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电源
简介
所谓电源就是给整个显示屏以及控制卡供电的,用的都是开关电源,根据型号和生产厂家的不同可以分为很多种,按电流分类,有20A、30A、40A、50A、60A的等。做显示屏主要看电流的大小、电压的稳定性、工作环境等几个参数。
开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。
用途
开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器、电子冰箱、液晶显示器、LED灯具、通讯设备、视听产品、安防、电脑机箱、数码产品和仪器类等领域。
电路原理
所谓开关电源,顾名思义,就是这里有一扇门,一开门电源就通过,一关门电源就停止通过,那么什么是门呢,开关电源里有的采用可控硅,有的采用开关管,这两个元器件性能差不多,都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的,脉冲信号正半周到来,控制极上电压升高,开关管或可控硅就导通,由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通,通过开关变压器传到次级,再通过变压比将电压升高或降低,供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来,电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压,电源调整管截止,300V电源被关断,开关变压器次级没电压,这时各电路所需的工作电压,就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时,重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器,因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢,这就需要有个振荡电路产生,我们知道,晶体三极管有个特性,就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态,0.7V以上就是饱和导通状态, -0.1V- -0.3V就工作在振荡状态,那么其工作点调好后,就靠较深的负反馈来产生负压,使振荡管起振,振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定,振荡频率高输出脉冲幅度就大,反之就小,这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢,一般是在开关变压器上,单绕一组线圈,在其上端获得的电压经过整流滤波后,作为基准电压,然后通过光电耦合器,将这个基准电压返回振荡管的基极,来调整震荡频率的高低,如果变压器次级电压升高,本取样线圈输出的电压也升高,通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高,这个电压加到振荡管基极上,就使振荡频率降低,起到了稳定次级输出电压的稳定,太细的工作情况就不必细讲了,也没必要了解的那么细的,这样大功率的电压由开关变压器传递,并与后级隔开,返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开,所以前级的市电电压,是与后级分离的,这就叫冷板,是安全的,变压器前的电源是独立的,这就叫开关电源。说到这里吧。
开关条件
电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态
高频条件
电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频
直流条件
开关电源输出的是直流而不是交流 也可以输出高频交流如电子变压器
特点介绍
●电压输入范围宽,56VAC到650VAC;
●输入输出间隔离电压达4KVAC;●输出电压可调3-20v
●高效率、低噪音、稳定可靠;
●选用低阻抗长寿命电解电容;
●内置过流保护,输出可持续短路;
●输入、输出采用直焊式引脚,整体环保真空封装;
●成本低、体积小、重量轻、外围电路设计简单。
●优质的EMC指数,使本开关电源可以放心的应用到各种对EMC要求高的场合,减少对环境的电磁污染,更加节能环保,利用高频脉冲变压器内置屏蔽罩来提高EMC指数。
开关电源维修步骤
1、修理开关电源时,首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路,如电源整流桥堆,开关管,高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常,上述部件如有损坏则需更换。
2、第一步完成后,接通电源后还不能正常工作,接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM),查阅相关资料,熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。
3、然后,对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右,如有380VDC左右电压,说明PFC模块工作正常,接着检测PWM组件的工作状态,测量其电源输入端VC ,参考电压输出端VR ,启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常,利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电,用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形,如TL494 CT端为锯齿波,FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。
4、在开关电源维修实践中,有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件,大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏,或芯片性能下降。 当R断路后无VC,PWM组件无法工作,需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后,可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时,PWM模块为UC3843,检测未发现其他异常,在R(220K)上并接一个220K的电阻后,PWM组件工作,输出电压均正常。有时候由于外围电路故障,致使VR端5V电压为0V,PWM组件也不工作,在修柯达8900相机电源时,遇到此情况,把与VR端相连的外电路断开,VR从0V变为5V,PWM组件正常工作,输出电压均正常。
