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1、松下42PZ80C SS板电路分析及故障维修 吴善龙一、42PZ80C等离子彩电，是松下公司在08年后半年推出的全高清彩电。像素是1920X1080。松下PDP 电视SS板在三星和LG中称之为X板。为了让大家对SS板在整机中的位置有一个了解，先从整机方框图出发，对SS板与其它电路板间的联系作一个介绍。建立整机印象后，对于判断故障非常有用。上图是整机方框图，最右边的方框是SS电路板。从图中可看出SS板与其它电路板的相互关系。SS板是英文SUSTAIN DRIVE的缩写，中文的含义是维持发光驱动电路板。在SS电路板的右边是4个垂直排列类似喇叭的图形，代表的是SS板与屏幕软排线的插座。P板输出的VS
2、US电压（大约200VDC）经过P11-SS11进入SS板。为SS板供电。整机的电源开关在SS板的下方S电路板内。电源开关的两根引线经过S1-SS34-SS12-P12， 经过SS板到达P板，控制电源板P板的工作与否，从而控制整机电源的开和关。SS板除了VSUS电源供电外，还有来自P板的+15V供电。它是经过P12-SS12进入SS板。SS板的输入时序脉冲，来自D板。它的信号通路：D板内放电控制电路产生SS板驱动脉冲（DISCHAGE CONTROL）-经D33输出-经C21进入C2板-经C23从C2板输出-从SS33进入SS板。SS板内设有SS板保护检测电路：SS-BOARD SOS DET
3、ECT。当SS板工作不正常，或是有故障时，检测电路输出高电平SOS8-SS，经SS33输出，经过C23插座进入C2板。然后经过C21插座送往D板的D33插座，把该保护电压加到D板内屏幕扫描控制CPU，CPU据此判断SS板发生故障，驱动面板上的电源指示灯红灯闪8下。SS板的+5V电源供电来自D板，其通路如下：从D板的D33输出-C21-C2板内部-C23插座-SS33插座进入SS板。松下PDP电视中的C板，相当于三星电视中的地址数据驱动板。此外：P板产生的VDA电压（75V），经过P板P12-SS12-SS 板内传送-SS35插座-C25插座，送到C1、C2板，用来驱动地址电极写入发光电荷。二、
4、SS板方框图介绍：上图是SS电路板方框图，从图中可见：在SS电路板的右边的虚线方框是等离子电视屏幕，SS板通过4个接插件与屏幕上4个薄膜软排线相连，来自D板（三星机中称为逻辑板）的放电时序控制脉冲，经SS33插座进入SS板后，先加到IC16241进行缓冲放大，然后加到SS板内的大功率MOS管驱动IC的输入端。SS板内大功率MOS管都工作在开关状态。1、屏幕驱动方波的产生：UMH、UML这两个来自D板的时序脉冲，加到维持放电脉冲产生电路IC16131输入端，UMH与UML是互为反相的方波，即当UMH是高电平时，UML肯定是低电平。反之也是一样。这样是为了防止上、下开关管同时导通，把VSUS电源到
5、地短路。UMH是高端开关管驱动脉冲，UML是低端开关管驱动脉冲，经IC16131内部隔离放大后，分别加到上开关管Q16001、下开关管Q16022的G极。当UMH为高电平时，Q16001导通，VSUS电压经过Q16001-SS板右边的4个输出插座-加到屏幕SS 电极上。这将把SS电极上拉到VSUS电压：200V。此时UML是低电平，Q16022截止。 当UML是高电平时，Q16022导通，这将把SS电极接地。UMH、UML交替的高、低电平变化，就产生了200VP-P维持发光的方波，使屏幕发光显示图像。2、能量回收电路：屏幕的面积很大，因此屏幕的等效电容也很大，大约是几个微法。当高端开关管Q16
6、001导通，给屏幕加上+200VP的方波时，会产生很大的屏幕充电电流。此时，屏幕等效电容上充有的电量也很大，在屏幕正常发光显示图像时，低端大功率MOS管Q16022导通，又会很快把屏幕扫描电极接地，这将产生很大的放电电流。因此这样的电路耗电量很大。也会增加电路的故障率。为此，设计了能量回收电路。能量回收电路的英文是：ENERGY RECOVERY。来自D板的能量回收时序脉冲：USH、USL，是一对互为反相的方波：USH、USL，它们加到能量回收驱动IC16151输入端，经IC内部放大隔离后，输出到能量回收开关管Q16041、Q16051的G极。这两个开关的下端并接在一点上，并且接一个到地的电容
