基于SG6841 LCD顯示器開關電源故障檢測與維修

摘要:由SG6841開關電源驅動器件構成的LCD顯示器開關電源由于工作在高頻、高電壓啟動以及輸出大電流的狀態下，極易發生故障。該文結合SG6841構成開關電源電路的工作原理，分析和總結基于SG6841 LCD顯示器開關電源故障檢測的方法和技巧。

關鍵詞:LCD;脈寬調制;開關電源;檢測;技法

中圖分類號:TN873文獻標識碼:A章編號:1009-3044(2010)03-748-02

Fault Detection and Maintenance of The LCD Display's Switching Power Based on SG6841

GAO Zi-li

(Xuzhou RadioTV University， Xuzhou 221006， China)

Abstract: The LCD Display's switching power which is made up of SG6841 switching power driver is easily to break down when it works in a state of high frequency， high voltage boot or heavy current output. This article combines the working principle of the switching power circuit which formed by SG6841 and analyses and summarizes the fault detection and maintenance of the LCD display's switching power based on SG6841.

Key words: LCD; pulse width modulation(PWM); switching power; detection; technical skill

SG6841是一款高性能固定頻率電流模式控制器，屬于電流型單端PWM調制器，具有外圍電路簡單、性能優良、電壓調整率好等優點，廣泛應用于LCD顯示器等電子設備中作開關電源驅動器件。在實際應用中該電路常易發生故障。加上控制電路和保護電路較復雜，且各部分電路互有牽連，這些都給電路故障的檢測帶來了一定的困難。現結合電路的工作特點，通過對電路要點的解析，來闡述SG6841所組成的LCD顯示器開關電源的檢測方法與維修技巧。

1 SG6841的電路結構和工作原理

1.1 SG6841的電路結構

SG6841其內部主要由高壓啟動電流源、振蕩器、基準電壓發生器、功率輸出、保護及欠壓鎖定等電路組成，結構框圖如圖1所示。

SG6841各引腳功能:

①腳GND:接地端。

②腳FB:穩壓反饋控制信號輸入端，外接 光耦用于控制PWM占空比實現穩壓。

③腳Vin:啟動電壓輸入端，SG6841開始工作必須在該端要提供一個啟動電壓。

④腳Ri:振蕩頻率設定端，外接時間常數元件R來并提供一個恒定的電流，改變電阻阻值將改變PWM的頻率。

⑤腳RT:保護電路輸入端，用于高壓保護。

⑥腳Sense:開關管電流檢測信號輸入端，當電壓達到閾值時芯片會停止輸出，實現過流保護。

⑦腳VDD:電源電壓端。

⑧腳GATE:開關管激勵脈沖輸出端，采用圖騰柱式輸出電路可直接驅動MOSEFT晶體管。

1.2 SG6841的工作原理

1.2.1 啟動振蕩電路

將300V直流電壓VCC經啟動電阻R1降壓后加到SG6841的引腳③Vin啟動電壓輸入端，并通過內部電阻對引腳⑦電源端外接電容充電，當VDD>16V時，啟動電源工作，啟動過程完成后反饋繞組感應電壓經二極管D1整流和電容C1濾波后為SG6841提供維持正常工作的VDD電壓。內部振蕩器振蕩產生鋸齒波脈沖電壓去觸發控制SG6841內部PWM電路，并產生矩形開關激勵脈沖，該脈沖經驅動放大后經引腳⑧輸出，去控制MOS管使其工作在開關狀態。其PWM頻率范圍為50KHz～100KHz。通過引腳④Ri端外接時間常數元件R2來并提供一個恒定的電流，改變電阻阻值將改變PWM的頻率。

1.2.2 穩壓控制電路

當輸出電壓升高時，通過電壓取樣和反饋回路去調節，該電路主要通過電阻、光電耦合器IC102和電壓調節器IC103。當采樣電壓在與基準電壓比較后，經誤差放大器放大，去控制光電耦合器，其輸出端接至SG6841的②腳FB端，經內部電路處理，去控制使SG6841的⑧腳輸出驅動脈沖的占空比變小，輸出電壓下降，電壓穩定。同樣，當輸出電壓降低時，使腳⑧腳出脈沖的占空比變大，輸出電壓上升，最終使輸出電壓穩定在設定值。可見，FB端電壓越高， Gate端輸出脈寬也越寬占空比增大;FB端電壓越低， Gate端輸出脈寬也越窄占空比變小，從而實現PWM控制，使輸出電壓穩定。

1.2.3 保護電路

該電路具有欠壓鎖定保護、過壓保護和開關管過流保護功能。

1) 欠壓鎖定保護

SG6841采用了欠壓鎖定電路，它的開啟電壓為16V，關閉電壓為10，當VDD﹤16V時，比較器輸出為低電平，SG6841無法工作。當VDD升到16V時，欠壓鎖定器輸出為高電平，SG6841正常工作，同時MOS管導通，使比較器反向輸入端為10V。當VDD下降至10V時，欠壓鎖定器的輸出回到低電平，整個電路停止工作。SG6841的7腳端設置了一個32V的齊納二極管，保證內部電路絕對工作在32V以下，以防電壓過高損壞芯片。

2) 過壓保護

SG6841的⑤腳RT為保護電路輸入端，URT <0.65V時啟動保護功能。當RT端電壓略低于0.65V，PWM脈沖的占空比會減少，從而降低電源輸出電壓;當RT端電壓大大低于0.65V時，PWM脈沖的占空比會減少至零，從而使電源完全停止輸出。利用SG6841的該功能可實現電源的高壓保護。

