因液晶电视机已销售多年,很多屏已过了保修期,从现在掌握的情况来看, 屏坏大部分是数字逻辑板上的电源及其接插件出问题.。逻辑板的电路原理其 实并不比电视板难多少,主要是厂家技术保密,不提供电原理图,更不用说 维修数据和IC规格书,在这方面安康售前作了很大的努力和尝试,现根据 它们的幻灯片课件,以及电源芯片MAX8728 的资料重新整理绘图,并附上 安康售前蒋经理组织技术人员测试的引脚电压,供维修此类屏电源时参考。 为了提高维修过保期液晶屏逻辑板的技能,准备就屏电路原理在《维修通信》上作系统介绍,本文是系列文章之二,第一篇是65 期上的《RSDS接口与液晶屏电路》。


一、中华屏逻辑板MAX8728 电源电路分析
         MAX8728 是输出最多可达五路的DC/DC 变换器,本机有一路从(20)脚输出的未用,而直接将正电荷泵的输出至升压整流电路,变为24V 输出。芯片来自逻辑板时序控制器信号(4)脚,来自屏的使能信号(28)脚,来自外部的ON/OFF 控制信号(11)脚,均未用。其输出四组电源是:
①3.3V 数字电路工作电源(步降稳压器)
②13.5V 源极驱动电源(步升稳压器)
③24V 门极驱动电源(正电荷泵稳压器)
④-6V 门极关断电源(负电荷泵稳压器)
逻辑板电源的一般组成如下图1:

下面就各部分电路分开说明
1) 3.3V 数字电路工作电源


      图2 是3.3V 电源的电路,图中步降压稳压器器由带有栅极驱动的内部n沟道MOSFET、无损耗电流检测网络、限流比较器以及PWM 控制模块组成。外部功率级则由肖特基二极管整流器、电感以及输出电容组成。通过改
变高边MOSFET(Q1) 的占空比调节输出电压。LX1 与BST 之间连接一只0.1μ F(C506)电容构成自举电路,当Q2 导通时,给C506 充电,大约可充至8V,作为Q1 高边栅极驱动电路供电。改变R506 的值,可调整输出电压值的高低.。

2) 13.5V 源极驱动电源


      电路如图3所示,升压是由MAX8728 芯片内的步升稳压器进行PWM 调节,控制Q3 输入的脉冲占空比,稳定输出电压,L502 和D506 分别是升压电感和升压二极管,输出电压的大小由R513 和R514 的分压比确定。Q504 是Q505 是确保屏的上电时序,因为芯片内原时序控制未用。从图中可见,只有当芯片工作电源3.3V 工作后,Q505 才导通,使Q504 的基极电位拉低,而饱和导通,从而输出13.5V.。Q503 的作用,是使Q3 能实现软起动,以减少对屏的电磁干扰.。
3) 24V 门极驱动电源—正电荷稳压器正电荷泵调节器通常为TFT LCD 栅极驱动器IC 提供正电源电压。输出电压可通过输出端和GND 之间的外部电阻分压器( R525、R524)设置,该电阻分压器的中点连接至FBP。电荷泵级数和反馈分压器的设置确定了正电荷泵稳压器的输出电压。电荷泵包括高边p 沟道MOSFET (P1)和低边n 沟道MOSFET(N1),控制功
率的传输,如图4 所示。误差放大器将反馈信号(FBP)与2.0V 内部基准进行比较。如果反馈信号低于基准电压,则电荷泵在振荡器时钟的上升沿导通P1、断开N1,向飞电容(C527 和C528)充电荷。如果C527 和C528 的电压大于对应的储能电容(C529 和C537)的电压,则向储能电容传递电荷,直到连接在飞电容与储能电容之间的二极管断开为止。在振荡器的下降沿断开P1、导通N1,通过连接在飞电容(C527 和C528)与储能电容(C529 和C537)之间的二极
管对飞电容充电。当振荡器时钟的上升沿到来时,如果反馈电压高于基准电压,则调节器忽略该时钟沿,并保持N1 导通、P1 关断。
正电荷泵的启动延时可以通过DEL 与GND 之间的外部电容器C520 设置(见图6),当EN 和SHDN 为逻辑高电平时,内部恒流源开始向DEL 电容充电,负电荷泵达到稳定,GATE 变为低电平。当DEL 电压大于VREF/2 时,正电荷
泵使能。每次使能时,内部基准电压从0 阶跃变化到2V,共分128 级,使正电荷泵经历一个软启动过程。软启动时间为3ms (典型值),在此期间禁止FBP 故障检测。软启动可以有效限制启动过程的浪涌电流。MAX8728 监视FBP电压以判断是否处于欠压状态。如果VFBP 始终低于其标称稳压点的80%,并持续了大约50ms,MAX8728 将置于故障闭锁,关闭VL、REF 以外的所有输出,同时关断降压调节器。