7、，这个电容就是能量回收电容。两个开关管的上端分别各接一个二极管，用来起隔离对能量回收电容充电和放电的作用。当USH为高电平时，Q16051导通，把屏幕等效电容上的电荷经过隔离二极管充电到能量回收电容上来。而当USL为高电平时，Q16041导通，能量回收电容上的电荷通过Q16041和隔离二极管，充到屏幕电极上去。这样，电能得到充分利用，达到了节省电能的目的。在屏幕正常工作时，能量回收电容上的电压，约等于VSUS电压的一半。因此也称之为中点电压。VSUS电压一般为180V，则中点电压等于90V 左右。通过检测中点电压的值，可以检测SS电路板是否有故障。因此，把中点电压经过D16253发光管，加到保
8、护检测电路：IC16251输入端，如果采样的中点电压与基准电压相比较，发生了变化，则IC16251输出高电平，加到D板内CPU，CPU据此判断SS板故障。SS板产生的200VP-P的维持发光波形，经过4个接插件送到屏幕维持电极上。这4个插座上，每个都有一个保护检测脚，这4个保护检测并联在一起，加到保护检测电路Q16280，当有故障时，输出高电平，加到D板内CPU。为了让屏幕正常发光显示图像，还需要一个VE电压，这个电压是在SS板内利用VSUS电压产生，在实际维修中，常遇到因为VE电压偏离正常值，发生全屏幕色班。在SS板方框图中，VSUS电压加到由IC16031、T16031组成的开关电源电路，
9、经过D16321整流，产生VE电压。因为在屏幕预放电期间和屏幕寻址期间，对VE电压的值要求是不同的，因此增加了Q16331、Q16339电路。屏幕的工作分为三个不同的工作期间：一是屏幕预放电期间，二是屏幕寻址期间，三是屏幕放电发光期间。屏幕放电发光期间要往SS电极上加200VP-P的方波串，因此，在这期间，VE电压是不能加到SS电极上的。而在屏幕预放电期间、屏幕寻址期间，维持方波串不产生，这时应把VE电压加到SS电极上。而UEH、UEL这对互为反相的方波，就是为切换VE电压设置的。来自D板的UEH、UEL方波，加到PC16191光耦进行隔离传输，然后加到Q16101、Q16102：G极，控制V
10、E电压是否加到SS电极上。三、电路原理图祥细分析：原理图见附件所示：1、缓冲放大电路：来自D板的6路5VP时序脉冲，经过SS33进入SS电路板。加到IC16241缓冲器的输入端，这是一个内含8路缓冲放大器的IC，本电路中只用了其中的6路，IC引脚介绍：20脚：5V电源端。1脚、19脚：1G、2G，接地时内部缓冲放大器工作。该IC的输入端和输出端，正常时都应当是5VP的脉冲。2、发光维持方波产生电路：上图中：Q16001的D极接的是202V的VSUS电源电压，图中输出电路由上管与下管组成，它们分别由三个大功率MOS管并联而成。来自D板的UMH、UML时序脉冲，经缓冲放大后，分别加到驱动IC161
11、31的12、14脚，这是一个MOS管驱动专用IC，3脚接15V电源，8脚输出高端开关管驱动方波，1脚输出低端开关管驱动方波。当14脚输入的UML方波为高电平时，经内部放大后，1脚输出高电平，加到对管Q16161上管的基极，该管导通，该管C极接15V电源，E极输出高电平，加到三个并联MOS开关管Q16022、Q16023、Q16024的G极，三个管饱和导通，把SS电极接地（上图中的线段2去接屏幕的SS电极）。Q16161上管的作用是增大对三个大功率MOS管G极的推动电流，使之加快由截止到导通的转变速度。当IC16131：1脚输出为低电平时，Q16161上管NPN基极为低电平而截止，而下管是PNP
12、管，当1脚的低电平加到下管的基极时，下管导通，把三个并联的大功率MOS管G极上的电荷极快的到地间泄放，使之加快由导通到截止的转换。推动电路的自举升压电路：因为加在SS电极上的方波电压（即Q16001、Q16002、Q06003的发射极），高电平时为+200VP，而Q16001、Q16002、Q16003的推动IC16131的电源供电仅15V，因此，显而易见，此时的IC16131是不能输出200VP的推动脉冲加到三个大功率MOS管的G极的。为了克服这一问题，特设计了推动电路的自举升压电路：当下端的三个大功率MOS管Q16022、Q16023、Q16024饱和导通时，相当于把C16133下端接地，
