Sensefet транзистор что это

Чудесный транзистор — комбинация МОП-транзистора с биполярным

Для создателей мощных полупроводниковых приборов было вполне ес­тественно размышлять о том, насколько будет хорошо, если лучшие па­раметры различных устройств, так или иначе, объединить в одном уст­ройстве. Ничто не мешает пофантазировать об устройстве, которое легко запускается, может работать при больших токах и высоких напря­жениях, способно переключаться с частотами порядка мегагерца, имеет очень низкое тепловое сопротивление для эффективного отвода тепла и т.д. Действительно, имелись практические решения, которые до некото­рой степени, объединили свойства различных устройств. Одним из при­меров являются операционные усилители с полевыми транзисторами на входе и биполярными на выходе; первоначально это были гибридные схемы, но со временем стали выпускаться как интегральные схемы. Цель, которая была успешно достигнута, состояла в том, чтобы создать дешевый усилитель с высоким входным сопротивлением, низким выход­ным сопротивлением и с хорошими остальными характеристиками.

Что касается мощных устройств, то имелась IGBT (Биполярный-МОП-транзистор) схема, показанная на рис. 19.10, которая снова содер­жит МОП-транзистор на входе и биполярный на выходе. Однако здесь комбинированная схема сделана с помощью дискретных элементов, ма­ломощный МОП-транзистор во входном каскаде и мощный биполярный транзистор в качестве выходного. Используется каскодное соединение, при котором биполярный транзистор работает с общей базой. Оказыва­ется, что схема с общей базой кроме более высокой верхней частоты по сравнению со схемой с общим эмиттером, может работать при более вы­соких напряжениях. Однако схемой на биполярном транзисторе с общей базой чрезвычайно трудно управлять, потому что она имеет очень низ­кое входное сопротивление. Здесь тот случай, когда входной каскад на МОП-транзисторе спасает положение. Конечным результатом является легко управляемый, высоковольтный и высокочастотный переключатель, работающий с большими токами. Мощный высоковольтный МОП-тран­зистор, который заменяется ЮВТ-транзистором, имел бы большие по­тери в проводящем состоянии и вероятно стоил бы дороже.

Рис. 19.10. IGBT – комбинация полевого и биполярного транзисторов с целью улучшения характеристик. Входное сопротивление, рабочее напряжение и частота переключения выше, чем при использовании одного биполярного транзистора. Падение напряжения в открытом состоянии и стоимость более низкие чем, вероятно, были бы при применении одного мощного МОП-транзистора. International Rectifier Corp.

Кроме того, существует другое — параллельное соединение биполяр­ного транзистора с МОП-транзистором, показанное на рис. 19.11. При со­ответствующей синхронизации сигналов включения и выключения, пода­ваемых на затвор и базу этих двух устройств, можно приблизиться к скорости переключения МОП-транзистора с низкими потерями биполяр­ного транзистора в открытом состоянии. Тем не менее, практически реа­лизовать эту интригующую воображение схему не просто. Например, при попытке использовать такую комбинацию в качестве ком­мутатора в схеме стабилизатора с ШИМ, временные параметры тактовых импульсов схемы управления должны быть очень строго выдержаны.

Рис. 19.11. Экспериментальная комбинация полевого и биполярного транзисторов с целью использования достоинств каждого из них. При соответствующей синхронизации и продолжительности входных импульсов эта схема может обеспечить скорость включения и выключения полевого транзистора при малых потерях биполярного транзис-тора.

Предыдущие абзацы позволяют предвидеть наличие некоторого мощ­ного прибора, обладающего, по крайней мере, некоторыми из призна­ков полевой и биполярной технологий. Это действительно реализовано в виде биполярного транзистора с изолированным затвором (IGBT). По на­званию можно догадаться, что это мощное устройство с входными ха­рактеристиками как у МОП-транзистора и выходным характеристикам как у биполярного транзистора. Учитывая, что все это выполнено в од­ном кристалле, достигнутый результат можно расценивать как выдаю­щийся прорыв в области силовой полупроводниковой техники.

Удивительно, но структура IGBT-транзистора не радикально отлича­ется от структуры обычного мощного МОП-транзистора. Эта утвержде­ние подразумевает, что IGBT-транзистор лучше описывать как видоиз­мененный МОП-транзистор, а не как модифицированный биполярный транзистор. Модификация, как можно увидеть на рис. 19Л2А и 19.12В, состоит в изменении профиля легирования, осуществляемого в области стока. Столь незначительная деталь, как это может показаться, очень сильно влияет на выходные характеристики устройства. Поскольку об­разующийся /;я-переход вводит неосновные носители, новое устройство уже не совсем МОП-транзистор с наличием только основных носителей.

каким оно было до изменения легирования. Наиболее характерные осо­бенности IGBT-транзистора следующие:

— вход остается емкостным, как и у исходного МОП-транзистора.

