تعمیرات پاور مانیتور و تلویزیون های LCD قسمت اول
تعمیرات پاور مانیتور و تلویزیون های LCD قسمت اول
منابع تغذیه از قطعات الکترونیکی متداولی مانند فیوز ، پل دیود ، خازن صافی ، Power IC ، Power FET ، ترانسفورمر سوئیچینگ ، IC اپتوکوپلر ، دیودهای خروجی ثانویه ، خازن های صافی ثانویه و غیره استفاده می کنند.
به خاطر این پیکربندی ، اگر با دقت نحوه کار منبع تغذیه را مطالعه کنید با کمک نقشه و دیاگرام شماتیک شما می توانید هر منبع تغذیه ای را تعمیر کنید.
زمانی که شما به مدار و روش تعمیر مسلط شدید ، عیب یابی مدارهای منابع تغذیه دستگاه های مختلف برای شما میسر خواهد بود.
اصول کار منبع تغذیه سوئیچینگ در مقایسه با منبع تغذیه خطی (Linear) متفاوت است. به مراتب ساده تر از منابع تغذیه سویچینگ هستش
ولتاژ AC ابتدا وارد مدار فیلتر تداخل امواج و نویز می شود. بعد از آن ولتاژ AC توسط پل دیود به ولتاژ خروجی DC تبدیل شده و سپس توسط خازن های صافی بزرگ (معمولا 220 ولت 450 میکروفاراد) صاف می شود. ولتاژ DC صاف شده از مقاومت های StartUp عبور کرده و به ترانسفورمر سوئیچینگ پاور می رسد. زمانی که ولتاژ از مقاومت های اهم بالا StartUp عبور می کند ولتاژ کاهش یافته و به پایه های تغذیه (Pulse Width Modulation(IC PWM و… وارد می شود
زمانی که IC PWM ولتاژ را دریافت می کند ، سیگنالی به ترانزیستور FET ارسال می کند که تغییری در میدان مغناطیسی سیم پیچ ترانسفورمر ایجاد می کند و میدان مغناطیسی القا شده ، ولتاژ را در سیم پیچ ثانویه تولید می کند. هر یک از ولتاژهای ایجاد شده در سیم پیچ ثانویه بعد از فیلتر و صافی به صورت ولتاژ DC بدون ریپلی و نوسان در خروجی ارائه می گردد.
یکی از ولتاژهای اصلی خروجی DC ، از طریق Power IC به مدار فیدبک برگشته برای نمونه گیری ولتاژ از خطا کشف شده (Sampling Error Detection Circuit ) هنگامی که ولتاژ تغذیه افزایش یا کاهشی داشته باشد ، IC Power خروجی را تصحیح خواهد کرد. شما نوسان یا ریپل در خروجی نخواهید داشت
در مدل های جدیدتر ، شما Power FET را نمی بینید چون داخل Power IC قرار داده شده است
یک نمونه SMPS مانیتور LCD که Power FET داخل Power IC قرار داده شده است
تفاوت های اندکی در طراحی های SMPS دستگاه های مختلف وجود دارد ، از اصول کار یکسانی استفاده می کنند.
به طور خلاصه با نحوه کار منبع تغذیه خطی هم آشنا می شویم.
ولتاژ AC به بخش اولیه ترانسفورمر خطی وارد می شود ، و به ولتاژ AC پایین تر یا بالاتر تبدیل می شود. ولتاژ AC خروجی به وسیله دیود و خازن ، یکسوسازی و فیلتر می شود تا ولتاژ DC پایداری ارائه گردد.
با استفاده از دیاگرام های شماتیک انواع مختلف SMPS در بازار وجود دارد خیلی راحت هر دستگاهی را می توانید تعمیر کنید. بیشتر پاور های موجود در بازار کاملا مشابه یکدیگر هستند، ولی ممکن است بعضی از آنها از قطعات بیشتری استفاده کنند در حالی که در مدل های دیگر از قطعات کمتری استفاده شده باشد.