13、此时，15V电源给C16133充电：15V正端-R16137-D16131-C16133上端-C16133下端-地。上述电流给C16133充了上正下负的15V电压。这个15V电压，作为IC16131内部上端驱动管的电源电压，能过R16138、R16134把这个15V电压加到IC16131的7、6脚间，作为IC16131内部上管驱动电路的电源电压。当输入IC16131的UMH为高电平时，该15V电压可从8脚输出，经过Q16141去驱动上端三个MOS管饱和导通。当UMH为高电平，UML为低电平时，IC16131：8脚输出为高电平，1脚输出为低电平，经过Q16141驱动，上端三个大功率MOS管Q16
14、001-Q16003导通，经过Q16161驱动，下端三个MOS管Q16022-Q16024截止。由于这三个MOS管截止，使C16133到地悬浮。当上端三个MOS管Q16001饱和导通时，VSUS电压会通过饱和导通的Q16001加到线段2处，但因为C16133的负极悬浮在线段2之上，因此，C16133的正极始终比线段2处高15V，即7脚比6脚高15V，在UMH为高电平，IC16131内，7脚与8脚连通，这就可以保证8脚比6脚高15V，C16133正极的15V加到Q16141内上管的C极作为电源供电，8脚输出的15V加到Q16141内上管的基极使上管饱和导通，从发射机输出较大的驱动电流，使三个上端
15、的大功率MOS管极快的从截止转入到饱和导通状态。当IC16131输入的UMH变为低电平时，8脚也变为低电平，经过R16141加到Q16131内下管PNP的基极，使该管导通，上端三个MOS管Q16001、Q16002、Q16003基极存贮的大量正电荷，就可以通过这个PNP管以极快的速度放掉。综上所述：Q16141内NPN管的作用是使上端三个MOS管缩短从截止到导通的转换时间，减小MOS管开启功耗。Q16141内PNP管的作用是使上端三个MOS管缩短从导通到截止时间的转换，减小大功率MOS管的关断损耗。同理，Q16161对于下端三个大功率MOS管来说，也是同样的作用。3、能量回收电路：USH、US
16、L这两个脉冲在D板内产生，加到SS板内后，首先经过缓冲放大，然后，分别加到IC1651的输入端：高输入端12脚、低输入端14脚，在IC内分别经过放大后，分别从高输出端8脚输出和低输出端1脚输出。15V电源加到IC的11脚。三个并联电容C16201、C16202、C16203是能量回收电容，每个电容是4UF。三个并联是12UF。能量在能量回收电容和屏幕等效电容间来回转换。D16041、D16042是隔离二极管，用于能量回收电容给屏幕充电。L16001、L16002、L16003、L16004这4个电感是能量回收电容给屏幕充电的谐振电感，为方便，称之为上电感。Q16041是能量回收电容给屏充电的开
17、关三极管，称之为上管。同样，Q16051是屏幕给能量回收电容充电的开关三极管，称之为下管，D16051、D16052是屏幕给能量回收电容充电的隔离二极管，L16011、L16012、L16013、L16015这四个电感是屏幕给能量回收电容充电的谐振电感，为方便，称之为下电感。上电感与下电感的右端并接在一起，然后去右方接屏幕的扫描电极。Q16055是Q16041的驱动管，Q16056是Q16051的驱动管。因为Q16041、Q16051这两个管子的发射极电位都不是地，而是随着扫描电压而不断波动的电压，因此，它们的驱动电路供电也不能是固定电源电压，而应当采用悬浮供电。驱动电路悬浮供电的产生：上管驱