— выходное напряжение в режиме насыщения V^^^^^^ мало, как у би­полярного транзистора. Это справедливо даже при высоких напряжени­ях, когда обыкновенные мощные МОП-транзисторы дают высокое паде­ние напряжения между стоком и истоком. При включенном состоянии IGBT-транзистора мощность, рассеиваемая на нем мала.

— присутствие неосновных носителей значительно увеличивают плотность тока в области стока. Поэтому, при том же самом размере кристалла IGBT-транзистор имеет большие номинальные токи, чем МОП-транзистор. Из этого следует также, что крутизна у IGBT-транзи­стора выше, чем у МОП-транзистора.

Рис. 19.12. Эволюция от обычного мощного МОП-транзистора к IGBT-транзистору. Изменение профиля легирования в области стока приводит к появлению нового устройства. (А) Исходный профиль легирования мощного МОП-транзистора. (В) Профиль легирования IGBT-транзистора демонстрирующий инжекцию неосновных носи­телей, которые имитируют поведение биполярных приборов.

— выход IGBT-транзистора напоминает /?л-переход диода, смещен­ный в прямом направлении и это дает смещение 0.7 В в его стоковых характеристиках. В этом отношении IGBT-транзистор отличается от би­полярного транзистора. Поскольку IGBT-транзистор является высоко­вольтным устройством, эта разница совсем не существенная.

— К сожалению, кроме положительных свойств имеется недостаток, вызванный введением неосновных носителей в области стока. IGBT-транзистор уже не имеет частотных свойств обычного МОП-транзисто­ра. Работа лучших IGBT-транзисторов ограничена частотой переключе­ния около 5 кГц. Однако были созданы компромиссные варианты с рабочей частотой 50 кГц, которые все еще сохраняют достоинства МОП-транзисторов и биполярных транзисторов при этих частотах пере­ключения.

И обозначение IGBT-транзистора, и название его выводов были предметом дискуссии в технической литературе. При рассмотрении это­го устройства мы имели дело с затвором, истоком и стоком. Это имело свою логику, потому что IGBT-транзистор берет свое происхождение от МОП-транзистора. С другой стороны естественно, что полупроводнико­вые фирмы подчеркивают подобие выходных характеристик биполярно­го транзистора и IGBT-транзистора. Соответственно, многие из этих компаний называли выводы своих изделий базой, эмиттером и коллекто­ром. Действительно, кажется разумным ради простоты считать его име­ющим входные характеристики МОП-транзистора, с выходными харак­теристиками, соответствующими биполярному транзистору. Будьте готовы, однако, столкнуться с различными комбинациями затвора, базы, истока, эмиттера, стока и коллектора. Надо иметь в виду, также, что имеется другое название для IGBT-транзистора «мощный полевой транзистор с модулируемой проводимостью» (название подарено «пова­рами» полупроводниковых устройств, а не разработчиками схем).

Подобно названиям выводов, имелось большое разнообразие услов­ных изображений IGBT-транзистора. В некоторых случаях использова­лись условные обозначения или МОП-транзисторов или биполярных транзисторов. И, как Вы можете догадаться, были предложены различ­ные гибридные изображения, учитывающие символику полевого транзи­стора и биполярного транзистора. Изображение, которое вероятно ста­нет стандартным, показано на рис. 19.13 вместе с названиями электродов. Появились также стилизованные и упрощенные варианты этого обозначения, но они остаются на уровне идей. Внутренний диод, шунтирующий выходную цепь мощного МОП-транзистора, не проявля­ет себя в IGBT-транзисторе, и поэтому не присутствует в принятом изображении, как это иногда бывает с МОП-транзистором (в приложе­ниях, где необходим фиксирующий диод или диод для других целей, сле­дует использовать внешний диод).

Выходные характеристики IGBT-транзистора показаны на рис. 19.14. Обратите внимание на смещение, равное 0,7 В. Напряжение обратного пробоя этих устройств может значительно изменяться и, если это имеет значение для работы схемы, должно быть тщательно исследовано. Каче­ственный вид кривых на рис. 19.14 не отражает наиболее важную осо­бенность IGBT-транзистора – его эквивалентное сопротивление час­то на порядок меньше, чем R^ аналогичного по номинальной мощности МОП-транзистора. Имейте в виду, также, что это устройство имеет вы­сокие рабочие напряжения (500 В и выше) и ток (от 15 до 80 А). На рис. 19.15 и 19.16 (Рис. 19.16 не приведен, поскольку в оригинале он полнос­тью повторяет Рис. 19.15 – Прим, перев,) приведены размеры двух IGBT-транзисторов одного изготовителя, предназначенных для работы с боль­шими токами при частотах переключения 5 кГц и 50 кГц. Типичные напряжения коллектор-эмиттер в режиме насыщения составляют 1,6 В и 2,2 В соответственно. Эти значения даны для температуры 25″С, но при повышении температуры до 150’С они изменяются не сильно (и без того высокое значения R^ мощного высоковольтного МОП-транзистора удваивается при изменении температуры от 25’С до 150’С).

