松下M15MX机芯系列29英寸新画王彩电原理与维修

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一、整机电路结构特性及电源电路组成与工作过程  
(一) 整机电路结构特性  
松下M15MX机芯与M15M机芯是同一代产品，它是日本松下公司在M15M机芯的基础上改进后推出的29英寸新画王遥控彩色电视机机芯。常见的彩色电视机机型有：松下TC—AV29CX和了C—AV29XR等。由于该机芯系列彩色电视机的主机芯和遥控系统的电路形式及结构特性与本章第四节中介绍的松下M15M机芯大体相同，故在此不再赘述，仅将有别于M15M机芯的电源系统的电路形式与结构特性与工作过程作一介绍。  
(二) 电源电路的组成与工作过程  
松下M15MX机芯的电源电路主要由交流输入电压自动切换电路、主开关稳压电源电路、辅助开关电源电路(即遥控电源电路)、电源控制电路及自动保护电路等单元组成。现从维修角度出发，将其电路形式与工作过程简要介绍如下：  
1.交流输入电压自动切换电路的工作过程  
为了适应在交流150—250V的宽电源电压下稳定地工作，该机芯设置了交流输入电压自动切换电路，切换电压点为150V。当市电低于150V时，处于2倍压桥式整流方式，当市电高于150V时，处于普通桥式整流方式。具体电路见图4—27所示(以松下TC—AV29CX型机为例，以下均相同)。
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如图，它主要由电压检测电路、双向控制器、整流电路及过压保护电路等组成。其中电压检测电路由D801、D802、D809、D803、Q807及相应的外围元件组成；双向控制器(即自动转换交流输入的整流方式)的关键元件是双向可控硅Q804(CTVAV05DGM)，实际上Q804相当于一受控双向可控开关．当交流输入电压在高于或低于150V左右时，通过电压检测电路控制其(Q804)导通与截止，使整流电路分别工作在桥式或倍压整流工作状态。具体切换过程如下：
接通电源后，交流市电经电源滤波器后，再由D801半波整流，C804滤波所得的直流电压加到由R805、R804组成的取样电路。交流输入电压的切换点由R805、R804和D802设定(本电路设定为150V)。当输入电压高于切换电压时，由D801整流输出直流电压VA．经取样电路分压后取得的电压使D802处于击穿导通状态，从而使Q809饱和导通，D803和Q807相应截止，Q804固无触发电流而关断。此时高压整流滤波电路按桥式方式工作，直流电压经C855、C856串联滤波后输出。
当交流输入电压低于150V时．由D801整流输出的直流电压VA相应降低，由R805、R804分压后取得的直流电压不足以使D802击穿。此时D802和Q809均处于截止状态,803、Q807相应导通，流过Q807的集极电流在R899上的压降作为触发电压加到Q804基极，使Q804短路导通，(B)点与交流电网接通，高压整流滤波电路自动转换为2倍压方式工作。
为了防止电网电压高于150V时．整流电路仍处于2倍压状态，使加到开关稳压电路的电压过高而引起故障，电路中设置了由稳压二极管D805、可控硅Q805和保险丝F801等元件组成的过压保护电路。如图4—27所示，输出直流电压通过R816、R815、R814分压后加到稳压管D805负端，若电网电压高于150V时整流滤波电路仍处于二倍压方式，则会因(B)点电压上升而使D805击穿导通，流过D805的电流在R811上的压降触发可控硅Q805导通．这一电流流经滤波电路中的保险丝FS01，而使F801熔断．达到过压保护目的。
2，主开关电源及自动保护电路的工作过程
松下M15MX机芯的主开关电源电路由自激开关振荡电路、稳压控制电路及自动保护电路等组成，其电路结构见图4—28所示。具体工作过程如下：
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(1)自激开关振荡过程
