投影機(jī)電源結(jié)構(gòu)原理及常見故障維修

蔡國勤

（廣東東莞理工學(xué)校，廣東 東菀 523000）

0 引 言

辦公設(shè)備中，投影機(jī)主要應(yīng)用在教學(xué)及科研等領(lǐng)域。使用過程中，除了易損部件需要更換外，其故障的維修主要集中在電源電路部分?，F(xiàn)代的投影機(jī)為了避免體積過大、重量過重，都使用開關(guān)型穩(wěn)壓電源，特點(diǎn)是穩(wěn)定性好、功耗小、效率高。采用高頻變換和脈寬調(diào)制技術(shù)，有利于提高整機(jī)的緊湊度。投影機(jī)故障往往是因?yàn)楣╇婋娐凡粫惩ㄋ?。然而，投影機(jī)生產(chǎn)廠家均不提供電路圖，更不提供相應(yīng)的維修資料，且各廠家為了使自己的產(chǎn)品能有較強(qiáng)的競爭性，均采用了許多新技術(shù)和新工藝，方便客戶使用的同時(shí)，進(jìn)一步增加了故障檢修的難度。因此，投影機(jī)的電源故障是維修界公認(rèn)的維修難點(diǎn)。但是，許多技術(shù)人員，包括辦公設(shè)備維修技術(shù)人員對(duì)投影機(jī)的電源結(jié)構(gòu)原理了解甚少，所以當(dāng)遇到這類問題時(shí)就會(huì)束手無策。

1 投影機(jī)電源的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

從電路結(jié)構(gòu)上看，投影機(jī)的開關(guān)電源比其他辦公設(shè)備（如傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)）的電源要復(fù)雜得多。電源的輸入端一般都設(shè)置功率因數(shù)校正電路（PFC）。PFC電路其實(shí)是一種升壓電路，交流電壓被整流后變成脈動(dòng)直流電，經(jīng)PFC電路升壓、濾波后，脈動(dòng)直流電被變換成了約380 V的直流電，其電壓遠(yuǎn)比普通整流器輸出的電壓高。PFC電路不但可以保證在投影機(jī)正常工作時(shí)整個(gè)裝置的功率因數(shù)在0.99以上，而且可以使輸入電流與電源電壓幾乎保持同相位，也沒有普通開關(guān)電源明顯的尖峰噪聲，對(duì)外干擾很低。后面的開關(guān)穩(wěn)壓電路在原理上與其他開關(guān)電源幾乎一樣，唯一的差別是所用的脈寬調(diào)制芯片不同。盡管現(xiàn)在的PFC電路已經(jīng)十分簡潔，但相對(duì)于新型的開關(guān)電源控制電路仍然顯得很復(fù)雜。

2 投影機(jī)電源的故障特點(diǎn)

投影機(jī)開關(guān)電源方面常見的故障是加電后機(jī)器沒有任何電源指示，說明開關(guān)電源沒有輸出。檢查的重點(diǎn)應(yīng)放在開關(guān)電源的一次側(cè)。投影機(jī)開關(guān)電源的一次側(cè)受多個(gè)關(guān)鍵元件的控制，除了電源開關(guān)和保險(xiǎn)管外，還串接限溫開關(guān)。檢修時(shí)應(yīng)首先找到整流橋的兩個(gè)交流輸入端，用萬用表測量電源插頭到整流橋交流輸入端之間的電阻（正常時(shí)基本為零阻值）。如果出現(xiàn)開路，則應(yīng)從輸入插頭對(duì)各個(gè)元件進(jìn)行逐一測量，直到找出故障元件。如果電源保險(xiǎn)管燒斷，并不能簡單地認(rèn)為是保險(xiǎn)管本身出了問題，而應(yīng)清楚認(rèn)識(shí)到一定是其他元件出現(xiàn)了故障（如大功率管擊穿），導(dǎo)致電流過大而燒毀保險(xiǎn)。

相對(duì)來說，限溫開關(guān)的故障率較高，這種開關(guān)在機(jī)內(nèi)溫度超過900 ℃時(shí)會(huì)立即自動(dòng)斷開接點(diǎn)。接點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的火花非常容易燒蝕接點(diǎn)，造成接點(diǎn)表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，導(dǎo)致接點(diǎn)的接觸電阻變大，影響供電。更有甚者，開關(guān)內(nèi)的雙金屬片在因溫度過高跳開接點(diǎn)后，即使溫度恢復(fù)正常也不能自動(dòng)復(fù)位，這時(shí)需要人工復(fù)位。有一些投影機(jī)不再采用這種故障率較高的限溫開關(guān)，而改用溫度繼電器測量溫度。在安全溫度下，繼電器的觸點(diǎn)是閉合的，溫度超過動(dòng)作值后，觸點(diǎn)斷開。這種溫度繼電器采用的是半導(dǎo)體器件，不進(jìn)行大電流的切斷，因而具有更高的可靠性。

3 投影機(jī)電源常見故障維修實(shí)例

3.1 維修實(shí)例1：投影機(jī)不啟動(dòng)

投影儀不啟動(dòng)，說明投影機(jī)電源電路部分出現(xiàn)了問題。出現(xiàn)這種情況，可能是投影機(jī)內(nèi)部電源出現(xiàn)故障，也可能是外接電源出現(xiàn)了故障。首先，應(yīng)檢查有無電源，投影儀的外接電源插頭插座是否接觸不良。例如：外接電源插座生銹、沒有接地或者投影儀使用的電源線不是投影儀隨機(jī)配備的，都有可能造成投影儀電源輸入不正常。確定外接電源正常后，可以斷定是投影儀內(nèi)部供電電路出現(xiàn)了故障，此時(shí)需要進(jìn)一步檢查并確認(rèn)投影機(jī)故障位置及損壞元件，更換投影儀內(nèi)部電源出現(xiàn)故障的元件。

