О взаимозаменяемости PFC FAN7530 и FAN7930 на примере ремонта телевизора SAMSUNG LE32B530

admin Без рубрики 06.07.2019

В ремонт попал телевизор телевизор SAMSUNG LE32B530. Он состоит из следующий модулей:

Матрица – AU Optronics T315HW01

Майн борд – BN41-01252A

Блок питания – BN44-00234A

Инвертор – 4H.V2578.021/D (DS-1931T05001)

Предыстория

Потребовался ремонт телевизора SAMSUNG LE32B530 с весьма странными и неоднозначными симптомами.

При первом включении телевизор мигал красным индикатором дежурного режима, также помигивая в такт нажатия кнопок на пульте, но дальше не включался. После разборки симптомы изменились, телевизор пытался включится, вспыхивала на долю секунды подсветка, иногда можно было рассмотреть на экране логотип, после чего телевизор тух. На третий раз телевизор даже подал звук, но без изображения. Дальше мучить телевизор было опасно т.к. резкое отключение блока питания может повредить прошивку, что добавит проблем.

Отключив плату питания и подкинув небольшую эквивалентную нагрузку было замечено, что блок питания работает крайне нестабильно, легко улетая в защиту даже при средней нагрузке. Электролитические конденсаторы, как могло бы показаться, совершенно невиновны. Диагностику стоит начать в входного напряжения и первый же замер напряжения на входном электролите показал значение 280 В. Этого слишком низкое напряжение даже для обычного мостового выпрямителя. Выпрямленное напряжение сети в √2 раз больше переменного т.е. 220 В*√2=311 В. В нашей схеме стоит PFC, который должен бы «накачивать» конденсатор минимум до 350 В.

Рассмотрим схему блока PFC. Она собрана на специализированной микросхеме FAN7530 в типичном ее включении.

Наиболее подвержены выходу их строя следующие элементы:

Диоды DP801, DP803

Транзисторы QP801, QP802

Резистор RP813

Сама ШИМ ICP801S

Выход из строя силовых ключей обычно сопровождается коротким замыканием, которое влечет за собой перегорание предохранителей и прочих элементов входных цепей. В нашем случае заметных повреждений на плате нет, да и предохранители целы. Потому вооружившись мультиметром прощупаем сигналы на управляющей микросхеме. Если у вас есть осциллограф, то лучше вооружится им, т.к. он позволит посмотреть генерацию управляющих импульсов на 7й ножке “OUT” и сравнить ее с формой импульсов на затворах полевых транзисторов. Но в первом приближении будет достаточно и одного мультиметра.

Прежде всего проверяем питающее напряжение на 8й ножке “VCC” оно должно составлять от 11 до 24 В. Если напряжение в норме, то проверяем напряжение обратной связи на 1й ножке “INV”. При заряженном конденсаторе CP801, напряжение на этой ножке должно составлять 2,5 В если же напряжение на конденсаторе около 200 В, то и напряжение на этой ножке должно быть пропорционально ниже и будет составлять примерно 1,8 В. Измерение же показало на этой ножке доли вольта. А при отключенном питании эта ножка звонилась на землю как полупроводниковый диод. Конечно есть крохотный шанс, что пробился CP809, но поднятие 1й ножки и ее прозвон показал, что пробой произошел где-то внутри микросхемы. И вот тут начинается самое интересное, Дело в том, что найти оперативно такую микросхему мне не удалось, и пришлось искать альтернативу.

Что же такое FAN7530?

FAN7530 – это специализированный контроллер активной коррекции коэффициента мощности (PFC) повышающего типа и работающий в режиме критической проводимости (CRM). Данный PFC с режимом критической проводимости находится на стыке режимов непрерывной проводимости (CCM) и режима прерывистой проводимости (DCM). Контроллеры CRM PFC бывают двух видов: CRM PFC с токовым режимом и CRM PFC в режиме ограничения напряжения. В токовом режиме силовой ключ включается, когда ток на индуктивности достигает нуля, и выключается, когда ток на индуктивности соответствует заданному току. В этом случае постоянно измеряется выпрямленное сетевое напряжение и определяется опорный ток, также, как и в младшей версии микросхемы — FAN7527B, однако помехи в сети могут вызвать дополнительную потерю мощности.

В режиме постоянного напряжения включение силового ключа такое же, как и в токовом режиме, но отключение определяется сигналом с делителя напряжения.

Сигнал с делителя сравнивается с опорным напряжением при помощи усилителя ошибки и влияет на время отключения силового ключа, а время включения является постоянным. Если время включения является постоянным, то пиковый ток на индуктивности прямо пропорционален текущему уровню выпрямленного сетевого напряжения.

Таким образом, усредненная форма входного тока повторяет форму входного напряжения, обеспечивая хороший коэффициент мощности. FAN7530 является контроллером CRM PFC в режиме постоянного напряжения. Поскольку контроллер PFC CRM в режиме постоянного напряжения не нуждается информации о состоянии напряжения сети, то он не чувствителен к помехам и может обеспечивать стабильную выходную мощность даже при плохих условиях питания.

FAN7530 или FAN7930?

Наиболее похожей на FAN7530 оказалась FAN7930

Но в ней есть небольшое отличие, а именно назначение 2й ножки

В PFC FAN7530 вторая ножка “MOT” из описания известно следующее — “This pin is used to set the slope of the internal ramp. The voltage of this pin is maintained at 3V. If a resistor is connected between this pin and GND, current flows out of the pin and the slope of the internal ramp is proportional to this current.” Или же на русском будет следующий смысл – «Вывод MOT используется для установки крутизны пилообразного сигнала внутреннего генератора. Напряжение на этом выводе поддерживается на уровне 3 В. Если вывод нагрузить резистором на землю “GND”, то ток протекающий через этот резистор будет прямо пропорционален крутизне пилообразного сигнала». Значит эта ножка в FAN7530 используется для конфигурации работы микросхемы.

Смотрим, что пишут о PFC FAN7930 — “This pin is used to detect PFC output voltage reaching a pre-determined value. When output voltage reaches 89% of rated output voltage, this pin is pulled HIGH, which is an (open drain) output type.” Или в переводе «Вывод RDY (сокр. от «ready») используется для сигнализации, что выходное напряжения PFC достигло определенного значения. Когда выходное напряжение достигает 89% от номинального, на этом выводе появляется высокий сигнал КМОП (с открытым стоком). Выходит, эта ножка сигнализирует о готовности PFC к дальнейшему запуску БП (своеобразный аналог сигнала PowerGood).

Учитывая эту информацию можно сделать вывод, что FAN7530 можно легко заменить на FAN7930, а вот FAN7930 заменить на FAN7530 можно лишь в случае, если сигнал RDY не задействован в схеме.

Поскольку в новой микросхеме сигнал RDY нам не нужен, то для исключения конфузов отключим цепь, ведущую к этой ноге. На мой взгляд самым удобным способом будет разворот SMD элементов на 90 градусов, чтобы один вывод был припаян, а вторая просто лежала на маске или вел к той же цепи, что и первый вывод. Таким образом не приходится резать дорожки и в случае необходимости можно быстро восстановить цепи в исходное состояние.