Рис. 19.13. Условное обозначение IGBT-транзистора и его выводов. Это изображение IGBT-транзистора, вероятно, станет стандартом. Обратите внимание, как передано представление относительно МОП-транзистора на входе и биполярного транзистора на выходе. Диод в области коллектора, смещенный в прямом направлении, явно показан.

Рис. 19.14. Выходные характеристики IGBT-транзистора. Эти устрой­ства работают с напряжениями 500 В и выше. Поэтому в практичес­ких схемах смещение 0,7 В сказывается слабо.

Рис. 19.15. Типичный IGBT-транзистор с частотой переключения 5 кГц. Первые IGBT-транзисторы страдали от эффекта защелкивания. Отметьте высокое рабочее напряжение, большой ток и малые размеры транзистора. International Rectifier Corp.

Разработчики схем, которым от транзисторов требуются дополнитель­ные функции, могут воспользоваться, по крайней мере, двумя имеющи­мися в настоящее время модификациями IGBT-транзистора. Примеры та­ких приборов приведены на рис. 19.17. На рис. 19.17А показан транзистор, который напоминает обычный мощный МОП-транзистор с внутренним диодом. Однако в обычном IGBT-транзисторе между коллектором и эмиттером (или между стоком и истоком) такого диода фактически нет. В тех случаях, когда разработчикам схем в этом месте необходим диод в ка­честве фиксирующего диода, диода обратного тока или как демпфер пере­ходных процессов, это является недостатком. Для таких целей создан ва­риант IGBT-транзистора с отдельным диодом. Мало того, что это дает дополнительные удобства, этот диод намного быстрее чем внутренний диод, который появляется в мощных МОП-транзисторах.

Другой вариант IGBT-транзистора изображен на рис. 19.17В. Здесь имеется контрольный вывод(ы), через который течет ток, пропорцио­нальный полному току коллектора. Этот вывод используется в стабили­зированных источниках со стабилизацией по току. Способ реализации обратной связи по току тот же самый, какой был ранее описан для SENSEFET-транзистора

мощного МОП-транзистора с таким же элек­тродом для считывания небольшой доли изменяющегося тока истока.

Рис. 19.17. Варианты ЮВТ-транзисторов. (А) IGBT-транзистор, имеющий внутренний диод с малым временем восстановления. (В) IGBT-транзистор с «контрольным» электродом в качестве датчика тока. Подобен SENSEFET-транзистору. International Rectifier Corp.

Фирма Harris Semiconductor создала ряд таких ЮВТ-транзисторов, работающих с напряжениями 400 В и 500 В и действующими значениями тока в диапазоне от 10 А до 25 А (при импульсном режиме работы допус­тимы более высокие токи). Экспериментатор может достичь очень мно­гого с этими транзисторами, рассчитанными для работы до 5 кГц. Более высокочастотные версии последуют почти наверняка, поскольку быстро­действие повышается не за счет каких-либо существенных изменений.

На момент написания книги усилия были сосредоточены на разра­ботке семейства мощных п-каншгъных IGBT-транзисторов. Не ясно, бу­дут ли появляться на рынке варианты />-кана[1ьных IGBT-транзисторов. В />-канальных приборах возникают проблемы из-за более низкой под­вижности носителей заряда. Однако подобный пессимизм в свое время замедлил развитие мощных />л/>-транзисторов и МОП-транзисторов с р-канагюм. Возможно, что задачи связанные с быстродействием, потерями в открытом состоянии, защелкиванием и стоимостью будут решены, и однажды IGBT-транзисторы с р-кшалом станут легко доступными.

Источник

Ip 51135t v схема

Материал на страницы добавляется по мере накопления данных из доступной технической документации, личного авторского опыта и от мастеров ремонтных форумов. Подробнее.

Техническое описание и состав телевизора SAMSUNG LE20S81BX, тип панели и применяемые модули. Состав модулей.

SAMSUNG
Model: LE20S81BX LE20S52BP

Chassis/Version: JA20EO GPU20KE

Inverter (backlight): IP-51135T(V) BN44-00115C

PWM Inverter: MPS0547 MP1038EYS (28)

MOSFET Inverter: SP8K3 730 (8)

Power Supply (PSU): IP-51135T (V) BN44-00115C

Тuner: BN40-00077A — TECH0849PG31B(S)

Control: Remote: BN59-00437A, IR: BN41-00931A

Общие рекомендации по ремонту TV LCD

Телевизор SAMSUNG LE20S81BX или LE20S52BP ремонтировать целесообразно начинать с осмотра внутренних и внешних элементов. В некоторых случаях видимые внешние повреждения элементов могут подсказать направления поиска неисправности и локализации дефекта до начала проведения необходимых измерений в контрольных точках узлов электронных схем. Обуглившаяся краска на верхнем слое резисторов, деформированные после кипения электролитические конденсаторы фильтров выпрямителей, потрескавшаяся пайка на выводах элементов часто могут подсказать причины возникновения дефекта и возможные последствия.

