飛捷LT-3500E型數字電視機頂盒開關電源原理與檢修

河南省鶴壁市第二電視轉播臺 張玉忠

由于近幾年廣電事業的迅猛發展，各地陸續進行了數字電視的整體平移，數字電視機頂盒飛入了尋常百姓家，機頂盒（STB-set-top box）是用戶接收加密電視節目或通過電視機上網進行視頻點播的重要設備。由于雷擊與使用原因造成的機頂盒開關電源故障屢見不鮮，為便于檢修，筆者根據實物繪出LT-3500型數字電視機頂盒開關電源電路圖（見附圖1），并查找相關資料，結合實際維修經驗，撰寫本文，以供參考。

一、概況

飛捷LT-3500E型數字電視機頂盒開關電源的核心元件，采用了HX2 02H開關電源集成電路（引腳功能見附表1方框圖見圖2），除了穩壓取樣電路外，其他功能幾乎都集成在集成電路中。該集成電路有以下特點：

1.防過載防飽和專利設計，能及時防范過載、開關變壓器飽和、輸出短路等故障。

2.采用內置功率三極管為開關管，同時利用其放大作用完成啟動，并將啟動電阻的功耗減少10倍以上。

3.內置斜坡補償電路，熱保護電路，斜坡電流驅動電路。

由于該電源使用了THX202H、光電耦合器PC817，三端取樣集成電路TC431，所以電路簡單，便于維修。

二、工作原理

1.開關電源輸入回路

220V市電經開關由接線端CN2進入，L1、C3為交流電源濾波電路，該電路可以濾除來自電網的干擾，同時也可以濾除開關電源產生的噪聲，以免對電網造成污染。

圖1 飛捷LT-3500型數字電視機頂盒開關電源電路圖

圖2 HX202H方框圖

表1 HX202H開關電源集成電路引腳功能表

串聯在市電輸入回路中的NTC是一只型號為10D-11的負溫度系數熱敏電阻器，常溫阻值為10Ω，氣作用是減少開機浪涌電流，該機在接通電源的瞬間，NTC阻值為常溫狀態值10Ω，可以減小對電容C4充電的浪涌電流，當NTC流過電流后，溫度升高，電阻值急劇下降，在設備正常工作時，NTC保持在低阻狀態。并接在市電輸入回路中的MY為470V壓敏電阻器，其作用為過壓保護，在雷擊侵入或市電電壓由于某種原因大幅度升高時，超過其擊穿電壓時，MY擊穿短路，保險管F1熔斷，切斷電源，保護后面的電路，以免造成更大的損失。D1.R1.C5組成開關變壓器T1初級反峰脈沖電壓吸收回路，以保護IC1內部開關管不被擊穿，當開關管從導通變為截止時，開關變壓器初級線圈上產生很高的反峰脈沖電壓，在反峰脈沖電壓到來時，二極管D1導通，抑制IC1內部開關管集電極上的反峰脈沖電壓，保護開關管不被擊穿。D1導通時給電容C5充電，當IC1內開關管導通時，D1截止，C5通過R1放電，因而在下一次反峰脈沖電壓到來時D1會再次導通。

2.開關電源啟動過程

220V電源經整流后在C4兩端得到約300V直流電壓。該電壓分兩路輸出，一路經開關變壓器T1的初級繞組①-②加至IC1的⑦、⑧腳，既加至其內置電源開關管集電極，另一路經R10、R11加至IC1的①腳，也就是其內置電源開關管基極，為IC1提供啟動電壓。IC1內部開關管微導通，開關變壓器T1的初級繞組①-②中有電流流過，經電磁感應，繞組③-④中有相應的感應電動勢，經D6整流后形成一直流電壓，由于正反饋作用，該電壓逐漸上升，當上升至8.8V時，啟動階段結束，進行正常工作模式，開關電源的振蕩頻率由IC1②腳內電路與外接振蕩電容C15決定。開關變壓器次級各繞組經電磁轉換分別輸出各組額定電壓，供給主板、顯示等電路使用。

3.穩壓工作過程

IC1④腳為穩壓控制輸入端，開關電源的穩壓環路由IC2（PC817）、IC3（TL431）及其外圍元件組成。穩壓環路的取樣電壓直接取自開關變壓器輸出的+3V電壓，當由于某種原因使開關電源輸出的電壓上升時，其+3V電壓也同時上升，經R8、R5、R6分壓后的電壓也相應升高，該電壓作用于取樣集成電路IC3的R端（參考極），由于IC3內部的電路作用，將引起IC3的K端（陽極）電壓下降，導致流過光電耦合器IC2內部發光二極管的電流增大，IC2中光敏三極管的c-e結內阻隨之變小，這個變化由開關電源集成電路IC1的④腳進行檢測，由IC1內電路處理后控制內部開關管的導通占空比，使其導通時間減少，流過開關變壓器T1初級繞組的電流也相應減小，經電磁變換，促使T1次級各繞組感應電動勢下降，從而迫使電壓降至額定工作電壓。當輸出電壓由于某種原因降低時，其穩壓工作過程與之相反。IC1④腳正常工作電壓約為1.8V。

三、故障檢修

該電源可將負載拔掉后單獨檢修，既方便，又可以避免在為維修中造成對主板及其它電路的損壞。

實例1：一場雷雨后，開機整機不工作。

分析檢修：打開機殼，檢查保險管F1熔斷，NTC燒斷，壓敏電阻MY裂開，其它元件檢查未見異常，分析為雷擊導致的過電壓保護電路損壞，將上述元件更換后，拔掉負載，加電檢測各組電壓恢復，裝機實驗聲圖正常。

實例2：開機后整機不工作。

分析檢修：打開機殼，檢查保險管F1未熔斷，通電測量+18V、+5V、+3V均無電壓，C4兩端+300V電壓正常，檢查啟動電阻R10、R11，發現R10阻值為∞，分析為啟動電路斷路引起的無法啟動，取兩只510KΩ的電阻串聯后接入，各組輸出電壓恢復正常，開機通電顯示正常。觀察損壞電阻R10外觀完好，無過流發熱現象，用夾子表筆連接測量，晃動電阻時表頭偶爾跳變，確定該故障為電阻引線端虛接開路造成，屬于元件質量問題。

實例3：開機無通電顯示，頻道指示燈微亮。

分析檢修：打開機殼，測量各組輸出電壓均大大低于額定電壓，目測發現C1有漏液，分析為電容容量下降引起的輸出能力降低，更換后試機，各組輸出電壓恢復正常。

實例3：開機正常，工作約一小時后，畫面馬賽克逐漸增多，影響正常收看。

分析檢修：在故障檢測中發現+3V電壓不穩定，手摸C11、C12均有不同程度的溫度上升，分析為因為+3V電壓波動造成解碼異常，引起電壓波動的原因是兩個電容器容量降低引起的，拆下電容測量，與同規格的新電容相比，發現其充放電明顯不足，容量降低嚴重，且重量變小，應該是由于元件質量不好，并且長時間工作造成的電解液干涸，導致容量的降低。將這兩個電容分別更換為25V1000μF和25V470μF的電容后，試機恢復正常。該機開關電源次級電路中C7.C9也較易發生上述故障，建議采用高一耐壓等級的優質電容一同更換，以絕后患。

四、小結

數字電視機頂盒是數字有線電視條件接收的常用設備，故障率較高，經常受雷擊，電源波動等外界因素影響。通過對該機電源的分析處理，對開關電源有了更進一步的理解，不但鍛煉了我們，也取得了一定的維修經驗。希望對廣大同行有所啟迪。