的困难。现结合电路的工作特点,通过对电路要点的解析,来阐述SG6841所组成的LCD显示器开关电源的检测方法与维修技巧。
1 SG6841的电路结构和工作原理
1.1 SG6841的电路结构
SG6841其内部主要由高压启动电流源、振荡器、基准电压发生器、功率输出、保护及欠压锁定等电路组成,结构框图如图1所示。
SG6841各引脚功能:
①脚GND:接地端。
②脚FB:稳压反馈控制信号输入端,外接 光耦用于控制PWM占空比实现稳压。
③脚Vin:启动电压输入端,SG6841开始工作必须在该端要提供一个启动电压。
④脚Ri:振荡频率设定端,外接时间常数元件R来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。
⑤脚RT:保护电路输入端,用于高压保护。
⑥脚Sense:开关管电流检测信号输入端,当电压达到阈值时芯片会停止输出,实现过流保护。
⑦脚VDD:电源电压端。
⑧脚GATE:开关管激励脉冲输出端,采用图腾柱式输出电路可直接驱动MOSEFT晶体管。
1.2 SG6841的工作原理
1.2.1 启动振荡电路
将300V直流电压VCC经启动电阻R1降压后加到SG6841的引脚③Vin启动电压输入端,并通过内部电阻对引脚⑦电源端外接电容充电,当VDD>16V时,启动电源工作,启动过程完成后反馈绕组感应电压经二极管D1整流和电容C1滤波后为SG6841提供维持正常工作的VDD电压。内部振荡器振荡产生锯齿波脉冲电压去触发控制SG6841内部PWM电路,并产生矩形开关激励脉冲,该脉冲经驱动放大后经引脚⑧输出,去控制MOS管使其工作在开关状态。其PWM频率范围为50KHz～100KHz。通过引脚④Ri端外接时间常数元件R2来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。
1.2.2 稳压控制电路
当输出电压升高时,通过电压取样和反馈回路去调节,该电路主要通过电阻、光电耦合器IC102和电压调节器IC103。当采样电压在与基准电压比较后,经误差放大器放大,去控制光电耦合器,其输出端接至SG6841的②脚FB端,经内部电路处理,去控制使SG6841的⑧脚输出驱动脉冲的占空比变小,输出电压下降,电压稳定。同样,当输出电压降低时,使脚⑧脚出脉冲的占空比变大,输出电压上升,最终使输出电压稳定在设定值。可见,FB端电压越高, Gate端输出脉宽也越宽占空比增大;FB端电压越低, Gate端输出脉宽也越窄占空比变小,从而实现PWM控制,使输出电压稳定。
1.2.3 保护电路
该电路具有欠压锁定保护、过压保护和开关管过流保护功能。
1） 欠压锁定保护
SG6841采用了欠压锁定电路,它的开启电压为16V,关闭电压为10,当VDD﹤16V时,比较器输出为低电平,SG6841无法工作。当VDD升到16V时,欠压锁定器输出为高电平,SG6841正常工作,同时MOS管导通,使比较器反向输入端为10V。当VDD下降至10V时,欠压锁定器的输出回到低电平,整个电路停止工作。SG6841的7脚端设置了一个32V的齐纳二极管,保证内部电路绝对工作在32V以下,以防电压过高损坏芯片。
2） 过压保护
SG6841的⑤脚RT为保护电路输入端,URT <0.65V时启动保护功能。当RT端电压略低于0.65V,PWM脉冲的占空比会减少,从而降低电源输出电压;当RT端电压大大低于0.65V时,PWM脉冲的占空比会减少至零,从而使电源完全停止输出。利用SG6841的该功能可实现电源的高压保护。
3） 过流保护
电流通过输出开关MOS管的源极串联的取样电阻Rs转换成电压。此电压由电流取样输入端⑥脚Sense开关管最大电流检测信号输入端监视,并与来自②脚的反馈控制信号FB端电平相比较。通常取样电阻Rs为一小电阻。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻Rs上的电压升高。当Sense端的电压达到0.85V时,RS触发器的R端输入为低电平,从而Q非输出低电平,SG6841即停止脉冲输出,可以有效的保护功率管不受损坏,从而实现过流保护。