Если у телевизора SAMSUNG LE20S81BX или LE20S52BP нет изображения, а звук есть, неисправность следует искать в преобразователе питания ламп подсветки (инверторе). Так же необходимо проверить исправность электролитических конденсаторов фильтра вторичных выпрямителей БП (блока питания) на предмет завышенного ESR.
Диагностика инвертора IP-51135T(V) или BN4400115CSE может быть затруднена по причине срабатывания защиты, которая организована конструкторами для предотвращения негативных последствий или возгораний в аварийных случаях, например, при замыканиях или обрывах в цепи питания ламп, а так же их возможной разгерметизации. Чтобы сделать необходимые замеры в контрольных точках или снять нужные осциллограммы, ремонтникам приходится блокировать цепи защиты в целях возможности диагностики.
В этих случаях необходимо соблюдать особую осторожность ввиду риска выхода из строя силовых элементов. После окончания всех ремонтных работ следует обязательно восстановить цепи защиты для полноценной и безопасной дальнейшей эксплуатации телевизора пользователем.

На материнской плате BN41-00925A, в случае неисправности, следует в первую очередь проверить работоспособность стабилизаторов питания микросхем и, при необходимости, обновить ПО (программное обеспечение). В некоторых случаях требуют проверки или замены (если это необходимо) элементы платы MB (SSB) — TDA15021H/N1B80, TSU396AWJ, TDA7266D, TDA7058, LCX14.

Владельцам и пользователям телевизоров SAMSUNG LE20S81BX и LE20S52BP необходимо помнить, что самостоятельный ремонт без специальных знаний,навыков и квалификации, может быть чреват негативными последствиями, которые могут привести к полной неремонтопригодности устройства!

Скачать: Сервис мануал и схема Samsung LE20S81BX Chassis GJA20SEU.

Дополнительно по ремонту MainBoard

Внешний вид MainBoard BN41-00925A показан на рисунке ниже:

Внешний вид блока питания

Основные особенности устройства SAMSUNG LE20S81BX:

Дополнительная техническая информация о панели:
Brand : CMO
Model : V201V1-T03
Type : a-Si TFT-LCD, Panel
Diagonal size : 20.1 inch
Resolution : 640×480, VGA
Display Mode : TN, Normally White, Transmissive
Active Area : 408×306 mm
Surface : Antiglare
Brightness : 500 cd/m²
Contrast Ratio : 600:1
Display Colors : 262K (6-bit), CIE1931 75%
Response Time : 3/5 (Tr/Td)
Frequency : 60Hz
Lamp Type : 6 pcs CCFL Without Driver
Signal Interface : TTL (1 ch, 6-bit), 50 pins
Voltage : 5.0V (VCC)

Информация на этом сайте накапливается из записей ремонтников и участников форумов.
Будьте внимательны! Возможны опечатки или ошибки!

Материал на страницы добавляется по мере накопления данных из доступной технической документации, личного авторского опыта и от мастеров ремонтных форумов. Подробнее.

Техническое описание и состав телевизора SAMSUNG LE20S81BX, тип панели и применяемые модули. Состав модулей.

SAMSUNG
Model: LE20S81BX LE20S52BP

Chassis/Version: JA20EO GPU20KE

Inverter (backlight): IP-51135T(V) BN44-00115C

PWM Inverter: MPS0547 MP1038EYS (28)

MOSFET Inverter: SP8K3 730 (8)

Power Supply (PSU): IP-51135T (V) BN44-00115C

Тuner: BN40-00077A — TECH0849PG31B(S)

Control: Remote: BN59-00437A, IR: BN41-00931A

Общие рекомендации по ремонту TV LCD

Телевизор SAMSUNG LE20S81BX или LE20S52BP ремонтировать целесообразно начинать с осмотра внутренних и внешних элементов. В некоторых случаях видимые внешние повреждения элементов могут подсказать направления поиска неисправности и локализации дефекта до начала проведения необходимых измерений в контрольных точках узлов электронных схем. Обуглившаяся краска на верхнем слое резисторов, деформированные после кипения электролитические конденсаторы фильтров выпрямителей, потрескавшаяся пайка на выводах элементов часто могут подсказать причины возникновения дефекта и возможные последствия.

