Ни для кого не секрет, что в импортных телевизорах чаще всего встречаются такие неисправности как выход из строя ключевого транзистора строчной развертки, микросхемы кадровой развертки, ключевого транзистора или микросхемы источника питания.
Думаю, все со мной согласятся, что это наиболее дорогие детали телевизора. И если в процессе ремонта по какой-либо причине они выходят из строя повторно, то такой ремонт может влететь в копеечку.
Поэтому предлагаю ознакомиться с моей методикой "борьбы" с данного рода дефектами, позволяющей снизить на 90% вероятность повторного пробоя силовых радиоэлементов.
Основные причины, по которым происходит повторный "пробой" указанных выше элементов, — следующие.
Во-первых, не всегда удается во-время локализовать неисправные элементы схемы, которые, как правило, выходят из строя вместе с силовыми транзисторами в источниках питания телевизоров.
Во-вторых, в случае неисправности строчной развертки не всегда можно сразу определить дефект источника питания, из-за которого на строчную развертку подается повышенное напряжение питания.
Итак, если у вас "сгорел" транзистор строчной развертки, не ограничивайтесь только его заменой. Сам по себе он "горит" редко — значит нужно искать первопричину неисправности. Сначала проверьте все элементы вокруг этого транзистора, неисправные, естественно, замените. Затем проверьте на короткое замыкание диоды во вторичных цепях строчного трансформатора и радиоэлементы, установленные после них. Выход из строя этих элементов (в частности — микросхемы кадровой развертки) свидетельствует о том, что, возможно, со вторичных цепей строчного трансформатора поступало повышенное напряжение питания. А это, в свою очередь, может быть связано с тем, что на строчную развертку подается повышенное напряжение питания.
Есть еще одна причина, по которой может "гореть" строчный транзистор. Это короткое замыкание витков первичной или любой из вторичных обмоток строчного трансформатора. Не зная активного сопротивления обмоток трансформатора, очень сложно проверить исправность данного узла.
В некоторых случаях проверить трансформатор можно по методике, описанной в [1] (рис. 1).
Через конденсатор С емкостью 0,1 мкФ к первичной обмотке I трансформатора Тр подключают генератор звуковой частоты и по осциллографу контролируют форму напряжения на этой обмотке. Если трансформатор исправен, то напряжение будет синусоидальным, а при изменении частоты генератора форма напряжения должна сохраняться и, кроме того, должен наблюдаться резонанс на определенной частоте, которая зависит от индуктивности обмотки и емкости конденсатора. Если синусоидальная форма напряжения искажена, то можно сделать вывод о неисправности строчного трансформатора.
Допустим, узлы строчной развертки в порядке. Тогда следует проверить работоспособность источника питания. Очень часто встречается неисправность данного узла, в результате которой источник питания выдает повышенное напряжение на узлы телевизора. Причина тому — неисправность схемы стабилизации выходных напряжений, где, как правило, применяются оксидные конденсаторы, которые со временем "высыхают". Реже неисправность связана с выходом из строя полупроводниковых приборов в этом узле.
Чтобы проверить, как работает источник питания, надо отключить от него схему строчной развертки и подключить эквивалентную нагрузку Rн сопротивлением 300. 600 Ом (рис. 2).
Остальные узлы телевизора тоже желательно отключить от источника напряжения. При этом показания вольтметра, в зависимости от модели телевизора, должны составлять 110. 135 В. Если при изменении нагрузки, скажем, с 300 на 600 Ом, напряжение вторичной цепи не изменилось, то источник питания исправен. Если же напряжение увеличилось, то это говорит о том, что неисправна схема стабилизации напряжений.
Следует устранить дефект и проверить источник питания снова по той же методике. Соблюдайте осторожность на данном этапе ремонта. Внимательно следите за показаниями вольтметра. Если напряжение в цепи питания строчной развертки выше 200 В, то возможен перегрев и взрыв фильтрующих оксидных конденсаторов.
