概述:SG6841是崇贸科技公司推出的具有绿色工作模式的电源控制集成块,负责产生开关脉冲(PWM脉冲),完成稳压控制及各种保护等任务。该器件可用于打印机、液晶彩显、电源适配器等场合。SG6841内部结构如图1所示,它具有绿色工作模式(10kHz)、启动电流低(30µA)、稳压范围宽(适应 90~264V的交流电源)等特点。

       本文以冠捷显示器为例,其冠捷AOC LM540型液晶彩显电源电路以SG6841为核心构成,这种电源还在冠捷AOC LM923、冠捷AOC LM925、冠捷AOC LM927U、翰宇P170、宏基Acer AL1713、华硕MM19S、联想LXB-L15C等型号的液晶彩显中使用,为此,本文以该款电源为例介绍其维修方法。


一、SG6841方框图


二、电路分析
       由SG6841构成的电源电路如图2所示,图中标有“NC”的元件在实际电路中未装。


1.启动过程
       220V交流市电经保险管F901、负温度系数热敏电阻NR901、互感滤波器L902后,送至桥式整流电路BD901,经BD901整流、C905滤波,在C905上建立起300V左右的直流电压。该电压由R906、R907送至SG6841的3脚,由于3脚外部接有VD904、VZD905等元件,故3脚电压最高能达到20V左右。3脚电压经内部电阻对7脚外部电容(C907和C908)充电,使7脚电压上升,当7脚电压达到16V时,内部电路启动,并从8脚输出开关脉冲,开关管VT903也进入开关工作状态。电路工作后,开关变压器L2绕组上的脉冲电压经R908限流、VD902整流,C907、C908滤波后,获得12V左右的直流电压提供给7脚,作为SG6841的供电电压。
       SG6841具有绿色工作模式,其运行频率随输出功率的增大而增大(即随负载增大而增大),最后达到设置值(本电路为70kHz左右)。在待机时,由于轻载运行,内部控制器会使振荡器的振荡频率很低(10kHz左右),此时电源工作于绿色模式下,其功耗在0.5W左右。按压面板上的开/关键时,整机转为工作状态,电源负载提高,电源脱离绿色工作模式,转为正常工作模式,此时振荡频率不受绿色模式控制器的控制,频率提高至设置值。两种状态之间的转换是依靠2 脚、6脚电压和内部电路来完成的。
2.各路电压输出过程
       电路工作后,开关变压器初级绕组(L1绕组)上会不断产生脉冲电压,各次级绕组也会感应出脉冲电压。L4绕组上的脉冲电压经VD912整流,C925、L904、C926滤波后,得到+5V的直流电压,该电压分成两路经接插件CN102送至主板,给主板供电。
       L3绕组与L4绕组串联,输出的脉冲电压经VD910整流,C922、L903、C924滤波后,得到+12V直流电压,一方面给逆变器供电;另一方面经接插件CN102送至主板,给主板供电。