该机芯的自激．开关振荡电路主要由开关管Q801、开关变压器TS01的初级绕组P1～P2、正反馈绕组F3一Fl、电容C817及取样绕组Fl～F2等组成。简化电路见图4—29所示。经整流后的脉动电压Vi从T80l的P1～P2加到Q801的C极，同时，Vi经R813、R817、R819为Q80l的基极B提供启动电流,由于C816的接入，开关电源处于缓启动状态，避免了B极注入电流过急过大。Q801导通后，其C极电流路径是：T801的Pl→P2绕组→Q801的C极→E极→R835→地构成回路，且在T80l的P1～P2绕组上呈现上正下负的感应电压，反馈绕组F3～Fl中的感应电压也是上正下负，该电压经C817、R820加到Q80l的B—E极间，使B—E极的正偏压增大，其导通程度增加，T801的Pl～P2绕组感应电压进一步加大，其反馈绕组F3～Fl上产生的感应电压也进一步增加，由于正反馈作用，使开关管进入饱和状态。另外，因IC的增长速度快，C817来不及充电，T801中的取样绕组F1～F2感应电压也是上正下负，故使D812处于反偏而截止状态。
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Q80l进入饱和后．其集电极电流IC呈线性增加至峰值，随后增长缓慢，这时C817被充电，建立的右正左负电压也逐步加大，使T801中Pl～P2绕组上的感应电压减小，绕组F3～Fl间的感应电压也减小，从而使Ib↓、Ic,↓导致开关管从饱和区退出而进入放大区。开关管进入放大区后，Ib恢复了对Ic的控制。随着Ib的减小，此时感应电压相反，绕组中Fl正、F3负的感应电压与C817右正、左负的电压叠加反馈至开关管的B—E极，因该电压与开关管的正偏电压方向相反，使开关管由放大区转为截止。与此同时，F2正、Fl负的感应电压通过D812对C816充电。
Q801截止后，Ib=0，Ic＝0，开关变压器的感应电压消失，反馈绕组F3～F1间等效于短路，C817右正、左负电压与C816上所充电压叠加后通过以下两条支路放电：一路经R819一Q801的B极一R835；第二路经R819，R820，C817左端。从而使Q801被再次启动转为导通，以上过程周而复始进行着，便形成了自激振荡。
(2)稳压控制过程 ’
该机芯的稳压控制电路主要由IC801(S1854)、光电耦合器D826(TLP621GR)和Q803、Q806等组成。由于开关频率与行频同步，开关周期不变。因此，稳压是控制开关管Q80l的导通时间，即通过控制开关脉冲宽度改变占空比来保证输出电压的稳定。具体工作过程是：
当由于某种原因使+113V电压上升，IC801的(1)脚上的取样电压放大后使其(2)脚输出的电压下降，D826因其(2)脚电压下降而使光电流增大，于是(3)、(4)脚之间的电阻减小。由于Q806的C—E结与Q801的B—E结并联，从而使C817的充电时间常数减小，Q801的导通时间缩短．输出电压降低，使输出电压保持稳定。
由于稳压过程采用光电耦合器传递误差信号，因而保证了开关变压器T80l初级与次级之间的有效隔离，使主电路板工作在“冷”底板状态，给维修工作提供了方便。
(3)自动保护电路的工作过程
该机芯设有防止开关管击穿保护电路、开关管过流保护电路、输出电压过压保护、输出短路及过流保护。以下分别介绍其工作过程：
i)防开关管击穿保护过程
在开关管Q801的E-C极间设置有RC网络．它由C814、C815，D806、L81l、R872组成。其作用是降低开关变压器T801的Pl～P2绕组上的开关尖峰电压，所以这种RC网络又称为消振缓冲电路。当该部分电路失效时，虽无明显异常表现，但潜伏隐患。因开关管是在高电压大电流条件下工作，加之负载为感性，开关管在关、开过程中引起很高的反向电动势，很易击穿管子。
ii)开关管过流保护过程