بعضی از منابع تغذیه سوئیچینگ از Power IC برای راه اندازی ترانسفورمر سوئیچینگ استفاده می کنند و بعضی دیگر از Power FET یا ترانزیستور برای انجام عملیات سوئیچ کردن ترانسفورمر استفاده می کنند.
معمولا SMPS شامل حدود 11 مدار اصلی است :
اگر یکی از این مدارها به درستی کار نکند باعث می شود مشکلاتی در منبع تغذیه ایجاد شود:
Input Protection ) .1 محافظ ورودی( و EMI Filter ) مدار فیلتر امواج مغناطیسی مزاحم(
) Bridge Circuit .2مدار پل(
.3مدار Startup و Run DC
) Oscillator Circuit .4مدار نوسان ساز(
)Secondary Output Voltage Circuit .5مدار ولتاژ خروجی ثانویه(
)Sampling Circuit .6مدار نمونه گیری(
)Error Detection .7مدار کشف خطا(
)Feedback Circuit .8مدار فیدبک(
)Protection Circuit .9مدار محافظ(
)Standby Circuit .10مدار استندبای(
Power Factor Correction Circuit .11مدار PFC
برق 220AC بعد از ورود به منبع تغذیه وارد وریستور R802 می شود این قطعه دستگاه شما را از ولتاژهای زودگذر که در نتیجه رعد وبرق یا نوسان برق ایجاد می شود محافظت می کند.
فیوز F801 باعث محافظت مدار در مقابل اتصالی ها می شود.
خازن C801 و C824 خازن های X هستند و امواج مزاحم EMI را کاهش می دهند.
مقاومت 801R در زمان قطع ولتاژ AC با تخلیه شارژ خازن های C801 و C824 از وارد آمدن شوک به کاربر جلوگیری می کند.
سلف L805 امواج زاید EMI را از منبع AC می گیرد.
C802 و C903 خازن های Y هستند که از مسیرNeutral به زمین متصل شده اند تا امواج مزاحم EMI را کاهش دهند.
ترمیستور R804 جریان ورودی ابتدایی (Initial Peak Inrush Current) را در زمان استارت دستگاه که توسط مدار کشیده می شود را محدود می کند
مدار پل ، شامل پل دیود (که ممکن است به صورت 4 دیود مجزا و یا به صورت یک مجموعه مستقل) و خازن صافی است.
وظیفه پل دیود تبدیل ولتاژ ورودی AC به ولتاژ DC است و خازن صافی )معمولا 220 ولت(400 uf نیز برای حذف نوسان است تا منبع ولتاژ DC (بدون نوسانی) را برای سیم پیچ اولیه ترانسفورمر سوئیچینگ تولید کند.
در کشورهایی که از 220 ولت AC استفاده می کنند ولتاژ DC که در خازن اصلی وجود دارد حدود 300 ولت DC است.
با اضافه کردن خازن C823 بین زمین بخش اولیه (Hot Side) و زمین بخش ثانویه ( Cold Side) در منبع تغذیه فرکانس های زاید نامتقارن را کاهش می دهد. این خازن گاهی اوقات به صورت موازی همراه با مقاومت دیگری ، جهت ایزولاسیون ممکن است دیده شود.
اگر پل دیود اتصالی کند، فیوز اصلی نیز مطمئنا خواهد سوخت. همچنین در بعضی موارد، امکان دارد Power IC ، Power FET و قطعات مجاور آن نیز بسوزند.