18、动电路悬浮供电的组成：由D16151、C16153组成。当Q16022、Q16023、Q16024导通时，D16151对C16153充电，充电电流方向：+15V-R16155-D16151-C16153-D16041、D16042并联-4个并联的上电感-Q16022、Q16023、Q16024-地。上述充电电流，给C16153上充得上正下负的15V电压。经过R16154加到7脚，作为上管驱动的悬浮电源，可从8脚输出始终比6脚高15V的驱动方波。加到Q16055、Q16041的输入端。下管驱动电路悬浮供电的组成：比上管复杂得多。由两部份组成，刚开机启动电视机时，由D16151、R R、D1615
19、3、C16154组成。电视机进入正常发光工作后，上述悬浮电路自动停止工作，改由R16031、R16032、R16033、 R16034、D16032组成。电视机刚开机时，能量回收电容上的电压还没有建立起来，还是0V，此时，15V电源给C16154充电，电流通路是：15V电源正端-R16155-D16151-R16159-D16153-C16154-C16201-地。上述电流给C16154上充15V电压，加到IC的3脚，作为内部驱动电路的供电。SS板正常工作后，能量回收电容C16201、C16202、C16203上的电压逐步升高，达到稳态时该点到地的电压为98V直流电压，也就是说此时C16154
20、的下端到地为98V，远高于15V电源电压。所以，来自D16153的15V电源充电早已停止。此时第二套悬浮电路的充电开始工作，VSUS电源电压202V，加到电阻分压网络R16031-R16034的上端，而R16034的下端接在能量回收电容的上端：该点电压到地是98V。经过电阻串联分压公式计算：R16034上端到地的电压=109V。R16034两端的压降是11.3V。这个11.3V电压经过D16032向电容C16154充电，因此C16154上的电压大约是11V，加到IC的3、2脚间，作为IC内下管驱动电路的电源电压。当输入IC的USL脉冲为高电平时，IC：3脚的11V电压，从1脚输出（11V）高电
21、平，经过Q16056加到Q16051输入端。使该管饱和导通。因为R16034两端压降11.3V是悬浮在能量回收电容98V之上的，所以不管能量回收电容上的电压怎样变化和波动，IC的3脚电压永远比Q16051的发射极高11V，这就保证了Q16051总能得到正常的驱动电压。因为Q16055对Q16041的驱动原理上节中讲的Q16141对Q16001的驱动原理完全一样，因此就不再细讲了。同样，Q16056对Q16051的驱动原理与上节中讲的Q16161对Q16022的驱动原理完全一样，也不再细讲了。能量回收电容上的电压：由于在一个周期内前半周的时间是屏幕对能量回收电容充电，后半周的时间是能量回收电容对
22、屏幕放电，因此，能量回收电容上的电压是VSUS电压的一半，因为VSUS电源电压是202V，所以能量回收电容上的电压是98V。因此也称能量回收电容上的电压为中点电压。因为能量回收电容的容量为12UF，远大于屏幕的等效电容的容量，因此，中点电压是稳定的直流电压。并不随能量回收电容的充放电而波动。中点电压是否偏离，是检测SS板是否有故障的重要标志。能量回收电容给屏幕电容充电（即能量回收电容放电）：当USH为高电平时，Q16041导通，此时，能量回收电容给屏幕充电，充电电流如下：能量回收电容上端-Q16041-D16041-L16001-沿图纸向右-屏幕SS电极-地-能量回收电容下端，构成充电电流的闭
23、合回路。屏幕电容给能量回收电容充电：当USL为高电平时，Q16051导通，屏幕SS电极等效电容上的电荷给能量回收电容充电，充电电流如下：屏幕SS电极-从图纸的右端向左方流动-L16011-D16051-Q16051-能量回收电容的上端-地-屏幕的接地端。电流构成闭合回路。4、SS板故障检测电路：由IC16251及外围元件组成。能量回收电容上的中点电压，经发光管D16253后，加到是阻分压取样电路R16252、R16253、R16254，R16254上分得到取样电压（正常时等于7.7V），加到由IC16251组成的窗口电压比较器的6脚、3脚。IC16251内部包含两个电压比较器，15V电源电压加