在图4—28中，开关管过流保护由过流保护管Q808、取样电阻R835等组成。开关管的发射极电阻R835仅有0.118?，流过R835上的电流产生的压降在正常情况下，不会使Q808的发射极电压达到正常工作条件(硅材料0.5～0.7V，锗材料管0.15～0.3V)。所以电路正常工作时，Q808不会导通，它的接入不影响自激振荡电路工作，但当开关管电流过大，则R885压降上升，当升高到0.5V以上时，Q808也导通，其C—E极间有电流通过，导致开关管的B极电流被旁路。迫使开关管Q808停振，从而保护了开关管。
iii)输出电压过压保护过程
上述自动电压调节控制电路也起着过压保护作用。电路由IC801、光电耦合器D826、Q802、Q803、Q806等组成。
其保护过程是：当输出电压升高，即+113V、+16V等都会升高，而+113V升高时，经D830取样，使送至IC801的(1)端电压也升高，由该集成电路自动控制后，其(2)端电压急剧下降，光电耦合器的(2)端电压大大下降。同时，+16V输出端分作两路：一路经过D823、R828使耦合器的(1)端电位升高，另一路经过R830、D825至Q802的B极，使Q802的(NPN型管)B极电压升高，则Q802导通或饱和导通，Q802导通后，C极电压下降．即相当于光电耦合器的(2)端电位降低。所以+16V的升高，导致光电耦合器D826的(1)端的电压上升(2)
端电压下降。这时D826的(3)、(4)端相当于短路，使Q803、Q806饱和导通，从而迫使Q801停振。
iV)输出过流及短路保护过程
该电路由Q841、Q802、D829、D834等组成。当+113V输出端电流过大而使电压严重下跌对地短路时，D834被正偏而导通(正常时，D834反偏截止)，导致Q841反转为导通，其集电极电位升高，使Q802因B极电位升高而饱和导通。控制过程与自动调节电压相同。最后使开关管停振。当+12V输出电压因过流而电压下跌或+12V负载短路时，稳压二极管的反向电压加大引起击穿而导通，使Q841也导通，Q802饱和导通。最后也使开关管Q801停振。以上情况都与自动电压调节控制电路中的Q802、光电耦合器D826、Q803、Q806
有关。
3．辅助开关电源电路的工作过程
该机芯的辅助开关电源即+5V待命电源输出电路．主要由电源厚膜块STR11006、开关变压器、稳压输出电路、保护电路等组成。具体工作过程是：
（1）自激振荡形成电路的工作过程
该电路主要由STR11006厚膜集成电路内部开关管Q1、开关变压器T881的P1～P2绕组、正反馈绕组F1～F3、反馈电容和电阻等组成，见图4—30所示。
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如图，当接通电源后，脉动直流Vi经Pl～P2绕组加于Q1的C极，与此同时，Vi经R813、R817、R890等为Q1的B极提供启动电流，使Q1导通。由于开关变压器等的耦合作用．正反馈绕组感应出Fl正、F3负的电压，其电流由F1经C886、R884、Q1的B—E极、R855、F3构成回路，使Q1正偏下降，很快从饱和区转入放大区，Ib恢复了对Ic的的控制作用。此后各绕组感生电压均相反，则F3正F1负的感生电压与C886右正左负电压叠加于Q1的B—E极上，这一电压对Ql的B—E极起反偏作用，从而使Q1迅速截止。同时，F3(+)F2(一)的感应电压使D886导通且对C885上正下负地充电，使C885建立起一定的直流电压。Q1截止后，因Ib＝0，Ic＝o，其感生电压也消失，C885通过R883放电，使D1正偏电压逐渐增加。同时C886也通过F1→F3→C885／／R883→D1→T884放电，结果使Q1的B—E极电压加大，导致再次导通，以上过程反复进行，从而形成了自激振荡。
（2）稳压输出过程
开关变压器T881次级两绕组S2～S1、S4～S3输出的矩形脉冲电压经相应的整流、滤波后．再经稳压处理输出两组稳定的直流电压。其中，由三端稳压电路IC803(78L05)输出+5V电源，冉由插座S85的（1）端供给微处理器控制系统作工作电源。稳压二极管D884作三端稳压器输入端的过压保护。T881的84～S3输出的矩形脉冲电压经D891整流、C895滤波后．在C895两端建立30V的脉动直流电压，该电压再经调整管Q810、C839、R849等组成的有源滤波电路后，输出约24V的稳定电压．由插座S94供伴音功放集成电路作电源(CX型采用LA4280．C型采用AN7158)。