4)-6V 门极关断电源—负电荷泵稳压器 负电荷泵稳压器通常用于为TFT LCD 栅极驱动IC 提供负电源。通过输出 端与REF 之间的电阻分压网络( R524、R525)设置输出电压,电阻分压网络 的中点接FBN。电荷泵级数和反馈分压网络的设置确定了负电荷泵输出,电 荷泵控制器包括高边p 沟道MOSFET (P2)和低边n 沟道MOSFET (N2),以控 制功率传输,如图5 所示。

     误差比较器将反馈信号与250mV 的内部基准进行比较。如果反馈信号大 于基准电压,则电荷泵稳压器在振荡器时钟的上升沿导通N2、断开P2,飞 电容(C522)向储能电容(C523)传送电荷。在振荡器时钟的下降沿断开N2、 导通P2,并通过连接在飞电容( C522)与储能电容(C523)之间的二极管对飞 电容(C522)充电。当振荡器的上升沿到来时,如果反馈信号小于基准电压(输 出处于稳压状态),则调节器忽略该时钟沿,并保持P2 导通、N2 关断。 SHDN 和EN 为逻辑高电平、并且降压稳压器达到稳压状态时,负电荷泵 使能。每次使能后,内部基准从2V 缓慢地阶跃下降至250mV,共128 级阶跃 台阶,使负电荷泵经历一个软启动过程。软启动时间为3ms (典型值),在此 期间禁止FBN 故障检测功能。软启动有效限制了启动过程的浪涌电流。 MAX8728 还监视FBN 电压,判断是否处于欠压状态。如果VFBN 始终大于600mV, 并持续了大约50ms,MAX8728 将置于故障闭锁,关断VL、REF 以外的所有输出,同时关断降压稳压器。


二、电路原理图


三、故障分析方法

      当故障分析到是屏的故障,如屏花,彩色相间的条纹,或屏保护电路起 作用时,我们首先检查逻辑板上的输入电源,当FU101 阻值增大到几欧姆时, 由于输入电压太低,变换器将不能正常工作。 然后如图检查各输出电压,请注意各输出端皆串有0Ω的电阻,这为我 们孤立负载短路提供了方便,只要将此电阻暂时焊掉即可。 元件的替代问题,从MAX8728 的规格书和电路图可知,内部振荡器的 工作频率是1MHZ,电路是工作在低压状态,工作电流3.3V 小于2A , 13.5V 小于0.5A , 门极驱动两电源电流只有100mA 左右。根据以上条件是易找到 替代元件。


四、32 寸中华屏逻辑板电源测试数据


五、电源芯片MAX8728 的主要资料

2、特性
A、主要技术参数
1、最合适的输入电压:10.8V 至13.2V I
2、输入电压允许变化范围:7V 至13.2V
3、可选择的工作频率:(500kHz/1MHz/1.5MHz)现接法是1MHZ
4、电流控制模式的步降稳压器.
内置14V n 道沟MOSFET 输出电压精度1.5%
5、电流控制模式的步升稳压器
内置19V n 道沟MOSFET
输出电压精度1%
完全关断(输出为0)
6、180°的反相开关控制
7、输出电压可调整的正/负电荷泵.
8、针对所有输出提供软启动和故障延时锁存功能
9、逻辑控制的高压开关
10、电源接通和关闭有时序控制功能.
11、有过热保护功能
B、最大值范围
IN, INL, SUPP~ GND -0.3V~ +14V
SUPP~ IN............... . .±0.3V
DRVP~ GNDP......... .....-0.3V~ VSUPP + 0.3V
CTL, EN, SHDN, OUT1, VL, VCC~ GND ........-0.3V~ +6V
12
COMP, FB1, FB2, FBN, FBP, FSEL, DEL,
THR, MODE, REF~ GND......................-0.3V~VCC + 0.3V
GND1, GND2, GNDP~GND....................±0.3V
BST~ GND1.................................-0.3V~ +20V
LX1~ BST..................................-6V~ +0.3V
LX2~ GND2 .................................-0.3V~ +19V
DRVN, LX1, GATE~ GND1 ....................-0.3V~VIN + 0.3V
GON, SRC~ GND ............................-0.3V~ +40V
SRC~ GON ..................................-0.3V~ +40V
SRC~ SUPP .................................-0.3V~ +30V
SRC~ SUPP (momentary)......................-14V~ +30V
GON~ SUPP .................................-14V~ +30V
SRC~ DRN....................................-0.3V~ +40V
DRN~ GND ...................................-0.3V~ +40V
GON~ DRN....................................-0.3V~ +30V
VL 短路到GND......................... 瞬间
REF 短路到GND........ .......... 连续
DRVN 均方根电流................ .............-400mA
DRVP 均方根电流................. ............+100mA
LX2 均方根电流............ ..................+1.6A
GND2 均方根电流 ...............................+1.6A
LX1 均方根电流 ................................-1.6A
工作时耗电 .....2758mW
工作温度范围 ............. ..-40°C to +85°C
结温度 ..........................+150°C
贮存温度范围 ....................-65°C to +160°C
引脚焊接(焊接时间10s) .... .. ...... .+300°C
3、应用框图