5、当滤波电容上无380VDC左右电压时,说明PFC电路没有正常工作,PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC,启动脚Vstart/control,CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时,测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC,Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常,测量场效应功率开关管G极无V0 波形,由于FA5331(PFC)为贴片元件,机器用久后出现V0端与板之间虚焊,V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好,用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时,PFC亦不能工作,则要检测其端点与外围相连的有关电路。
总之,开关电源电路有易有难,功率有大有小,输出电压多种多样。只要抓住其核心的东西,即充分熟悉开关电源的基本结构以及PFC及PWM模块的特性,它们工作的基本条件,按照上述步骤和方法,多动手进行开关电源的维修,就能迅速地排除开关电源故障,达到事半功倍的效果。
边框
边框就是显示屏上下左右的四个边,用铝材做的,多数为黑色的,是整个显示屏的外边框,是组成屏体的基本框架材料之一,在整个屏体中的作用主要是用于固定整个屏的外框架。在某空间安装显示屏的时候,要以外边框的边沿为界计算显示屏的大小。
龙骨
龙骨就是安装在边框上面的一根凹型板材,为轻钢材质,可以与磁铁相互吸引。一般按宽度分类,有35mm、38mm、40mm、50mm等,也有加厚型的。也是组成屏体的基本框架材料之一,在整个屏体中的作用主要是用于固定单元板用的,单元板上安装有磁脚,利用磁脚把单元板吸到龙骨上面以固定。不是用螺丝固定的,这就给装卸单元板省了很大的麻烦,一放即上,稍用力一拿即下。
磁脚
磁脚就是用于固定单元板的脚,一边带是带螺纹的口,一边是带磁铁的底座,螺口一端拧在单元板上与单元板相连,磁铁底座一端吸到龙骨上面,把单元板固定上去,进而组成一个完整的显示屏。磁脚一般有半户外和全户外两种。在整个屏体中的作用主要是固定单元板的。
拐角
在整个屏体中的作用主要是用于显示屏四个角的边框对接,使之组成一个外边框,再加上龙骨等,进而组成一个完整的显示屏屏体。
螺丝
一些零散的小件组成一个完整的显示屏就是靠螺丝使之连接在一起的。例如边框与拐角的对接,龙骨与边框的安装等。
USB转串口线
USB转串口线的功能是把USB口转换成串口,能轻松实现计算机USB接口到通用串口之间的转换,用于没有串口的电脑或者是串口不够用的地方,以方便与其他的设备通信。属于即插即用的USB产品,为没有串口的计算机提供快速的通道。
USB延长线
USB延长线用于不方便来回插拔和够不到的地方,或其他的特殊需要,以便更快更便捷的使用USB接口。USB延长线一般分为两种,一种是一边是公头另一边是母头,另一种是两边都是公头的。
HUB转接板
HUB转接板的作用:是将控制卡上50针通用接口转换成其他接口。如50针转12接口、50针转08接口、50针转75接口。转换后的接口的数量以转接板来定,不同的转接板转换的数量不一样。
串口线
串口线是一根通迅线,在这里指显示屏控制卡与电脑通迅用的线。是由一条线连接的两个接头组成,根据实际情况而定两边可以是公头和母头的任意组合。根据连线方式可以分为直通线和交叉线,串口线有9根线,一般只用其实中的3根就可以了,下面分别给出接线方法
1. 直通线
就是两端均按号直连即可
一端 另一端
1 DCD 载波检测---------------------------1 DCD 载波检测
2 RXD 接收数据---------------------------2 RXD 接收数据
3 TXD 发送数据---------------------------3 TXD 发送数据
4 DTR 数据终端准备好-------------------4 DTR 数据终端准备好
5 SG 信号地---------------------------------5 SG 信号地
6 DSR 数据准备好-------------------------6 DSR 数据准备好
7 RTS 请求发送----------------------------7 RTS 请求发送
8 CTS 允许发送----------------------------8 CTS 允许发送
9 RI 振铃提示--------------------------------9 RI 振铃提示
2. 交叉线
就是一端的2、3接另一端的3、2,其他的线按号直连即可
一端 另一端
1 DCD 载波检测---------------------------1 DCD 载波检测
2 RXD 接收数据---------------------------3 TXD 发送数据
3 TXD 发送数据---------------------------2 RXD 接收数据
4 DTR 数据终端准备好-------------------4 DTR 数据终端准备好
5 SG 信号地---------------------------------5 SG 信号地
6 DSR 数据准备好-------------------------6 DSR 数据准备好
7 RTS 请求发送----------------------------7 RTS 请求发送
8 CTS 允许发送----------------------------8 CTS 允许发送
9 RI 振铃提示--------------------------------9 RI 振铃提示
单温度传感器
用于测量温度的传感器,如果控制卡支持温度传感器的话,装上温度传感器后就可以在显示屏上显示出来当前的温度值。
温湿度传感器
在温度传感器的基础上又增加了一个功能,不仅可以测量温度还可以测量湿度,装上后可以在显示屏上显示出来当前的温度和湿度,但要控制的支持才行。 |
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