Если у телевизора SAMSUNG LE20S81BX или LE20S52BP нет изображения, а звук есть, неисправность следует искать в преобразователе питания ламп подсветки (инверторе). Так же необходимо проверить исправность электролитических конденсаторов фильтра вторичных выпрямителей БП (блока питания) на предмет завышенного ESR.
Диагностика инвертора IP-51135T(V) или BN4400115CSE может быть затруднена по причине срабатывания защиты, которая организована конструкторами для предотвращения негативных последствий или возгораний в аварийных случаях, например, при замыканиях или обрывах в цепи питания ламп, а так же их возможной разгерметизации. Чтобы сделать необходимые замеры в контрольных точках или снять нужные осциллограммы, ремонтникам приходится блокировать цепи защиты в целях возможности диагностики.
В этих случаях необходимо соблюдать особую осторожность ввиду риска выхода из строя силовых элементов. После окончания всех ремонтных работ следует обязательно восстановить цепи защиты для полноценной и безопасной дальнейшей эксплуатации телевизора пользователем.

На материнской плате BN41-00925A, в случае неисправности, следует в первую очередь проверить работоспособность стабилизаторов питания микросхем и, при необходимости, обновить ПО (программное обеспечение). В некоторых случаях требуют проверки или замены (если это необходимо) элементы платы MB (SSB) — TDA15021H/N1B80, TSU396AWJ, TDA7266D, TDA7058, LCX14.

Владельцам и пользователям телевизоров SAMSUNG LE20S81BX и LE20S52BP необходимо помнить, что самостоятельный ремонт без специальных знаний,навыков и квалификации, может быть чреват негативными последствиями, которые могут привести к полной неремонтопригодности устройства!

Скачать: Сервис мануал и схема Samsung LE20S81BX Chassis GJA20SEU.

Дополнительно по ремонту MainBoard

Внешний вид MainBoard BN41-00925A показан на рисунке ниже:

Внешний вид блока питания

Основные особенности устройства SAMSUNG LE20S81BX:

Дополнительная техническая информация о панели:
Brand : CMO
Model : V201V1-T03
Type : a-Si TFT-LCD, Panel
Diagonal size : 20.1 inch
Resolution : 640×480, VGA
Display Mode : TN, Normally White, Transmissive
Active Area : 408×306 mm
Surface : Antiglare
Brightness : 500 cd/m²
Contrast Ratio : 600:1
Display Colors : 262K (6-bit), CIE1931 75%
Response Time : 3/5 (Tr/Td)
Frequency : 60Hz
Lamp Type : 6 pcs CCFL Without Driver
Signal Interface : TTL (1 ch, 6-bit), 50 pins
Voltage : 5.0V (VCC)

Информация на этом сайте накапливается из записей ремонтников и участников форумов.
Будьте внимательны! Возможны опечатки или ошибки!

ЖК мониторы практически вытеснили мониторы на основе ЭЛТ. Несмотря на значительные преимущества первых, такие как энергопотребление, качество изображения, габариты и т.д., у ЖК мониторов есть и недостатки.

Один из них — достаточно сложный ремонт, который в сервисных центрах выполняется на уровне замены плат, модулей. Но что делать, если необходимого для замены модуля нет в наличии (в продаже)? В этом материале автор описывает схемотехнику блока питания IP-35155A, который используется во многих современных ЖК мониторах SAMSUNG. Надеемся, что материал поможет провести диагностику этого узла, определить дефектные элементы и восстановить работоспособность блока питания и монитора в целом.

Плата блока питания с обозначением IP-35155A по спецификации SAMSUNG используется во многих современных 17-, 19- и 20-дюймовых моделях ЖК мониторов SAMSUNG, например в моделях «Samsung SyncMaster 731BF/932B/ 940BF/943BX/961GW/204B». Внешний вид электромонтажной платы IP-35155A приведен на рис. 1.

Рис. 1. Внешний вид электромонтажной платы IP-35155A

Функционально эту плату можно разделить на два узла: источник питания, от которого питаются плата графического контроллера (скалера) и ЖК панель, и DC/AC-конвертор (далее — инвертор) питания электролюминесцентных ламп подсветки (CCFL-ламп). Рассмотрим схемотехнику этих узлов более подробно.

Источник питания (см. принципиальную схему на рис. 2) вырабатывает постоянные стабилизированные напряжения 15 и 5,1 В для питания узлов монитора. Основа этого источника — ШИМ контроллер IC101 типа FSDM0465R фирмы Fairchild Semiconductor. Микросхема выполнена по технологии энергосберегающей технологии FPSTM и включает в себя полевой транзистор, выполненный по технологии SenseFET, и ШИМ контроллер с управлением по току, что позволяет снизить потребление в режиме ожидания и электромагнитное излучение (ЭМИ), а также сократить число внешних элементов. Особенности этой микросхемы:

Рис. 2. Принципиальная схема источника питания

Назначение выводов микросхемы FSDM0465R приведено в табл. 1.