24、到三个电阻R16255、R16256、R16251串联分压，得到两个门限电压，其中高门限电压11V加到IC的5脚，低门限电压5.35V加到IC的2脚。能量回收电路工作正常时,中点电压经取样后等于7.7V，正好位于高、低门限之内，IC内的2个比较器输出端1脚和7脚同为高电平，加到Q16251基极，其C极输出低电平，D16255截止，CPU没有收到故障信息，电路正常工作。当中点电压经取样后，低于低门限电压，或是高于高门限电压时，IC内的两个比较器输出低电平，Q16251截止，其C极输出高电平，经D16251输出，加到D板内的CPU，CPU据此判断SS板故障，进入保护关机状态。IC16251工作正常
25、时，各脚电压如下：1 2 3 4 5 6 7 81.8 5.35 7.7 0 11 7.7 1.8 15知道了这些正常工作电压,对排故障很有帮助.5、VE电压产生电路：屏幕的寻址是在屏幕的扫描电极和地址电极间进行的，此时，SS电极应加一个固定的VE电压，VE电压的值是157V。VE电压是在SS板内由VSUS电压变换得来的。有关电路见图：从P板电源板来的VSUS电压202V，经D16300加到IC16301：10脚，这是一个开关电源专用IC，10脚是IC内大功率MOS开关管的D极，1脚是大功率MOS开关管的S极，当IC内的大功率开关管导通时，电流如下流动：来自P板的VSUS电压-D16300-I
26、C：10脚进入-1脚流出-变压器T16301：2流进变压器-6脚流出变压器-给电容C16331、C16328充电。上述充电电流流过变压器初级绕组，电能变成磁能，储存在变压器内部。 当IC内的开关管截止时，上述电流要突变成0，但因为变压器绕组线圈有很大的电感量，根据椤次定律，要产生很高的感应电压，变压器内部储存的磁能变成感应电压，要向负载释放，产生的电流如下：从变压器6脚出发-对C16331、C16328充电-地-续流二极管D16313正极-负极-变压器2脚-变压器6脚。上述电流构成闭合回路。继续给电容C16331、C16328充电。这样在这两个电容的上端到地间，就产生了极其稳定的直流电压VE。
27、VSUS电压，经过R16311、R16312、D16311组成的15V稳压电路，得到的15V电压，加到IC的8脚，作为IC内电路的电源。D16311是15V的稳压管。这个VE稳压电源的误差取样电路是：R16313、R16314、VR16000、R16315。分得的取样电压加到IC的7脚，控制IC内大功率开关管的导通宽度，从而使VE电压的值稳定在157V。在屏幕寻址初期的50US内，要求加在SS电极上的VE电压是157V，而在其后的1200US内，VE电压要上升15V，达到172V。为此，还设计一个悬浮在157V之上的15V电压产生电路。见下图：变压器T16301的次级电压，经D16321整流，
28、C16323滤波，得到22V的电压，这个电压再经过IC16302：15V三端稳压块稳压，在C16324、C16325、C16326上得到15V电压，这个电压的负极悬浮在VE：157V电压之上。VE+15V电压控制电路：见下图。来自D板的NUEL方波，加到SS板后，先经缓冲放大，然后加到Q16302输入端和IC16303输入端2脚。IC16303是一个反相器，15V电源经R16316、D16304组成的5V稳压电路，得到5V电压，加到IC的电源端5脚。当NUEL方波为正时，2脚输入的+5VP NUEL脉冲，在IC内部反相后，还是5VP，从4脚输出，加到Q16301的G极，15V电源经R16300
29、加到该管的D极。经该管再次反相后，经隔直耦合电容C16322去加到大功率MOS开关管Q16339的G极。在屏幕寻址初始的50US内，该管导通，把VE电压输出去加到SS电极上。此时NUEL +5VP的正方波经Q16302反相放大，变成负方波，经隔直耦合电容C16321加到Q16331 G极，该管截止。当NUEL方波为负时，Q16301：D极输出负方波，使Q16339截止。而此时Q16302因为G极输入的是负方波，D极输出正方波，加到Q16331：G极，该管把IC16302输出的VE+15V电压输出到SS电极去。此时Q16339关断，防止了把IC16302输出的15V短路。由上述分析可以看出：Q1