SG6841是一款高性能固定频率电流模式控制器,属于电流型单端PWM调制器,具有外围电路简单、性能优良、电压调整率好等优点,广泛应用于LCD显示器等电子设备中作开关电源驱动器件。在实际应用中该电路常易发生故障。加上控制电路和保护电路较复杂,且各部分电路互有牵连,这些都给电路故障的检测带来了一定的困难。现结合电路的工作特点,通过对电路要点的解析,来阐述SG6841所组成的LCD显示器开关电源的检测方法与维修技巧。
1 SG6841的电路结构和工作原理
1.1 SG6841的电路结构
SG6841其内部主要由高压启动电流源、振荡器、基准电压发生器、功率输出、保护及欠压锁定等电路组成,结构框图如图1所示。
SG6841各引脚功能:
①脚GND:接地端。
②脚FB:稳压反馈控制信号输入端,外接 光耦用于控制PWM占空比实现稳压。
③脚Vin:启动电压输入端,SG6841开始工作必须在该端要提供一个启动电压。
④脚Ri:振荡频率设定端,外接时间常数元件R来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。
⑤脚RT:保护电路输入端,用于高压保护。
⑥脚Sense:开关管电流检测信号输入端,当电压达到阈值时芯片会停止输出,实现过流保护。
⑦脚VDD:电源电压端。
⑧脚GATE:开关管激励脉冲输出端,采用图腾柱式输出电路可直接驱动MOSEFT晶体管。
1.2 SG6841的工作原理
1.2.1 启动振荡电路
将300V直流电压VCC经启动电阻R1降压后加到SG6841的引脚③Vin启动电压输入端,并通过内部电阻对引脚⑦电源端外接电容充电,当VDD>16V时,启动电源工作,启动过程完成后反馈绕组感应电压经二极管D1整流和电容C1滤波后为SG6841提供维持正常工作的VDD电压。内部振荡器振荡产生锯齿波脉冲电压去触发控制SG6841内部PWM电路,并产生矩形开关激励脉冲,该脉冲经驱动放大后经引脚⑧输出,去控制MOS管使其工作在开关状态。其PWM频率范围为50KHz～100KHz。通过引脚④Ri端外接时间常数元件R2来并提供一个恒定的电流,改变电阻阻值将改变PWM的频率。
1.2.2 稳压控制电路
当输出电压升高时,通过电压取样和反馈回路去调节,该电路主要通过电阻、光电耦合器IC102和电压调节器IC103。当采样电压在与基准电压比较后,经误差放大器放大,去控制光电耦合器,其输出端接至SG6841的②脚FB端,经内部电路处理,去控制使SG6841的⑧脚输出驱动脉冲的占空比变小,输出电压下降,电压稳定。同样,当输出电压降低时,使脚⑧脚出脉冲的占空比变大,输出电压上升,最终使输出电压稳定在设定值。可见,FB端电压越高, Gate端输出脉宽也越宽占空比增大;FB端电压越低, Gate端输出脉宽也越窄占空比变小,从而实现PWM控制,使输出电压稳定。
1.2.3 保护电路
该电路具有欠压锁定保护、过压保护和开关管过流保护功能。
1） 欠压锁定保护
SG6841采用了欠压锁定电路,它的开启电压为16V,关闭电压为10,当VDD﹤16V时,比较器输出为低电平,SG6841无法工作。当VDD升到16V时,欠压锁定器输出为高电平,SG6841正常工作,同时MOS管导通,使比较器反向输入端为10V。当VDD下降至10V时,欠压锁定器的输出回到低电平,整个电路停止工作。SG6841的7脚端设置了一个32V的齐纳二极管,保证内部电路绝对工作在32V以下,以防电压过高损坏芯片。
2） 过压保护
SG6841的⑤脚RT为保护电路输入端,URT <0.65V时启动保护功能。当RT端电压略低于0.65V,PWM脉冲的占空比会减少,从而降低电源输出电压;当RT端电压大大低于0.65V时,PWM脉冲的占空比会减少至零,从而使电源完全停止输出。利用SG6841的该功能可实现电源的高压保护。
3） 过流保护
电流通过输出开关MOS管的源极串联的取样电阻Rs转换成电压。此电压由电流取样输入端⑥脚Sense开关管最大电流检测信号输入端监视,并与来自②脚的反馈控制信号FB端电平相比较。通常取样电阻Rs为一小电阻。当负载短路或其它原因引起功率管电流增加,并使取样电阻Rs上的电压升高。当Sense端的电压达到0.85V时,RS触发器的R端输入为低电平,从而Q非输出低电平,SG6841即停止脉冲输出,可以有效的保护功率管不受损坏,从而实现过流保护。