Если источник питания был изначально неисправен (т.е. вы заменили ключевой транзистор и, возможно, его внешние элементы или силовую микросхему источника питания), то желательно перед включением в сеть обезопасить силовые элементы источника питания от повторного пробоя путем подсоединения ограничительного резистора Rогр в разрыв цепи коллектор транзистора — первичная обмотка трансформатора, как показано на рис. 3.
Такая предосторожность необходима для того, чтобы исключить возможность пробоя транзистора в той ситуации, когда он может быть постоянно открыт из-за неисправности схемы управления.
Номинал резистора Rогр выбирается в пределах 50. 100 Ом.(Вполне подойдет 100 Вт лампа). Если источник питания "задышал", т.е. на коллекторе транзистора появились импульсы, то резистор можно отключить от схемы. Если нет, то необходимо найти неисправный элемент, который мешает нормальной работе источника питания.
Наконец, вы отремонтировали источник питания и строчную развертку. Теперь пора восстановить все ранее сделанные изменения в схеме и включить телевизор. Но! А вдруг все же неисправен строчный трансформатор? Тогда снова возможен пробой транзистора. Поэтому желательно, на всякий случай, поставить ограничительный резистор в коллекторную цепь выходного транзистора строчной развертки (рис. 4).
Если на экране осциллографа вы наблюдаете строчные импульсы без искажений, то ремонт можно считать состоявшимся. Убирайте все лишние элементы и включайте телевизор. Надеюсь, он заработал. Удачи вам в этом нелегком труде.
Литература
1. А. В. Родин, Н. А. Тюнин. Ремонт импортных телевизоров. Серия "Ремонт", выпуск 7. М.: Солон, 1997.
Существующие стандарты телевизионных разверток используют значение частоты, примерно равное 16 кГц. Системы телевидения высокой четкости (HDTV, ТВВЧ) используют вдвое большее значение (32 кГц). Причем в первом случае минимальный собственный период транзистора должен быть не менее 26 мкс, а во втором — не менее 13 мкс. Минимальные значения задержки включения для этих двух систем также определены и составляют соответственно 6,5 и 4 мкс. Задержку включения в конкретной схеме можно минимизировать, например, путем использования транзистора с максимальным отрицательным током базы (равным примерно половине тока коллектора). Отрицательное напряжение на базе при этом должно быть в пределах —2. —5 В.
Эти транзисторы в большинстве своем служат в устройствах формирования рабочих напряжений, в том числе для питания оконечных каскадов усилителей мощности звукового сигнала.
Схему отклонения лучей можно считать разработаной удачно, если обеспечены высокий КПД и низкий уровень электромагнитного излучения, а также низка себестоимость.
Транзистор выходного каскада строчной развертки с высоким напряжением на коллекторе позволил бы при малом токе отклоняющих катушек уменьшить уровень собственных электромагнитных излучений, однако при этом вследствие повышенного напряжения питания в нем увеличились бы собственные потери.
Наличие большого тока в катушках строчного отклонения лучей позволяет использовать выходной транзистор с низким напряжением на коллекторе и, соответственно, пониженное напряжение питания всей схемы строчной развертки. Это дает выигрыш в минимизации потерь переключения, однако большой ток в катушках влечет за собой большие колебания электромагнитного поля и необходимость намотки катушек толстым проводом.
На практике в цепях строчной развертки применяют биполярные транзисторы с допустимым напряжением 1500В. Максимальное значение тока коллектора должно при этом находиться в пределах 2. 8А, в зависимости от угла отклонения лучей кинескопа (90 или 110°), мощности высоковольтного источника питания и частоты отклонения.