30、6331与Q16339是交替导通和关断的。当前者导通时，后者关断。当前者关断时，后者导通。Q16304、C16301、D16302作用是加大对Q16331的驱动电流：当Q16302导通时，15V电源给C16301充电：15V电源-R16305-D16301左管-C16301-D16302-Q16302-地。上述电流给C16301充上了15V电压，右正左负。当Q16302截止时，D极上升到15V，此时Q16304：E极的电压=15V电源电压+C16301上充有的15V电压=30V，而该管的基极电压=15V，所以发射极电压比基极电压高15V，使该管饱和导通，从C极向右方输出较大驱动电流到Q1633
31、1：G极。R16302、R16309、D16324下管、R16323是给耦合电容C16322提供放电通路的。因为当Q16301截止时，其D极的高电平给C16322充电，而当Q16301导通，C16322就可以通过C16322左端-Q16301-地-R16302-R16309-D16324下管-R16323-C16322右端完成放电。放完电后，就为一下周期的工作作好了准备。如果不把本周期充的电放掉，下一周期就不能再一次进行充电了，也就不能耦合下一个驱动脉冲到大功率MOS管G极了。同理：D16324上管也为C16321提供放电通路。6、VE电压插入到SS电极上的控制电路：上图中：顶部的横线是维持波
32、形产生电路产生的200VP-P的维持波形，自左向右输出去加到SS电极上。VE电压加到上图中Q16102下端的引脚上：D极。来自D板的UEH、UML方波加到光耦PC16191的1、3脚间，在内部经光隔离、光耦合、放大后，从5脚输出驱动方波，经过Q16191驱动放大，同时加到大功率开关管Q16101、Q16102：G极。当该方波是正波时，这两个管子同时导通，把上图中下端输入的VE电压向上方输出，去加到SS电极上。在屏幕处于放电发光时期时，这两个管子同时截止，切断VE电压的输出。当屏幕进行寻址时期时，此时没有维持放电波，这两个管子同时导通，把VE电压输出加到SS电极上。7、SS电极电压检测电路： 下
33、图中最右边的4根线与屏幕的SS电极4个插座相连，在屏幕正常工作时，SS电路板加到SS电极上的电压波形含有直流成份，这是因为VE电压也加到了SS电极上，所以SS电极到地大约为140V直流电压。这4路来自SS电极的电压，分别R16287、R16288、R16289、R16290与排阻R16285降压，然后再分别经C16284、C16285、R16286、C16287滤波，得到20V的直流电压，分别加到4个二极管D16284、D16285的负极。下图中黄色的线是15V电源线，一方面作为Q16280的电源电压，一方面经R16284、6.8V稳压管D16282、R16283组成分压电路，在R16284的
34、下端得到7.5V的电压，加到4个二极管的正极。因为这4个二极管的负极电位现在比正极还高，因此这4个二极管截止。因为15V电源经过R16284加到6.8V稳压二极管D16282的负极，该管导通，从而使Q16280导通，其C极为低电平，D16280截止。没有输出SS板保护电压。因此电视机正常工作。8、 SS板正常工作有关的电压、波形：IC16151： 11脚：15V。 12：5VP 14：5VP 2:95V 3:110V C16153两端：15.3V C16154两端:14.9V IC16131: 3:15V C16133两端:15.7V IC16131:1脚波形IC16131：12脚波形IC16
35、131：14脚波形IC16151：1脚波形IC16151：8脚波形PC16191：1脚波形与TPSS1两波形的相位关系。Q16301：C极与TPSS1两波形相位关系Q16304：C极波形与TPSS1两波形的相位关系TPSS1波形各时段的功能分配：210VP的维持放电波形这后，是宽度为0.5MS的负波，屏幕初始化在这期间进行。1.2MS宽度的正波是用来进行屏寻址的。IC16303:4波形与TPSS1波形的相位关系上述波形,可为大家分析电路、理解电路、分析故障、判断故障，提供很有用的资料。当怀疑SS板有故障时，最重要的方法就是用示波器测量SS板输出的TPSS1波形，从这个波形上，肯定能看出故障的部位及原因。