3.2 維修實(shí)例2：投影畫面出現(xiàn)抖動(dòng)條紋

投影機(jī)出現(xiàn)這種故障后，對(duì)投影機(jī)結(jié)構(gòu)及電源不了解的人員很難找到故障部位。這種故障現(xiàn)象是在使用投影機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)投影畫面出現(xiàn)不停抖動(dòng)的橫向條紋。這些條紋呈掃描狀，不斷從上往下滾動(dòng)，通過調(diào)節(jié)焦距、亮度、重新搜索信號(hào)等措施都不能解決問題。更換投影機(jī)與計(jì)算機(jī)相連的VGA信號(hào)線，故障依舊。繼續(xù)將投影機(jī)和原來的VGA信號(hào)線連接到另外一臺(tái)PC機(jī)上，投影機(jī)能正常工作。明顯，VGA信號(hào)線和投影機(jī)本身沒有問題，問題可能出于與之連接的PC機(jī)。查看PC機(jī)的顯示參數(shù)，發(fā)現(xiàn)都正常。嘗試更換電源插座后發(fā)現(xiàn)，投影畫面的顯示終于恢復(fù)正常。

3.3 維修實(shí)例3：投影機(jī)加電后無任何電源指示（以松下PT-LC75U機(jī)為例）

松下PT-LC75U是一款性價(jià)比很高的液晶投影機(jī)，圖1是該投影機(jī)的直流電源原理圖[1]。

圖1 松下PT-LC75U電源原理圖

直流電源分為兩部分：待機(jī)電源和主電源。待機(jī)電源是機(jī)器在待機(jī)狀態(tài)時(shí)的供電電源，輸出功率較小。只要有交流電源輸入，待機(jī)電源便處于工作狀態(tài)。主電源是投影機(jī)正常工作時(shí)的供電電源，輸出功率較大。主電源是受控電源，STBY／MAIN是控制信號(hào)，來自于主板。如果是高電平，固態(tài)繼電器SSR導(dǎo)通，SCRl0l隨之導(dǎo)通，PFC控制電路ICl01開始工作，輸出約380 V直流穩(wěn)定電壓。后面的開關(guān)電源受ICl02控制，輸出不同的電壓，而380 V直流電壓還是燈泡電子鎮(zhèn)流器的供電電壓。燈泡室蓋子開關(guān)是為安全設(shè)置的，燈泡在點(diǎn)亮和工作過程中會(huì)產(chǎn)生高壓和高溫，容易對(duì)人體造成傷害。蓋子打開后，切斷電源，就可以保證人身安全。

待機(jī)電源在正常加電后會(huì)有輸出電壓，輸出的15 V電壓主要用于風(fēng)扇的供電。該電壓經(jīng)過專用控制器后，被變換成PWM電壓，以達(dá)到對(duì)風(fēng)扇調(diào)速的目的。正常情況下，加電后，風(fēng)扇會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以判斷輸出電壓的有無。如果待機(jī)電源無輸出，熔絲（保險(xiǎn)絲）完好，應(yīng)重點(diǎn)檢查其一次側(cè)開關(guān)管的啟動(dòng)電路。啟動(dòng)電路比較簡單，從整流橋輸出的直流脈動(dòng)電壓經(jīng)過數(shù)個(gè)電阻的降壓加到開關(guān)管的柵極，為開關(guān)管提供最初的啟動(dòng)激勵(lì)。使用較長一段時(shí)間后，比較容易出現(xiàn)個(gè)別啟動(dòng)電阻阻值變大或者開路等情況，造成待機(jī)電源無輸出。解決這種故障的方法比較簡單，只需要先找出損壞的啟動(dòng)電阻，然后換上同樣規(guī)格的電阻即可。

如果待機(jī)電源輸出電壓正常，但面板上仍沒有電源顯示，一般就是主板的問題。經(jīng)檢查，F(xiàn)10l已熔斷。再進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)整流橋D151的交流輸入端已短路。從圖1中可以看出，整流橋D151的負(fù)載是待機(jī)電源，因?yàn)楣β屎苄?，沒有安裝散熱片。在正常情況下，它本身發(fā)出的熱量不會(huì)影響其安全運(yùn)行。但是，拆機(jī)后發(fā)現(xiàn)，它上面吸附了很多灰塵，嚴(yán)重影響了它的散熱。在電網(wǎng)電壓偏高時(shí)，可能對(duì)其造成擊穿。更換新的整流橋后，機(jī)器恢復(fù)正常功能。

4 結(jié) 論

投影機(jī)的品牌種類很多，開關(guān)電源的種類也較多。不同品牌的投影機(jī)，電源結(jié)構(gòu)和工作過程也不盡相同，但其基本原理、信號(hào)變換過程等相同，即經(jīng)過交流變到直流，再由直流變到交流，最后再把交流變換成所需的直流電壓。投影機(jī)電源與其他設(shè)備的電源相比較，有相同的地方也有其獨(dú)特的地方。熟知它的結(jié)構(gòu)和原理，有利于正確使用和維護(hù)保養(yǎng)投影機(jī)，更是維修投影機(jī)電源部分故障必須的。