В таблице приведены основные данные для транзисторов, используемых в устройствах строчной развертки телевизоров и мониторов:
| Транзистор | Максимальное напряжение коллектор-эмиттер, В |
Ток коллектора, А | Мощность, Вт | Корпус | Возможность использования | |
| Телевизор | Монитор | |||||
| BU505D BU505DF |
1500 1500 |
2 2 |
75 20 |
TO220АВ SOT186 |
Черно-белый 14" | — |
| BU506D BU506DF |
1500 1500 |
3 3 |
100 20 |
Т0220АВ SOT186 |
Цветной 90°, 14. 17" | — |
| BU508AD BU508ADF |
1500 1500 |
4,5 4,5 |
125 125 |
SOT93 SOT199 |
Цветной 110°, 21. ..25" | — |
| BU705D BU705DF |
1500 1500 |
2 2 |
75 29 |
SOT93A SOT199 |
Черно-белый 14" | — |
| BU1508DX | 1500 | 4,5 | 35 | SOT186A | Цветной 110°, 21. 25" | VGA 14" |
| BU2506DF | 1500 | 3,5 | 45 | SOT199 | Цветной 90°, 21" | — |
| BU2508AD BU2508ADF |
1500 1500 |
4,5 4,5 |
125 45 |
SOT93 SOT199 |
Цветной 110°, 21. ..25" | VGA 14" |
| BU2520AD BU2520ADF |
1500 1500 |
6 6 |
125 45 |
SOT93 SOT199 |
Цветной 110°, 25. 29" | SVGA 15. 17" |
| BU2525ADF | 1500 | 8 | 60 | SOT199 | Цветной 110°, 25. 29" | SVGA 15. 21" |
Если в обозначении транзистора имеется буква D, то внутри транзистора имеется встроенный (демпфирующий) диод Шоттки.
Изолированные корпуса, позволяют устанавливать транзистор на радиатор без изолирующих прокладок, имеют в обозначении букву F.
Транзистор BU2508A спроектирован специально для выходных каскадов строчной развертки телевизоров: в нем минимизированы потери при переключении в сочетании с высоким коэффициентом усиления по мощности. Он допускает значительные изменения управляющего сигнала на базе и разброс сопротивлений нагрузки. Указанный транзистор можно с успехом использовать взамен транзисторов S2000А, 2SD1577, BU508A. Транзистор BU2508A имеет коэффициент усиления, равный 5, при токе коллектора 4А, тогда как BU2520A имеет такое же усиление, но при токе коллектора 6А. Это позволяет достигать больших мощностей от высоковольтных цепей, что в свою очередь позволяет получить высококонтрастные изображения.
Основные данные для транзисторов, используемых в выходных каскадах строчной развертки мониторов, также приведены в таблице.
В монохромных компьютерных мониторах с частотами строчной развертки 31,5. 48 кГц наиболее часто используется транзистор BU2508A.
В цветных мониторах SVGA с углом отклонения 90° чаще всего используется транзистор BU2520A, а в цветных телевизорах с крупногабаритными кинескопами (угол отклонения 110°) и мониторов с кинескопами от 15" — транзистор BU2525A. Этот транзистор специально спроектирован для телевизоров высокого класса с экранами формата 16:9 и высоковольтным напряжением до 30кВ. Ток коллектора этого транзистора достигает 8А, а ток базы 1,6А.
На рисунке показаны стандартные корпуса, в которых выпускаются транзисторы для выходных каскадов строчной развертки телевизоров и мониторов, и их цоколевки:
Описание работы выходного каскада строчной развертки
Выходной каскад строчной развертки предназначен для:
О создания тока в строчных отклоняющих катушках ОС, необходимого для горизонтальной развертки электронного луча в кинескопе;
О создания постоянного напряжения +22. 31 кВ для питания второго анода кинескопа, фокусирующего напряжения +2. 6,3 кВ, ускоряющего напряжения +200. 900 В и напряжения питания накала кинескопа;
О создания вторичных напряжений питания узлов телевизора;
О формирования импульсного напряжения для схемы АПЧ и Ф;
О формирования постоянного напряжения для схемы ОТЛ.
На рис. 1 приведена функциональная схема выходного каскада строчной развертки. Приведем краткое описание его работы.
На коллектор Т1 поступает напряжение питания через первичную обмотку Тр1. В первую половину прямого хода луча транзистор Т1 заперт. Магнитная энергия, накопленная в строчных отклоняющих катушках ОС за время предыдущего процесса создает в них линейно уменьшающийся ток, который перемещает электронный луч от левого края экрана до середины. Ток протекает по цепи: строчные катушки ОС, диод D1, конденсатор С1, строчные катушки ОС. Происходит зарядка конденсатора С1.