Q811在电路中作电子开关，用来控制电源调整管的导通与截止。当Q811导通时，Q810也导通，Q811截止时，Q810也截止。电子开关受控于S85（2）脚送来的+16V电压，+16V消失时，Q31l、Q810均不会通。
（3）整流输出过压保护及稳压输出端过流、短路保护电路
图4一30中，单向可控硅Q845(CR3CM)及稳压二极管D892、D894等组成整流输出过压保护电路。正常工作时．因D892、D894均截止，Q845处于关断状态。当整流滤波后输出电压高于设定值(主要取决于D892及D894的击穿稳压值)时，D892、D894导通，R878／／C847上有压降，Q845被触发导通，此时T881中的S4～S3绕组被短路，迫使开关电源停振，避免了输出电压升高的危害。
在图4—30中是由Q846和取样电阻R875及可控硅等组成过流及短路保护电路。
当输入端出现过流或短路时，流经R875的电流必然加大，使NPN型管Q846由截止变为导通，达到保护之目的。
4．电源控制电路的工作过程
松下M15MX机芯的电源控制电路见图4—31所示。
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如图，该电路采用光电耦台控制主开关电源振荡起停方式。图中Q1113与Q802为电子开关电路，工作在开关状态，受IC1101的控制。待命时，Q1113使Q802导通．光电耦合器件中的二极管发光。照射到光靶上，使Q803与Q806饱和导通，将开关管Q801基极接地而停振，主开关电源无+B电压输出．彩电进入无光、无声的待命状态。
合上电源开关S801，整流滤波电路产生约300V电压加于辅助电源电路，产生12V的电压。经IC803稳压后输出稳定+5V，加于IC1101（52）脚，作系统控制电路的电源。由IC1103产生一个复位脉冲．送入IC1101（27）脚，对内部各电路进行初始化，微处理器开始正常工作。若将S801推到底，则K接通，5V电压通过R1130对C1108充电，约15ms后,Q1106导通，Q1105也导通．IC11O1(10)脚收到电源接通指令．使IC1101的(32)脚为高电平。Q1113截止,Q802也截止．D826中二极管灭．光靶无光照射,内阻很大,Q803截止，Q806也截止．使主开关电源电路正常工作，输出+B电压供全机各电路．整机进入收视状态。
当微处理器IC1101收到“POWER”指令信号时，经识别处理后，令其（32）脚变为低电平，Q1113导通，发射极电位升高，Q802导通．D826中的二极管发光．照射到光靶上。内阻减小使Q803饱和导通，集电极电位升高，Q806正偏而饱和导通，将开关电源中开关管Q801基极接地．振荡停止．无+B电压输出，彩电进入无声、无光的待命状态。
当微处理器IC1101再次收到“POWER”指令时。整机进入收视状态。这样便实现了电源通／断控制。
值得注意的是，该机电源开关与其它机型均有所不同。电源开关S801还内藏有一个(电源接通指令)微动开关。只有当电源开前按到底时，其微动开关两接点才接通，放手后微动开关接点又断开。在微动开关接通瞬间．+5V电压通过R1130向C1108开始充电，Q1106基极电位逐渐升高，约15ms后，基极电位升至阀电压．Q1106导通．使Q1105也导通，则IC1101的（17）脚输出的脉冲传递到（10）脚，这就是电源接通指令．IC1101立即执行电源开启程序。若开机S801未被按到底．微动开关断开。IC1101便执行待令程序。
二、典型故障的检修流程、确诊故障关键数据及贵重易损件的修理与替代
(一) 检修流程