Таблица 1. Назначение выводов микросхемы FSDM0465R

Сток мощного транзистора SenseFET. Подключается через обмотку импульсного трансформатора к выходу сетевого выпрямителя

Напряжение питания микросхемы 12 В

Напряжение обратной связи. Инверсный вход ШИМ компаратора. В стандартном включении сюда подключается коллектор транзистора оптрона цепи обратной связи и фильтрующий конденсатор (вторым выводом к «земле»). Если уровень на выводе превышает 6 В, срабатывает схема OLP и ШИМ выключается

Архитектура микросхемы приведена на рис. 3. Напряжение питания микросхемы составляет 11. 18 В (уровень OVP=20 В), она работает на фиксированной частоте 66 кГ ц. После запуска от сетевого выпрямителя через цепь R04-R06, подключенную к выв. 4, микросхема питается от обмотки 1-2 импульсного трансформатора Т101 и выпрямителя D103 C107. Цепь обратной связи по напряжению из элементов IC102, PC101, контролирующая вторичное напряжение 5,1 В, формирует напряжение обратной связи на входе компаратора (выв. 4). При увеличении напряжения на управляющем выводе IC102 ток через светодиод оптрона PC101 растет, что приводит к уменьшению управляющего напряжения на выв. 4 IC101 и к уменьшению рабочего цикла схемы. И наоборот, уменьшение напряжения на управляющем выводе IC102 приводит к увеличению рабочего цикла. В результате происходит стабилизация вторичных напряжений 15 и 5,1 В.

Рис. 3. Архитектура микросхемы FSDM0465R

Пиковое значение тока через транзистор SenseFET ограничено на заданном уровне и контролируется по выв. 4. При напряжении на этом выводе более 2,5 В напряжение на входе внутреннего компаратора фиксируется, таким образом, рабочий цикл схемы не изменяется.

Узел гашения переднего фронта сигнала (LEB) в составе микросхемы блокирует ШИМ в момент времени, когда SenseFET полностью открыт и возможны импульсные выбросы в сигнале, что привело бы к нарушению цикла обратной связи.

Схема защиты от перегрузки OLP имеет задержку на включение для того, чтобы отличить переходные процессы в схеме от перегрузки в выходных цепях. В момент перегрузки напряжение на выходе источника уменьшается, что приводит в возрастанию напряжения на выв. 4 IC101. На уровне 2,5 В срабатывает схема ограничения пикового значения через силовой ключ (см. выше) и вход внутреннего компаратора отключается от выв. 4. В этот момент конденсатор C01 заряжается током 3,5 мА от внутреннего источника IC101. При достижении уровня 6 В (при С01=39 нФ время задержки равно 35. 40 мс) срабатывает компаратор схемы OLP и ШИМ блокируется до момента снятия перегрузки.

Режим энергосбережения Burst Mode включается, когда энергопотребление в нагрузке уменьшается до уровня 0,5 Вт. При этом напряжение на входе обратной связи микросхемы (выв. 4) уменьшается до уровня 0,5 В. В этот момент ШИМ выключается до момента, когда напряжение превысит уровень 0,5 В. После включения ШИМ и достижения напряжения на выв. 4 уровня 0,7 В и отсутствии номинальной нагрузки на источник процесс повторяется.

Выводы питания (выв. 3) и обратной связи (выв. 4) микросхемы IC101 защищены диодами Зенера ZD101(102) (1 Вт, 47 В, 5,5 мА).

Основные параметры встроенного силового транзистора SenseFET:

Диагностика неисправностей источника питания

Если монитор не включается и индикатор на передней панели не светится, скорее всего, это связано с неисправностью ИП. Для того чтобы в этом убедиться, измеряют напряжение 15 В на выходе источника — контакте 2 разъема CN2. Если напряжение равно нулю, отключают ТВ от сети и проверяют омметром сетевой предохранитель F101. Если он перегорел, проводят осмотр элементов платы на наличие обгоревших корпусов, разъемов, вздутия корпусов электролитических конденсаторов. Подозрительные элементы выпаивают и проверяют омметром исправность.

Как правило, причиной перегорания F101 служат следующие элементы: SenseFET-транзистор в составе IC101 (выв. 2 — исток, выв. 1 — сток), диодный мост D101, конденсаторы сетевого фильтра С102-С105, элементы демпфера D102, C106. Все эти элементы проверяют вначале визуально (обгорание, вздутие корпуса), а затем омметром на короткое замыкание, неисправные заменяют. Электролитические конденсаторы желательно проверить измерителем ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) на отсутствие утечки.

Если сетевой предохранитель исправен, проверяют на обрыв цепь от сетевого разъема до входа диодного моста, и от выхода моста до выв. 1 IC101. При отсутствии обрыва в цепи подают питание на ИП и контролируют сигнал на выв. 1 — импульсы фиксированной частоты размахом не менее 300 В.