К моменту прихода луча к середине экрана ток уменьшается до "О". На базу транзистора Т1 поступает положительный строчный синхроимпульс (ССИ) открывающий его. Конденсатор С1 начинает разряжаться через малое сопротивление участка коллектор-эмиттер открытого транзистора Т1, диод D2 и строчные катушки ОС. Направление тока при этом меняется на противоположное. Возникает линейно возрастающий ток, под действием которого электронный луч перемещается от середины экрана к правому краю.
К моменту прихода луча к правому краю экрана на базу транзистора Т1 поступает отрицательный ССИ, который транзистор закрывает. При этом на коллекторе возникает импульс напряжения амплитудой порядка 1000 В, который трансформируется во вторичные обмотки трансформатора ТР1. Под действием высоковольтного импульса формируется обратный ход луча, при котором электронный луч перемещается от правого края экрана к левому.
Узел коррекции подушкообразных искажений и регулирования тока отклонения в строчных катушках ОС состоит из 11, С2, D2, Т2. Его работа описана ниже.
В первую половину прямого хода по цепи L1, С2, D2, L1 протекает линейно убывающий ток. К моменту прихода луча к середине экрана энергия, запасенная в L1, зарядит конденсатор С2.
Когда открывается транзистор Т1, конденсатор С2 разряжается по цепи: "+"С2, L1, ОС, С1, Т1, "-"С2. Ток, проходящий через катушки ОС, равен сумме токов разрядки конденсаторов С1 и С2. Изменяя напряжение на конденсаторе С2, можно управлять током через ОС. Для этой цели параллельно конденсатору С2 включен транзистор Т2, выполняющий роль регулируемого сопротивления. На базу транзистора Т2 поступает сигнал параболической формы с частотой кадровой развертки. При этом, амплитуда тока в строчных катушках ОС в каждой из строк возрастает по мере приближения к середине экрана.
Кроме того, на базу Т2 поступает сигнал со схемы стабилизации размера растра по горизонтали.
Амплитуду импульсов в первичной обмотке строчного трансформатора для рабочей частоты 15625 Гц можно вычислить по приближенной формуле:
Тиох — длительность импульсов обратного хода (в мкс). Может меняться в пределах 10. 13 мкс;
Uпит — напряжение питания выходного каскада (В). В зависимости от схемы может меняться в пределах +90. 150 В.
Амплитуда импульсов во вторичных обмотках строчного трансформатора вычисляется по формуле:
Ui — амплитуда импульсов в первичной обмотке (В);
К — коэффициент трансформации. Равен отношению числа витков во вторичной обмотке к числу витков в первичной.
Примерная схема включения (строчного) трансформатора приведена на рис. 2.
Рассмотрим работу представленной схемы.
Отметим, что в данной схеме применена разновидность строчного трансформатора, так называемый трансформатор диодно-каскадный строчный (ТДКС).
Высоковольтное постоянное напряжение снимается с диодно-каскадного импульсного выпрямителя и отдельным высоковольтным проводом подается на второй анод кинескопа. В качестве конденсатора фильтра используется собственная емкость кинескопа.
Фокусирующее и ускоряющее напряжения формируются делителем высоковольтного напряжения и снимаются с потенциометров, конструктивно заключенных в корпус трансформатора. Высоковольтная обмотка состоит из трех одинаковых секций, соединенных друг с другом выпрямительными диодами. Высоковольтное напряжение образуется в результате суммирования каждого из трех напряжений (по числу секций). Такое включение уменьшает вероятность пробоя.
Вывод 8 диодно-каскадного выпрямителя соединен с корпусом через конденсатор Сотл, который заряжается отрицательным током выпрямителя. Это напряжение используется в схеме ограничения тока луча (ОТЛ).
