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海信H97B机芯I2C总线分析 随着电子技术的发展,I2C总线技术的应用日益广泛。H97B机芯是海信公司继91SB机芯后推出的又在整机中大量采用I2C总线控制的机芯。其主要机型为TC2939、TC2979、TC4318。 我们知道I2C总线信号是由数据总线信号(SDA)和时钟总线信号(SDA)和时钟总线信号(SCL)组成。时钟总线信号中含有CPU发出的地址码,在I2C总线上连接的各集成块通过对地址识别,使相应的集成块进入工作状态,开始对I2C总线的数据总线信号进行译码,控制该集成块内相应电路工作,并通过数据总线信号传回CPU,从而实现CPU对该电路的控制。 当总线电路出现故障时,CPU发出的指令无法传到各受控电路,也就无法控制各电路的工作,使整机工作异常。最常见的为I2C总线电压降到3V左右,并且不断摆动,原因是CPU收不到被控集成块返回的信号,不断发出控制信号而造成的。这种故障在91SB机芯中,故障现象表现为开机后,光栅极暗、无字符、无雪花,控制失灵,整机处于死机状态。但由于CPU使用的不同,在H97B机芯中,总线故障所表现出的故障现象却完全不同,现象为开机后,机器不断的开机、关机,光栅也一闪一灭,且光栅为暗板。此时测NA01 #34 POWER输出在0V和5V之间不停的跳变,#39、#40总线端在3~4.5V之间抖动,而各集成块的总线端电压在1~3V之间抖动。 下面来谈一谈H97B机芯总线故障造成这种故障的原因及维修方法。我们知道在91B机芯中,当I2C总线电压低时,通常采用的方法是短开QA02和QA12的E极,测量E极电压,若电压仍低,则应检查QA02、QA12外围及CPU、存储块(除TA8783N)的I2C总线端,直到总线电压恢复至5V,即为故障所在。而在H97B机芯中,由于某种原因,使I2C总线异常,CPU无法控制各集成块的工作,因而无法正确收到各集成块,尤其是TA8880的返回信息,从而使CPU认为整机电路存在问题,从而进行保护性措施,内部控制POWER输出关机电平,但马上又重新开机,进行I2C总线的重新检测。当CPU数据总线仍没有收到正确的信息后,CPU再次发出关机指令,如此反复,造成了该机芯电视机特有的光栅不断一闪一闪故障。由以上的分析我们可知,在维修H97B机芯时,断开VQA13和VQA14的E极,也就切断了CPU和各集成块之间的总线传输,即使是正常的机器也会出现一闪一灭的现象。维修方法是当断开两三极管的E极后,开机若测得两三极管C极电压不足3V,或机器没有光栅一闪一灭的现象,应检修CPU及存储块等电路,若测得C极电压在3~4.5V之间抖动,也充分说明了三极管C极前的I2C总线电路,尤其是说明了CPU的工作是正常的。在检修负载电路时,方法同检修91B机芯基本相同。可逐个断开I2C总线上连接的各集成块(TA8880除外)的总线端,直到I2C总线电压恢复正常为止,并检修相应的故障电路,最终排除故障。 (实例1)检修过程:首先断开VQ13、VQ14 E极后,测得C极电压在3~4.5V间摆动,说明故障在负载电路,逐个断开I2C总线上所接的各集成块,当断开插子XPA06BDE #1、#2端后,开机正常,说明故障在后端子板。将其取下,发现集成块TA8777N上已有裂纹,测得NV02、VQ04等件均已损坏,更换坏件后,开机整机恢复正常正常。 (实例2)检修过程:确定故障出在负载电路上,当断开N302的第#9、#10后,开机正常,I2C总线电压升至5V。测N302的工作条件基本正常后,更换N302。开机后发现总线故障已排除,但又发现场幅压缩。仔细观察发现原集成块型号为TA8859P,而新更换的为TA8859CP。此时只需将场反馈接地电路R305由2W 1.3Ω改为2W 0.82Ω即可。 (实例3)检修过程:首先测量整机各主要工作电压,发现12V并没有在CPU发出短暂开机电平时,跳变到12V,由于12V是各集成块的主要工作电压,该电压不正常,必将使各个集成块不能正常工作,从而引起总线控制异常,出现了光栅一闪一灭的现象。测VDD408整流输出端在开机瞬间时能跳变到14V,而经N408后只有3V左右的输出。断开后级,电压恢复12V供电后,12V恢复正常。更换中放模板后,开机故障排除。 通过以上的分析介绍,相信大家在维修过程中,只要方法得当、思路清晰,对付H97B机芯这种光栅一闪一灭的故障一定会易如反掌。
