投影機電源結構原理及常見故障維修

蔡國勤

（廣東東莞理工學校，廣東 東菀 523000）

0 引 言

辦公設備中，投影機主要應用在教學及科研等領域。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。現代的投影機為了避免體積過大、重量過重，都使用開關型穩壓電源，特點是穩定性好、功耗小、效率高。采用高頻變換和脈寬調制技術，有利于提高整機的緊湊度。投影機故障往往是因為供電電路不暢通所致。然而，投影機生產廠家均不提供電路圖，更不提供相應的維修資料，且各廠家為了使自己的產品能有較強的競爭性，均采用了許多新技術和新工藝，方便客戶使用的同時，進一步增加了故障檢修的難度。因此，投影機的電源故障是維修界公認的維修難點。但是，許多技術人員，包括辦公設備維修技術人員對投影機的電源結構原理了解甚少，所以當遇到這類問題時就會束手無策。

1 投影機電源的結構特點

從電路結構上看，投影機的開關電源比其他辦公設備（如傳真機、復印機）的電源要復雜得多。電源的輸入端一般都設置功率因數校正電路（PFC）。PFC電路其實是一種升壓電路，交流電壓被整流后變成脈動直流電，經PFC電路升壓、濾波后，脈動直流電被變換成了約380 V的直流電，其電壓遠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正常工作時整個裝置的功率因數在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，也沒有普通開關電源明顯的尖峰噪聲，對外干擾很低。后面的開關穩壓電路在原理上與其他開關電源幾乎一樣，唯一的差別是所用的脈寬調制芯片不同。盡管現在的PFC電路已經十分簡潔，但相對于新型的開關電源控制電路仍然顯得很復雜。

2 投影機電源的故障特點

投影機開關電源方面常見的故障是加電后機器沒有任何電源指示，說明開關電源沒有輸出。檢查的重點應放在開關電源的一次側。投影機開關電源的一次側受多個關鍵元件的控制，除了電源開關和保險管外，還串接限溫開關。檢修時應首先找到整流橋的兩個交流輸入端，用萬用表測量電源插頭到整流橋交流輸入端之間的電阻（正常時基本為零阻值）。如果出現開路，則應從輸入插頭對各個元件進行逐一測量，直到找出故障元件。如果電源保險管燒斷，并不能簡單地認為是保險管本身出了問題，而應清楚認識到一定是其他元件出現了故障（如大功率管擊穿），導致電流過大而燒毀保險。

相對來說，限溫開關的故障率較高，這種開關在機內溫度超過900 ℃時會立即自動斷開接點。接點斷開時產生的火花非常容易燒蝕接點，造成接點表面出現麻點，導致接點的接觸電阻變大，影響供電。更有甚者，開關內的雙金屬片在因溫度過高跳開接點后，即使溫度恢復正常也不能自動復位，這時需要人工復位。有一些投影機不再采用這種故障率較高的限溫開關，而改用溫度繼電器測量溫度。在安全溫度下，繼電器的觸點是閉合的，溫度超過動作值后，觸點斷開。這種溫度繼電器采用的是半導體器件，不進行大電流的切斷，因而具有更高的可靠性。

3 投影機電源常見故障維修實例

3.1 維修實例1：投影機不啟動

投影儀不啟動，說明投影機電源電路部分出現了問題。出現這種情況，可能是投影機內部電源出現故障，也可能是外接電源出現了故障。首先，應檢查有無電源，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部供電電路出現了故障，此時需要進一步檢查并確認投影機故障位置及損壞元件，更換投影儀內部電源出現故障的元件。

3.2 維修實例2：投影畫面出現抖動條紋

投影機出現這種故障后，對投影機結構及電源不了解的人員很難找到故障部位。這種故障現象是在使用投影機時發現投影畫面出現不停抖動的橫向條紋。這些條紋呈掃描狀，不斷從上往下滾動，通過調節焦距、亮度、重新搜索信號等措施都不能解決問題。更換投影機與計算機相連的VGA信號線，故障依舊。繼續將投影機和原來的VGA信號線連接到另外一臺PC機上，投影機能正常工作。明顯，VGA信號線和投影機本身沒有問題，問題可能出于與之連接的PC機。查看PC機的顯示參數，發現都正常。嘗試更換電源插座后發現，投影畫面的顯示終于恢復正常。

3.3 維修實例3：投影機加電后無任何電源指示（以松下PT-LC75U機為例）

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

圖1 松下PT-LC75U電源原理圖

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

待機電源在正常加電后會有輸出電壓，輸出的15 V電壓主要用于風扇的供電。該電壓經過專用控制器后，被變換成PWM電壓，以達到對風扇調速的目的。正常情況下，加電后，風扇會轉動，可以判斷輸出電壓的有無。如果待機電源無輸出，熔絲（保險絲）完好，應重點檢查其一次側開關管的啟動電路。啟動電路比較簡單，從整流橋輸出的直流脈動電壓經過數個電阻的降壓加到開關管的柵極，為開關管提供最初的啟動激勵。使用較長一段時間后，比較容易出現個別啟動電阻阻值變大或者開路等情況，造成待機電源無輸出。解決這種故障的方法比較簡單，只需要先找出損壞的啟動電阻，然后換上同樣規格的電阻即可。

如果待機電源輸出電壓正常，但面板上仍沒有電源顯示，一般就是主板的問題。經檢查，F10l已熔斷。再進一步檢查，發現整流橋D151的交流輸入端已短路。從圖1中可以看出，整流橋D151的負載是待機電源，因為功率很小，沒有安裝散熱片。在正常情況下，它本身發出的熱量不會影響其安全運行。但是，拆機后發現，它上面吸附了很多灰塵，嚴重影響了它的散熱。在電網電壓偏高時，可能對其造成擊穿。更換新的整流橋后，機器恢復正常功能。

4 結 論

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