С обмотки 1, 2 снимается напряжение для питания видеоусилителей телевизора. Напряжение питания 1)пит=+115 В подается через обмотку 1, 3 на коллектор строчного транзистора. На обмотке 1, 2 создается импульсное напряжение амплитудой 11=85 В, которое выпрямляется диодом D1 и складываясь с постоянным напряжением источника питания в сумме дает напряжение U=+ 200 В. Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения в этой цепи. С обмотки 4, 6 снимается напряжение+ 26 В для питания выходного каскада кадровой развертки. С обмотки 5, 6 снимается напряжение+ 15 В питания микросхем УНЧ, видеопроцессора. Выпрямители используются однополупериодные с конденсаторами фильтра большой емкости. С обмотки 7, 6 снимается импульсное напряжение питания накала кинескопа. Резистор Rorp. — ограничительный, предназначен для ограничения тока накала кинескопа при включении телевизора. Это необходимо в связи с тем, что сопротивление холодной нити в несколько раз меньше сопротивления нити нагретой до рабочей температуры. Подбором резистора Rorp. необходимо установить возможно более точно напряжение накала кинескопа, так как это влияет на его срок службы.
Напряжение накала можно вычислить по формуле:
Uн’ — амплитуда импульсного напряжения в цепи накала (В);
Тиох — длительность импульса (мкс);
Uн— действующее значение напряжения накала, 11н=6,3±0,1 В.
Регулировку напряжения накала нужно производить всякий раз после замены ТДКС или кинескопа. Высоковольтные выпрямители имеют большое внутреннее сопротивление, поэтому замеры высоковольтных напряжений производят специальным электростатическим киловольтметром типа С-196 с входным сопротивлением Рвх>50 МОм. Это необходимо делать всякий раз после проведения ремонтных работ в выходном каскаде строчной развертки. Для каждого типа кинескопов существует предельно-допустимое напряжение, при превышении которого кинескоп становится источником мягкого рентгеновского излучения. От величины высоковольтного напряжения зависит размер изображения по горизонтали. При большой величине высокого напряжения на втором аноде кинескопа магнитного поля ОС оказывается недостаточно для отклонения луча на полный угол. В результате размер растра по горизонтали оказывается недостаточным. По бокам экрана будут видны вертикальные черные полосы. При пониженной величине "высокого" электронный луч отклонится на гораздо больший угол и размер по горизонтали будет слишком большой. В момент ремонта выходных выпрямителей ТДКС необходимо помнить, что отключение их от нагрузок приведет к увеличению напряжения на электролитических конденсаторах фильтров до амплитудного значения импульсного напряжения. Это в 2-3 раза превышает рабочее напряжение конденсаторов и приводит к выходу их из строя.
Рекомендации по замене ТДКС
Большинство ТДКС включаются по одной и той же схеме. Они выдают практически одинаковые значения высоковольтного, ускоряющего, фокусирующего напряжений и напряжения накала. В качестве сигнала ОТЛ используется напряжение с высоковольтного выпрямителя. Вторичные обмотки ТДКС являются также источником напряжения +25. 27 В для питания выходного каскада кадровой развертки. Отличаются ТДКС в основном по величине напряжения питания выходного каскада, расположением выводов, количеством и построением вторичных источников питания. В зависимости от размера кинескопа трансформаторы отличаются габаритной мощностью.
Рассмотрим особенности замены ТДКС применяемые в телевизорах фирмы SONY. ТДКС фирмы SONY имеют следующие особенности:
1. Ускоряющее напряжение снимается с коллектора строчного транзистора. Регулировка ускоряющего осуществляется потенциометром, расположенным на плате кинескопа;
2. Для питания выходного каскада кадровой развертки применяется двухполярный выпрямитель с напряжением U=±15 В.
Форма сигналов на вторичных обмотках трансформатора показана на рис. 3. Сигнал состоит из импульса обратного хода Uox и плоского участка Unx, напряжение на котором определяется прямым ходом строчной развертки. Напряжение на вторичной обмотке пропорционально скорости изменение тока в первичной. Скорость изменения тока во время прямого хода постоянна, следовательно и напряжения на вторичных обмотках в этот период времени также постоянны.