海信公司大屏幕电视TC3436、TC3801的开关电源使用日本三肯公司生产的厚膜集成电路STRS-6709,具有承耐功率大,电路简单,检修容易的特点。用STRS-6709组成的开关电源逐渐兴盛起来,流行于各大公司的大屏幕电视机中。STRS-6709有如下的特点:①内部有可变频率振荡器,完全不必要现在流行的自激式开关电源的正反馈环路,能够很容易地组成稳定可靠的“它激式”开关电源,这样大大地降低了电路的复杂程度。②内部广泛使用逻辑控制电路,在此基础上可以有多种保护措施,例如过流、过压保护,延迟导通等,电路的可靠性更加提高。
电路工作原理介绍如下:从电源插座来的220V交流电在整流桥BR901的作用下变成半波直流电,又在C905、C927的作用下滤波,变成比较稳定的300V直流电,通过开关变压器T901#9、#4绕组加到厚膜集成电路IC901的#1脚。在IC901中,#1、#2、#3脚是一个纯粹的大功率开关三极管,其中#1脚集电极,#2脚是发射极,#3脚是基极。220V交流电还通过D901整流,R902限流,C907滤波,变成6V以上的直流电压,供给IC901#9做为电源使用。IC901获得直流电源之后,内部振荡电路起振,产生的振荡信号从#5脚输出。R902为#5脚内部的振荡输出驱动电路提供电源,使脉冲信号得以放大输出,振荡信号再通过隔直流电容C906加到#2脚,即内部开关管的基极。开关管导通,在T901#9、#4脚上产生电流,在#8、#5、#6绕组上产生感应电压,其中#5脚的脉冲电压经过D903整流,C908滤波,变成比较高的整流电压。该电压通过R907限流,由ZD901稳压成7.5V的直流电压,控制电源调整管Q901向IC901#9脚输出电压,这时IC901#9脚电压可达9V,其内部的振荡电路正常振荡,开关电源正常工作。 在电路中,之所以需要Q901向IC901供电,是因为IC901正常工作时需要的电流较大之故。IC901正常工作电流如果仅从D901提供,将不足以维持#9脚电压的稳定。Q901的型号为2SD1640,是一种高放大倍数管,其放大倍数高达1000。 为了避免异常情况的出现,STRS6709还有很多附属电路,其中#4脚是开关管激励电流采样端。激励电流从#5脚流出以后,有一部分从R905流回#4脚,#4脚内部的电路根据电流的大小自动调整电路的工作状态,避免出现过流过压现象。#8脚接内部的脉冲触发电路,起到调整导通时间的作用,开关变压器#6脚感应出来的脉冲信号,经过二极管D905之后变成正极性脉冲,经过R912、R911分压之后加到IC901#8脚,当脉冲幅度比较高时,禁止#5脚输出激励脉冲,只有该脚脉冲降低到一定程度时,#5才有脉冲信号输出,这样保证内部开关管在#1脚是低电压时开始导通,避免导通时刻产生功耗,它的功能和东芝F91SB机芯的延时导通功能差不多。如果本电路失效,开关电源照常工作,但是IC901的发热将加重,但是如果该电路误动作,将导致开关电源停止工作。 IC901还有如下的保护电路:①过压保护;当由D901(或Q901向IC901#9脚提供的电压超过11V时,内部电路自动关闭,避免输出电压过高或市电电压过高造成的损害;②过流保护,开关管的发射极(即#2脚)接一个电流检测电阻R909,当电流过大时,会使得R909上的电压升高。同时,开关变压器#6脚感应出的脉冲信号经过R908、R910分压也加到IC901#6脚。如果#6脚电压升高,内部电路就会停止工作,避免电流过大。同时,IC901内部还有热敏器件,当器件温度超过150℃时,热保护电路启动,也无输出。 在电路中,IC901和Q901是特殊器件。其中IC901只能用同型号器件,不可代用。但是Q901是晶体管,都是可以代替的。Q901的型号是2SD1640,是一种放大倍数很高的管子,可以用同样β值很高的2SC3852代替。如果找不到这些器件,可以用两个三极管组成复合管代替,保证其总β值达到1000左右。 |
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