Если импульсов нет, проверяют цепь запуска микросхемы (резисторы R04-R06 на обрыв), цепь питания в рабочем режиме (обмотку 1-2 Т101, D103, R07, C107, ZD102). Если импульсы на выв. 1 IC101 появляются и сразу же пропадают проверяют вторичные цепи источника на отсутствие короткого замыкания (см. описание защиты OLP), исправность элементов в цепи обратной связи. По наличию и уровню напряжения на выв. 4 можно судить о режиме работы источника (см. описание).

Для ускорения процесса диагностики источника, в первую очередь, проверяют все электролитические конденсаторы измерителем ESR и силовые диоды в первичной и вторичной цепях. Затем отключают выход источника от нагрузки — отстыковывают разъем CN2 и подают на источник питание. Он должен работать в энергосберегающем режиме Burst Mode (см. описание). Если этого не происходит проверяют элементы в цепи обратной связи, внешние элементы IC101 и сам контроллер.

Если источник работает в режиме Burst Mode, подключают его к нагрузке и проверяют работоспособность в этом режиме. При наличии перегрузки во вторичных цепях (контролируют напряжение на конденсаторе С01, см. описание) определяют причину и устраняют.

Контроллер FSDM0465R выпускается в двух исполнениях корпуса: DIP6 и TO-220F-6L. На схеме (рис. 2) приведена цоколевка микросхемы в DIP-исполнении (цифрами в кружках), а в исполнении TO-220F-6L (цифры указаны на корпусе). Микросхему FSDM0465R можно заменить на следующие типы: FSDM0565RB (60 Вт), FSDM07652RB (70 Вт), FSDM12652RB (90 Вт). Они отличаются более высокой выходной мощностью источника, который можно изготовить на их основе (указана в скобках для питающей сети 85. 265 В).

Инвертор питания CCFL-ламп подсветки

Принципиальная схема этого узла приведена на рис. 4. Он выполнен по схеме несимметричного по-лумостового преобразователя. Нагрузкой полумоста на полевых транзисторах различной проводимости в составе сборки U301 служит первичная обмотка импульсного трансформатора T303. Транзисторы управляются драйвером U201 типа SEM2005 фирмы SAMSUNG. Этот драйвер формирует противофазные сигналы для управления МОП транзисторами.

Рис. 4. Принципиальная электрическая схема инвертора питания CCFL-ламп подсветки в 15-дюймовой модели

Назначение выводов микросхемы SEM2005 приведено в табл. 2, а ее архитектура представлена на рис. 5. Микросхема включается сигналом ON-OFF с контакта 9 CN2 (рис. 2), формируемым микроконтроллером монитора. Напряжение более 2 В на выв. 11 — включение микросхемы, а менее 1 В — выключение. Диапазон питающих напряжений микросхемы — 7,5. 24 В (выв. 10). Выходные сигналы на выв. 8 и 9 размахом 10. 11 В появляются при условии V_STD>0,3 В и V_OLP Таблица 2. Назначение выводов микросхемы SEM2005

Конденсатор таймера выключения ШИМ

Вход схемы защиты от превышения напряжения

Вход схемы защиты от обрыва CCFL-ламп

Инверсный вход усилителя сигнала ошибки

Выход усилителя сигнала ошибки

Выход управления транзистором N-MOSFET

Выход управления транзистором P-MOSFET

Вход включения/выключения микросхемы

Внешний конденсатор генератора рабочей частоты

Внешний конденсатор НЧ генератора управления яркостью

Вход сигнала управления яркостью

Внешний резистор генератора рабочей частоты

Выход опорного напряжения 5 В/10 мА

Каждая из вторичных обмоток Т303 нагружена на две последовательно включенные CCFL-лампы. C резисторов R221-R224, включенных последовательно с лампами, снимаются напряжения обратной связи и через развязывающие диоды и фильтр R215 C209 подаются на вход обратной связи FB (выв. 4). Напряжение на этом входе может находиться в пределах 2,1. 2,5 В. Напряжение с резисторов R221-R224 также используется для контроля состояния (обрыва) ламп. Через соответствующие цепи оно через развязывающие диоды поступает на вход OLP (выв. 3).

С конденсаторных делителей С311 С231, С312 С232, С313 С233, С314 С234, включенных параллельно лампам, снимаются сигналы для контроля напряжений на лампах и подаются на вход защиты OVP (выв. 2). Микросхема имеет следующие пороги срабатывания узлов защиты: V_OLP 2,5 В.