3) 過流保護

電流通過輸出開關MOS管的源極串聯的取樣電阻Rs轉換成電壓。此電壓由電流取樣輸入端⑥腳Sense開關管最大電流檢測信號輸入端監視，并與來自②腳的反饋控制信號FB端電平相比較。通常取樣電阻Rs為一小電阻。當負載短路或其它原因引起功率管電流增加，并使取樣電阻Rs上的電壓升高。當Sense端的電壓達到0.85V時，RS觸發器的R端輸入為低電平，從而Q非輸出低電平，SG6841即停止脈沖輸出，可以有效的保護功率管不受損壞，從而實現過流保護。

2 SG6841的電路關鍵點測試

2.1 啟動電路

300V直流電壓經啟動電阻降壓送至SG6841的引腳③啟動端，因為SG6841 內部設有欠壓鎖定電路 ， 其開啟和關閉閾值分別為 16V 和 10V，即該腳啟動時電壓必須高于16V，當此腳電壓低于10V的時候停止工作，只有當電壓再次高于16V的時候才會再次工作。在電路中，引腳③啟動電路端通過兩個1MΩ的電阻接至300V DC輸出端，可在AC輸入90V～264V的范圍內實現SG6841的有效啟動。在SG6841正常工作后，其引腳⑦VDD電源電壓端必須提供10V～30V電壓為芯片供電。

該點為故障多發點， 當啟動電壓不正常時，一般為啟動電阻阻值變大或燒壞;或外部相關的元器件損壞，如濾波電容漏電等，如果經查均正常，則為SG6841損壞。

2.2 Sense電流檢測信號輸入端

引腳⑥Sense;為開關管最大電流檢測信號輸入端，當Sense端的電壓達到0.85V時，RS觸發器的R端輸入為低電平，從而Q非輸出低電平，SG6841即停止脈沖輸出，是電路停止工作。該檢測點為電流檢測控制點，當該點電壓升高時，應檢查相關檢測電路，判別是由于取樣電阻Rs阻值變化引起還是電流過大所造成的保護。改變Rs值即可改變其最大的輸出功率。該點電壓的變化可以有效的保護功率管不受損壞，從而實現過流保護。

2.3 RT保護電路輸入端

引腳⑤RT為保護電路輸入端，這時當URT<0.65V時啟動保護功能。當URT端電壓略低于0.65V，PWM脈沖的占空比會減少，從而降低電源輸出電壓;當URT端電壓大大低于0.65V時，PWM脈沖的占空比會減少至零，從而使電源完全停止輸出。該點在檢測時，首先要先排除是否因為過壓保護，該點出現問題一般會出現輸出電壓高，當輸出電壓高到一定值時，才會出現過壓保護，若出現輸出電壓偏離正常電壓，可考慮其穩壓反饋回路的元器件出現問題，如相關控制電路和穩壓二極管電阻值變大等，一般SG6841很少損壞。

3 SG6841的電路故障檢測實例

例1優派VE710S液晶顯示器故障現象:黑屏。

分析與檢修:開機測輸出端電壓沒有輸出，判斷電源不正常，進一步檢查C805兩端有300V電壓，測IC801各腳的電壓，引腳⑤RT保護電路輸入端電壓異常，正常值應大于1V，這時只有0.5V，保護電路動作，測量Q803基極電壓偏高，使Q803導通，初步判斷故障是由電源電壓過高引起的電路保護，關機后用萬用表歐姆檔測Q803和D808穩壓管，經查正常，懷疑穩壓電路有問題，斷開D808使Q803截止，IC801引腳⑤保護解除，通電時要在交流電源輸入端接入交流調壓器并逐漸調高電壓，檢測電源輸出12V電壓是否正常，經查12V電壓不穩定，說明穩壓電路有故障，檢測IC803 TL431 REF端電壓為2.7V，比正常值略高，斷電檢測采樣電阻R824和R825其阻值也正常，試更換IC802光電耦合器，故障排除。該故障為光耦性能不良所造成電源不穩壓的故障，從而使電源保護電路動作，因此在維修時應注意各控制環路的作用，在斷開保護時應采用降壓供電的形式，查找出故障點，然后在恢復保護電路。

例2優派VE710S液晶顯示器故障現象:全無。

分析與檢修:開機全無，指示二極管不亮，說明電源未工作。測C805兩端無300V電壓，發現保險絲F901燒黑斷裂。測Q801擊穿，R811燒斷;檢查整個電源，尤其是與電源管Q801相連接的元器件要逐一檢查，并將損壞元件全部更換，另需注意的是，只要電源管損壞，一般SG6841都將損壞，所以也要一并更換，元器件更換后，開機后一切正常。

本故障是由于電源開關管Q801擊穿，導致R811、保險絲F901燒毀，并導致SG6841燒毀，主要電源開關管擊穿，都將更換SG6841，這樣可以防止再次引起大面積的元件燒毀。

例3AOC LM729液晶顯示器故障現象:黑屏。

分析與檢修:通電開機測量電源無輸出，初步判斷電源停振不工作造成，經查300V電壓正常，斷開電源，測量開關MOS管和發射極電阻阻值均正常。在通電測IC901 SG6841關鍵點電壓，引腳③啟動電路端經測量電壓只有4.6V，正常值應為16.5V，該點電壓偏低，檢查啟動電阻R906發現阻值變大，用1MΩ電阻將R906更換后，開機恢復正常。

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