tcl彩电电源变压器输出低故障

核心概念：电源变压器的作用

要明确一点：在现代开关电源的彩电中，“电源变压器”通常指的不是我们传统印象中那种笨重的工频（50Hz）变压器，而是开关变压器。

工作流程简述：

1. 市电输入：220V交流电进入电视。
2. 整流滤波：先通过整流桥和滤波电容,变成约310V的直流电。
3. 振荡与变压：310V直流电供给开关管（如MOSFET或IGBT），开关管在高频PWM（脉冲宽度调制）信号的控制下，快速地“开”和“关”，将直流电变成高频的脉冲方波，这个高频脉冲通过开关变压器进行能量传递和电压变换。
4. 输出与稳压：开关变压器的次级线圈输出多个不同电压（如+24V、+12V、+5V、+3.3V等），经过整流、滤波后，供给电视的各个部分（主板、背光板、伴音功放等）。

“变压器输出低”，实际上指的是开关变压器次级输出的所有或某个电压偏低。

故障原因分析（由简到繁）

导致输出电压低的原因可以分为三大类：负载过重、电源本身异常、控制环路故障。

第一类：负载过重（最常见）

这是最首要怀疑的方向，如果电源的“下游”电路（负载）出现短路或严重漏电，电源会为了保护自己而自动降低输出电压,甚至进入保护状态。

• 可能故障点：
  • 背光板短路：这是液晶电视最常见的负载故障，背光驱动电路中的MOS管、升压电容、灯条等元件短路，会导致+24V（或+12V/+5V）负载电流剧增，电源检测到过流,输出电压被拉低。
  • 主板短路：主板上的CPU、GPU、解码芯片、USB接口等电路发生短路，会导致+5V或+3.3V电压被拉低。
  • 伴音功放短路：12V或+24V同时供给伴音功放，功放电路短路也会导致电压降低，并可能引起无声、保护性关机等故障。
  • 电容漏电或击穿：在电源的输出端或负载电路中，滤波电容失效（ESR变大或漏电）会等效于一个负载,导致电压下降。

第二类：电源本身异常

如果排除了负载问题,那么问题很可能出在电源板本身。

• 输入电压异常

  • 市电电压过低：虽然电源有宽电压设计，但如果市电低于170V,可能导致电源无法正常启动或输出电压不足。
  • 整流桥或滤波电容不良：
    • 整流桥：有一个或多个二极管性能变差（如正向电阻变大），导致输入到开关管的直流电压不足,最终输出电压必然偏低。
    • 主滤波电容（大电解电容）：这是“老化之王”，电容容量下降、ESR（等效串联电阻）增大，会导致：
      • 开机瞬间冲击电流不足,电源无法启动。
      • 工作时纹波增大，电压不稳定,输出电压平均值降低。
      • 电容顶部鼓包、漏液是明显的失效特征。

• 开关振荡电路异常

  • 启动电阻变值：给开关管提供初始启动电流的电阻阻值变大，导致开关管无法启动或启动困难,输出电压低。
  • 开关管性能不良：开关管的放大倍数（β值）下降或内部存在轻微漏电，导致导通不充分，能量转换效率降低,输出电压低。
  • 开关变压器本身故障：虽然不常见，但开关变压器的初级或次级线圈存在局部短路（匝间短路），会导致磁芯饱和，电感量下降，能量传递效率降低，输出电压降低，此时变压器可能会发出“滋滋”的异响。

• 稳压反馈电路异常（非常关键）

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 工作原理：电源通过一个叫做光耦的元件和TL431（或类似的精密稳压IC）来实时监测输出电压，如果输出电压低了，光耦会导通增强，告诉初级控制芯片“电压低了”，控制芯片就会加宽PWM脉冲，让开关管导通时间更长，从而提升输出电压,形成一个闭环。
  • 故障点：
    • 取样电阻变值：在输出端分压取样的一串精密电阻中，有一个阻值变大，会导致取样电压偏低，光耦误判，以为输出电压低了，于是拼命拉高电压，但由于其他原因限制，最终表现为电压拉不上去,或者在一个很低的值波动。
    • TL431损坏：TL431是稳压的核心，如果它损坏（内部开路或短路），会导致光耦始终处于截止或导通状态，反馈环路失效，输出电压会异常（过高或过低）。
    • 光耦损坏：光耦的发光二极管或光敏三极管一侧损坏，导致无法正常传递反馈信号,电压失控。