Выходное напряжение инвертора (или яркость подсветки) можно регулировать двумя способами:

— по входу обратной связи FB (выв. 4). Сигнал регулировки A-DIM от микроконтроллера монитора через делитель подается на вход микросхемы, суммируясь с напряжением обратной связи с выхода инвертора;

— по входу BDIM (выв. 14). В составе микросхемы имеется НЧ генератор, его частота определяется номиналом конденсаторов С205, С236 (примерно 330 Гц при значении 5,5 нФ). Сигнал ШИМ модулируется низкочастотным сигналом, в результате выходные сигналы микросхемы представляют собой пачки ШИМ импульсов, и, контролируя НЧ генератор, можно изменять яркость подсветки.

Приведем основные электрические параметры транзисторов в составе сборки U301:

N-канал: V_DS = 30 В, I_D = 7,7 A (V_GS= 10 В), R_DS(ON) Диагностика неисправностей инвертора

При отсутствии подсветки в первую очередь проводят визуальный осмотр платы на наличие обгоревших участков, особенно во вторичных цепях — в месте разъемов, через которые к ней подключаются лампы. Довольно часто из-за плохого качества разъема контакт нарушается, и инвертор переключается в режим защиты (см. описание). Проверяют электролитические конденсаторы на отсутствие вздутий корпуса и резисторы — на отсутствие гари на корпусе.

Если визуальный осмотр ничего не дал, на инвертор подают питающее напряжение и с помощью осциллографа (необходимо использовать внешний щуп-делитель с высоким входным сопротивлением) проверяют наличие выходного напряжения на лампах. Если оно равно нулю, проверяют цепь питания инвертора: подачу 15 В (предохранитель F301 в этой цепи). Как правило, предохранитель сгорает по причине неисправности силовых ключей в составе сборки U301. Их легко диагностировать с помощью омметра.

Если 15 В на схему поступает и короткого замыкания нет, проверяют наличие питания и управляющих сигналов(включение, уровень яркости) на микросхеме U201. Косвенным признаком исправности контроллера является наличие сигнала частотой 50. 60 кГц на выв. 12 и частотой около 300 Гц на выв. 13. Кроме того, на выв. 16 должно быть опорное напряжение 5 В.

Если внутренние генераторы микросхемы работают, а в момент включения ТВ на выходах контроллера появляются и пропадают ШИМ сигналы размахом около 10 В, скорее всего, срабатывает защита. Контролируют уровни напряжений на входах OVP и OLP (см. описание). Если такие сигналы на входах микросхемы присутствуют, необходимо выяснить причину срабатывания защиты и устранить.

В случае, когда после включения лампы вспыхивают и сразу же гаснут, для диагностики неисправной лампы можно применить метод сравнения. Осциллограф поочередно подключают к «холодному» выводу каждой лампы и в момент включения контролируют сигнал: его форма не важна, важно отличие сигнала от других. Например, на трех лампах уровень сигнала 3 В, а на одной 1.2 В. Если в цепи лампы обрыв, на экране осциллографа в этом случае будут помехи («мусор»).

В каждом из двух выходных каналов лампы включены последовательно, значит в случае дефекта (обрыва) одной из ламп не будет работать весь канал. В этом случае неисправную лампу можно заменить эквивалентом — керамическим конденсатором номиналом 270 пФ (для 17-дюймовых мониторов) или 470 пФ (для 19-дюймовых мониторов) с рабочим напряжением не менее 1,5 кВ.

Типовая неисправность такого инвертора — короткое замыкание одной из вторичных обмоток трансформатора (см. рис. 7). Если такой трансформатор найти не удалось, можно решить проблему следующим образом. Скальпелем аккуратно удаляют остатки обмотки, а с обратной стороны платы обрезают дорожки, к которым подключены выводы обмотки. На плате необходимо выпаять (или обрезать дорожки) катоды диодов диодных сборок соответствующего канала. Например, для неисправной обмотки 3-4 Т303 это катоды правых (по схеме) диодов сборок D211, D221, D212, D222, а сборку D201 необходимо выпаять целиком. Для равномерной подсветки подключают к исправному каналу одну верхнюю и одну нижнюю лампы.

Рис. 7. Типовая неисправность инвертора IP-35155A — короткое замыкание высоковольтной обмотки трансформатора

В случае если подсветка работает нестабильно (яркость самопроизвольно изменяется), это может быть связано со стабильностью входного сигнала управления яркостью (B-DIM или A-DIM), а также неисправностью элементов время-задающей цепи генератора (см. описание). Элементы цепи проверяют заменой. Если результата нет — заменяют контроллер.

Литература и интернет-источники

1. Samsung Electro-Mechanics. Specification IP-35155A (P).

2. Samsung Electro-Mechanics. Halfbridge invertet driver IC SEM2005.

3. Fairchild Semiconductor FSDM0465RB. Green Mode Fairchild Power Switch (FPSTM).

Автор: Николай Елагин (г. Зеленоград)

Мнения читателей

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

Источник