مدار StartUp و RunDC : این مدار معمولا شامل یک تا سه مقاومت اهم بالا (معمولا 47K اهم تا چندصد کیلو اهم) است که بین مسیر ولتاژ 300 ولت DC و ورودی تغذیه Power IC قرار دارد . پس از اینکه 300 ولت DC از مقاومت های StartUp عبور کرد ، ولتاژ تا حدود 16 ولت DC افت پیدا می کند (ولتاژ StartUp با توجه به طراحی SMPS ممکن است متفاوت باشد) این ولتاژ جهت راه اندازی نوسان ساز داخل Power IC به کار می رود. پس از اینکه نوسان ساز شروع به فعالیت کرد حتی اگر مقاومت های StartUp را از برد جدا کنیم ، تغذیه به کار خود ادامه خواهد داد چون تغذیه خود را از منبع دیگری به دست می آورد که سیم پیچ ثانویه است. همانطور که شارژ خازن اصلی تخلیه می شود ، Power IC به ولتاژ اضافه دیگری نیاز دارد تا به صورت پایداری فعالیت کند بنابراین مدار دیگری یعنی مدار RunDC ایجاد شده است. این مدار باعث می شود Power IC که به سیم پیچ ثانویه وصل است با ثبات کار کند. این مدارشامل یک مقاومت(R816) جهت جلوگیری از نوسانات ولتاژ یکسوسازی شدهPeak Rectification و یک دیود D803 برای یکسوسازی سیگنال ورودی از ترانسفورمر است ، سپس توسط خازن C808 صاف شده تا ولتاژ DC عاری از هرگونه نوسان و ریپلی تولید شود
این مدار شامل (U101) Power IC، (Q101) Power FET ، سیم پیچ اولیه ترانسفورمر و حداقل یک فیدبک ثانویه که می تواند از سیم پیچ ثانویه یا از IC اپتوکوپلر گرفته شود، می باشد.
Power IC جهت کنترل ولتاژهای خروجی در بخش ثانویه SMPS است. Power IC پالس های موجی شکل خروجی (سیگنال راه انداز) را به Power FET ارسال می کند (از طریق پایه گیت Power FET ) و Power FET شروع به عملیات سوئیچ کردن می کند. هنگامی که Power FET در حالت سوئیچ “روشن” قرار می گیرد ، سیم پیچ قسمت اولیه ترانسفورمر شارژ می شود )انرژی ذخیره شده( و هنگامی که Power FET در حالت سوئیچ “خاموش” است ، انرژی در سیم پیچ اولیه به بخش ثانویه منتقل می شود. این وضعیت اثبات می کند که با کنترل زمان سوئیچ شدن درحالت روشن و خاموش )توسط( Power IC می توانیم ولتاژ مورد نظر خود را در قسمت ثانویه به دست آوریم. یعنی ولتاژ خروجی می تواند با تغییر فرکانس یا چرخه کار (Duty Cycle )، سیگنال راه انداز (Waveform ) FET تغییر کند
زمان سویچ ترانزیستور FET برای تعیین ولتاژ خروجی در بخش ثانویه با تغییر پهنای پالس ها می تواند تغییر کند
نکته : هنگامی که FET خاموش می شود ، نشتی اندوکتانس ترانسفورمر روی Drain Node پالس ولتاژی را القا می کند. برای محافظت (Q101) Power FET در مقابل نوسانات بخش اولیه ترانسفورمر و کاهش Ringing ترانسفورمر ، قطعات R108 ، C115 و D111 در مدار قرار داده شده اند.
اندازه پالس اکنون توسط شبکه RCD (Resistor-Capacitor-Diode) محدود شده است. احتمال خرابی این قطعات درمقایسه با قطعات دیگر در منبع تغذیه کمتر است.
در اینجا دیاگرام شماتیک یک Power FET که داخل Power IC قرار گرفته را مشاهده می کنید.
اگر Power IC اتصالی کند (اگر سیگنال موجی شکل ایجاد نشود) ، سیم پیچ اولیه ترانسفورمر اتصال کند، Power Fet قطع شود یا اتصالی کند یا حتی قطعات مرتبط با این مدار نوسان ساز دچار مشکل شوند باعث خواهد شد SMPS فعالیت خود را متوقف کند. در بعضی موارد ، حتی ممکن است فیوز اصلی بسوزد
جهت مشاهده دوره های آموزشی بر روی این لینک کلیک نمایید.
جدیدترین اخبار مجموعه فرازنتورک را در این صفحه اجتماعی دنبال کنید.
دیدگاهتان را بنویسید
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.