第三类：保护电路启动

为了保护电源和负载，电源板设计了多种保护电路，当检测到异常时,保护电路会强制关闭或降低输出。

• 过压保护：如果稳压环路失效导致输出电压过高，过压保护电路会动作，锁定电源,此时测量电压可能为0V或一个很低的跳变电压。
• 过流保护：如第一类所述，负载过重会触发过流保护，电源会间歇性地启动和停止，此时用万用表测量电压，会发现电压在0V和正常值之间跳动,而不是一个稳定的低电压。
• 过热保护：电源板散热不良，元件温度过高，热敏元件会触发保护,关闭输出。

系统排查与维修步骤（安全第一！）

警告：彩电内部存在高压，即使断电后，滤波电容中仍储存有大量电荷，操作前务必先对大电容进行放电！非专业人员请勿自行拆修！

第一步：初步观察与测量

1. 看：观察电源板上的电容，特别是主滤波电容和输出端的电容，有没有鼓包、漏液、烧焦的痕迹,看保险丝是否熔断。
2. 测：
   • 测市电输入：用万用表AC档测量插座电压是否正常（约220V）。
   • 测输出电压：接通电源，在电源板的输出排线端子处，测量各路输出电压（如+24V, +12V, +5V）。
     • 电压为0V：可能是保险丝熔断、启动电路或PWM芯片完全损坏。
     • 电压偏低但稳定：重点怀疑负载过重或稳压反馈电路问题。
     • 电压跳动，时有时无：强烈怀疑过流保护或过热保护。
     • 电压随市电变化而明显变化：怀疑主滤波电容失效。

第二步：脱开负载法（判断是电源问题还是负载问题）

这是最关键的一步,可以有效区分故障范围。

1. 准备工作：找一盏灯泡（如60W/220V的白炽灯）或一个假负载（如汽车灯泡）,灯泡可以起到限流和指示作用。
2. 操作：
   • 将电视电源板从机身上拆下。
   • 在电源板的输出端，将+24V（或主要供电电压）的正负极引出，串联上灯泡，接到一个+24V的直流电源上（或者直接接上灯泡，然后测量灯泡两端电压）。
   • 另一种更安全的方法是：将电源板的所有输出排线都拔掉，只保留输入的AC电源线，在电源板的输出滤波电容两端，并联上一个假负载电阻（电阻值根据电压和功率计算，例如对于+24V/2A的电源，可以用一个12Ω/50W的电阻）。
3. 测量：通电后，测量输出电压。
   • 如果电压恢复正常：恭喜你，问题100%出在负载上，你需要逐一排查主板、背光板等，可以先将背光板排线插上，看电压是否再次降低，如果降低，说明背光板故障,同理排查主板。
   • 如果电压仍然偏低：问题就在电源板本身,进入下一步排查。

第三步：电源板内部排查（针对脱开负载后电压仍低的情况）

1. 测量关键点电压：

   • PFC输出电压：对于有PFC（功率因数校正）电路的电源板，正常工作时PFC输出电压应为380V左右，如果这里电压偏低（如300V），说明问题在PFC电路之前，如整流桥、主滤波电容、PFC控制芯片等。
   • 开关管D极电压：应为PFC输出的380V（或老式电源的310V），如果此处电压正常,说明输入电路没问题。
   • 开关管G极电压：应有PWM驱动脉冲波形，如果没有，说明启动电路或PWM控制芯片（如VIPer12A, L6565等）有问题。
   • 输出电压：确认仍然偏低。

2. 检查易损件：

   • 主滤波电容：用电容表或万用表的电容档测量容量是否在标称值80%以上，用万用表电阻档测其充放电情况（注意放电）。
   • 取样电阻：仔细测量反馈回路中那几颗精密贴片电阻的阻值是否准确。
   • 光耦和TL431：这是反馈回路的“心脏”，可以用替换法来判断它们是否损坏，TL431的三个引脚之间有一定的电阻关系,可以在线测量或拆下测量判断。
   • 开关管：用万用表二极管档测量三个引脚之间是否有短路或漏电现象。

3. 检查PWM控制芯片：

   • 测量其供电脚（VCC）电压是否正常,这个电压通常由一个辅助绕组通过整流滤波后提供。
   • 检查其使能脚、反馈脚等关键引脚的电压是否在正常范围内（需要查阅该芯片的数据手册）。

总结与建议

给维修师傅的建议：

1. 先看后测：先观察明显的外观损坏。
2. 先外后内：先检查输入输出,再拆机。
3. 先负载后电源：脱开负载法是区分故障范围最有效、最安全的方法。
4. 先易后难：先换电容、电阻等易损件，再考虑芯片、变压器等复杂元件。

对于普通用户，如果电视还在保修期内，请直接联系TCL官方售后，如果已过保修期，且不具备电子维修知识，强烈建议将电视送到专业的维修店进行检修,以免造成二次损坏或触电风险。