在松下M15MX机芯中电源电路的常见故障表现为：主开关电源的各路输出均为零．整机无光栅、无图像、无伴音。在检修时，首先直观察看机内交流保险丝F801是否熔断，若熔断F801并且管壳呈黑黄色或呈黑色．则要利用静态(不通电)电阻法．查出电路中的过流元件(如果非得要通电检查。则要断开各路负载，同时在C819两端接上假负载！)：如果F801未熔断(或者利用静态电阻法确诊电路中无过流元件后)则可以通电用动
态电压法进行检查．以确诊故障部位。具体检修流程见图4—32所示。
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下面将主副开关电源两个关键电路部分的检修思路与要点再详细介绍如下：
1．副开关电源(即遥控电源)的检修思路
在检查松下M15MX副开关电源即遥控电源电路之前．应确认交流输入电压切换电路处于正常的工作状态。交流输入电压自动切换电路的常见故障表现为：因交流输入电压自动切换电路的元件损坏或参数变化引起电压切换点升高．以至在160V以上时仍工作在倍压桥式整流状态。从而导致输出直流电压过高．迫使保护电路动作，可对图4—27进行检查，在查明切换电路元件完好的情况下，可通过适当改变分压电阻R805或R804的阻值予以解决。
M15MX机芯副开关电源主要故障表现为无+5V输出或图像正常而无伴音。无+5V输出会导致遥控电路不工作；无伴音则多为伴音电源电路故障，两者是独立的，因此很容易确定故障部位。副开关电源检修流程见图4—32所示。
对无+5V输出故障的检查，可先查IC804的（3）脚，如有+300V直流电压，则再查输出电路。方法是：先断开+5V负载，查明有无短路现象，若负载正常，再断开L884，并在R887端接入一只20—30?、2W的假负载，若开机后负载两端有电压输出，，说明故障在输出电路；若无电压，再查IC804。
该机电路的常见故障之一是R889变质或C885漏电，使稳压电路失调，导致输出电压过高而引起D884或伴音电源电路中的的保护电路动作，出现保护后无+5V输出故障。另一常见故障是因负载过重引起停振，造成无+5V输出。检查时只需测量IC804（4）脚电压是否≥0.7V，即可对此故障作出判断。
以上检修思路的具体操作流程见图4—33所示。
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2．主开关电源的检修思路
从前面的电路解析中可知，该机芯的主开关电源电路要正常地工作须给其输入稳定的300V左右的脉动直流电压，并且电源控制电路的控制功能完好。因此，在检修主开关电源之前，应首先确认整流滤波输出电路、副开关电源及遥控电路均处于正常工作状态。否则应查明原因、排除故障后再检查主开关电源。主开关电源检修流程见图4—34所示。
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由于主开关电源的保护电路多，结构较复杂，检修应尽可能先查明是损坏性故障还是保护性故障。为此可先断开+113V、+12V和+27V输出端负载．并同时在+113V输出端接一只220V／60W白炽灯泡作假负载后开机检查．以排除因负载影响而造成的电路停振故障，然后再逐一断开D821、D806、D808。为防止断开保护电路后使故障范围扩大，在进行上述检查时，只能作瞬间开机测试，切不可时间太长。若断开Q808后出现烧保险丝故障时．多为开关管Q810击穿；断开D821后电路已起振，应查明D821是一般性损坏还是保护性损坏。若为后者，为避免故障扩大，应查明过压原因并排除后再行开机检查。
对损坏性无+113V输出．可先查+12V和+27V是否同时无输出。若低压正常，则故障多为D820开路；否则即为电路停振故障。电路停振的故障比较复杂，重点是查Q801集电极有无+300V电压，Q808基极电压是否≥0.7V．电阻R819、D814、Q806是否正常，然后再查有无遥控开机信号。
以上检修思路的具体操作流程见图4一34所示。
(二) 确诊故障所需的关键数据
电源厚膜块S1854的实测数据、类同本章第四节中的有关内容。
(三) 贵重易损件的修理与替代
同松下M15M机芯。