В зависимости от полярности подключения диода к обмотке, выпрямляется часть импульсов соответствующих либо прямому, либо обратному ходу строчной развертки. То есть с одного и того же вывода вторичной обмотки трансформатора можно получить два различных напряжения разной полярности. В зависимости от того, какой из выводов вторичной обмотки подключен к корпусу, для обмотки с отводом от середины может быть три варианта схемы. Таким образом, общее число возможных различных вторичных источников питания, реализованных на одной обмотке тремя выводами, может быть равно 10. В таблице 1 приведен пример получения разных выходных напряжений вторичных источников питания при различных схемах включения вторичной обмотки. Частота строчных импульсов FcTp.=15625 Гц при длительности Тиох=12 мкс. Если вновь устанавливаемый трансформатор рассчитан на работу при другом напряжении питания, амплитуду напряжения в первичной обмотке можно пересчитать по формуле (1), а по формуле (2) вычислить напряжения на вторичных обмотках. При увеличении напряжения питания, напряжения на первичной и вторичных обмотках увеличиваются. Большое влияние на амплитуду напряжений на вторичных обмотках оказывает величина емкости конденсатора Сох, включенного между коллектором выходного транзистора и корпусом. Он носит название конденсатора обратного хода. Емкость находится в пределах 3000. 10000 пФ на рабочее напряжение U=2 кВ. При изменении емкости конденсатора меняется длительность импульса обратного хода и следовательно выходные напряжения. Изменяя емкость конденсатора можно регулировать размер по горизонтали. Ориентировочно увеличение емкости на 10% приводит к уменьшению выходных напряжений, формируемых из ИОХ, на 3%. Напряжения, получаемые из импульса прямого хода, при этом не изменяются. Допустима замена трансформатора с меньшей габаритной мощностью на больший (ТДКС от телевизора с кинескопом 20", 21" можно установить в телевизор с 14" кинескопом). Обратная замена не допускается.
При замене трансформатора (даже на трансформатор такого же типа) необходимо выполнить следующие операции:
1. Отрегулировать ускоряющее, фокусирующее напряжения и напряжение накала;
2. В случае необходимости (если нет других регулировочных элементов) подбором конденсатора обратного хода выставить размер по горизонтали;
3. После окончания регулировки замерить киловольтметром высокое напряжение на втором аноде кинескопа. Напряжение должно быть не выше рекомендуемого, в противном случае кинескоп начнет излучать в рентгеновском спектре.
В книге приведены обозначения выводов ТДКС в соответствии с принципиальными схемами телевизоров. Графическое обозначение высоковольтной части трансформаторов дано условно. Для обмоток, к которым подключены выпрямители, указаны напряжения на выходах выпрямителей.
Некоторые особенности определения цоколевки ТДКС
Современные ТДКС имеют нумерацию выводов, обозначенную на рис. 1.
Если некоторые выводы не используются, их пропускают. При нумерации выводов следует считать выводом пробел (отсутствие вывода) (см. рис. 2).
Рис. 2. Вид снизу ТДКС
В некоторых случаях пробелов может быть несколько. Если при определении нумерации выводов ТДКС все-таки возникают сомнения, следует с помощью принципиальной схемы телевизора определить выводы, к которым подключен коллектор выходного каскада строчной развертки и питание данного каскада с блока питания телевизора. Далее осуществляется нумерация соседних выводов. Далее поиск следует осуществлять с помощью авометра.
В чем-то облегчить поиск выводов ТДКС может подача на первичную обмотку со звукового генератора синусоиды амплитудой 1-10 В, частотой около 15 кГц. Приблизительно оценивая коэффициент трансформации ТДКС, находят обозначения вторичных обмоток. С помощью осциллографа также можно определить начало обмоток, для этого нужно засинхронизироваться от первичного сигнала. Измерительный сигнал в противофазе будет считаться концом обмотки, синфазный же сигнал будет считаться признаком начала обмотки (см. рис. 3).
Среди большого разнообразия ТДКС невозможно придерживаться единых стандартов нумерации выводов данных трансформаторов.
Поэтому, чтобы быть окончательно уверенным в совпадении нумерации выводов ТДКС, допустим, при замене его, следует все-таки произвести предварительную проверку (см. выше) нового трансформатора (или его аналога).