3.稳压过程
       该电源是通过调整开关脉冲的占空比来实现稳压控制的,稳压主取样点设在+5V输出端,辅助取样点设在+12V输出端。当某种原因(如电网电压上升,负载变轻等)引起各路输出电压上升时,+5V电压也必上升,经R925、R926分压后,送至IC903(THL431)控制脚的电压也上升,从而使IC903 导通加强,IC902中的发光二极管和光电三极管导通也增强,SG6841的2脚电压下降,经内部电路调节后,其8脚输出的脉冲宽度变窄(占空比减小),开关管VT903饱和时间缩短,开关变压器初级储存的能量下降,向次级释放的能量也自然下降,各路输出电压也下降。当某种原因引起各路输出电压下降时,则稳压过程与上述相反。
       当只设主取样点时,+5V电压约为6.2V,+12V电压约为15V;当主取样点和辅助取样点同时存在时,+5V和+12V输出才正常。
       事实上,当+12V和+5V分别超过12.2V和5.1V时,VZD902、VZD903、R927等元件也会参与稳压作用,以加大稳压环路的调节力度,提高稳压精度。
4. 保护过程
(1)开关管防击穿保护
      开关变压器的初级绕组上接有反峰吸收网络,由VD901、C906和R903组成。当开关管截止的瞬间。初级绕组产生下正、上负的反峰电压,该电压与 C905上的300V电压叠加后作用于开关管的漏—源之间,很容易击穿开关管。使用反峰吸收网络后,能使初级绕组上的反峰脉冲经反峰吸收网络而释放,从而有效地保护了开关管。
(2)过流保护
      当某种原因(如负载过重等)引起开关管VT903的电流增大时,VT903源极电压(由R919检测)也必升高。该电压送至SG6841的6脚,只要6脚电压达到0.85V,并持续150ns时,内部过流保护电路动作,使8脚提前输出低电平,VT903提前截止,从而有效抑制电流的进一步上升。若6脚电压达到1V时,则8脚停止脉冲输出,电源停止工作,以实现过流保护。
(3)欠压保护
      欠压保护是由SG6841的7脚内部电路来完成的。开机后,C907被充电,若C907上的电压不能达到16V,说明市电太低,SG6841不会工作,处于欠压保护状态。
      一旦电路工作后,7脚电压只需维持在10~16V即可。如果某种原因使得C907两端电压下降至10V以下时,SG6841的8脚就立即停止脉冲的输出,进入欠压保护状态。
(4)过压保护
      当稳压环路开路,各路输出电压会大幅上升时,此时SG6841的2脚电压也会上升,只要2脚电压达到4.2V,且持续31ms时,8脚就会停止脉冲输出,实现过压保护功能。
       VT901和VT902接成正反馈形式(相当于一个单向晶闸管),用于SG6841供电过压保护。SG6841的7脚供电电压应小于20V,否则就有损坏的危险。当某种原因(如稳压环路故障)引起7脚电压超过20V时,VZD901导通,进而使VT902也导通,随即VT901也导通,于是两管形成强烈的正反馈作用,结果使VT901和VT902飞快饱和。由于VT902的饱和,使得SG6841的4脚钳位在低电平(1V以下),故8脚停止脉冲输出,电源停止工作,这样就保护了SG6841免受高供电电压的冲击而损坏。
(5)过热保护
       SG6841的5脚外部可接负温度系数热敏电阻,以将温度的变化转换为电压的变化,当5脚电压下降至0.65V时,8脚输出的脉冲宽度将会减小,以降低电路的功耗。当5脚电压下降至0.62V时,8脚就会停止脉冲输出,实现过热保护。


三、关键检测点
      该电源有一个目击检测点和三个关键检测点。
1.目击检测点
      保险管F901是目击检测点,通过观察或测量F901是否烧断,可以判断故障的性质。当F901烧断时,说明电源中有短路故障存在,短路部位一般发生在整流桥堆(BD901)、滤波电容C905或开关管VT903。
2.第一关键检测点
      C905上的电压是第一关键检测点,通过检测此点电压可以判断故障部位。例如:当电源不工作时,若测得C905上的电压为0V,说明故障在交流输入电路或整流电路上。若C905上有300V电压,说明故障部位在C905之后的电路中。
3.第二关键检测点
      SG6841的7脚是第二关键检测点,当电源不工作时,通过测量该点电压可以缩小故障部位。例如:通电后,若7脚电压达不到16V,说明电路不振荡是因启动电压过低引起的,故障部位一般在3脚及7脚的外部电路或内部电路。当该脚电压大幅度摆动时,说明电路进入保护状态。
4.第三关键检测点
      SG6841的4脚是第三关键检测点。若该脚低于1V,说明VT901和VT902导通而使电路进入保护状态。


四、常见故障的检修
1.电源不起振(输出电压为0V,且SG6841各脚电压均无波动现象)
       电源启动必须满足三个条件,一是C905上要有300V电压;二是SG6841的7脚要有16V启动电压;三是SG6841的4脚电压必须明显高于1V。
       可先测C905上的电压,若为0V,说明交流进线中有断路现象。
       若C905上的电压正常,则测SG6841的3脚电压,若3脚电压为0 V,查R906和R907是否开路,以及VD906、VZD905是否击穿。
       若3脚电压正常(17~20V),则查7脚电压。若7脚电压为0V,应查7脚外部元件(C907、C908、VD902)有无击穿现象。若无击穿现象,说明SG6841损坏。若7脚电压低于16V,说明启动电压太低,应查7脚外部元件(C907、C908、VD902)有无漏电现象。若无漏电现象,说明 SG6841损坏。若7脚电压在16V以上,则查4脚电压。若4脚电压在1V以上,说明SG6841内部电路有问题;若4脚电压低于1V,应查4 脚外部元件。
2.输出电压波动
       出现这种现象,说明保护电路动作,此时,除了输出电压波动外,SG6841的大部分引脚电压也波动。 检修这种故障时,应先判断是何种保护电路动作,方法如下:
(1)如断开F902后,输出电压不再波动,说明12V电源有过流现象,应对12V负载进行检查。
(2)如断开L904后,输出电压不再波动,说明5V电源有过流现象,应对5V负载进行检查。
(3)如断开F902和L904后,输出电压仍波动,则应对VD902、R908进行检查。若无问题,说明稳压环路有故障。
     值得一提的是,SG6841非常娇嫩,易被静电损坏,维修时应引起重视。另外,SG6841可与SG5841直接代换。