第一部分:理解PFC电路的作用和工作原理
在动手维修之前,必须先明白它在做什么,否则维修就像盲人摸象。

PFC的作用是什么?
- 提升功率因数: 传统的开关电源(不带PFC)从电网取电时,电流波形会畸变成尖峰状,与电压不同步,这导致功率因数很低(通常只有0.5-0.6),PFC电路的作用就是强制输入电流波形紧跟电压波形,使功率因数接近1(gt;0.95)。
- 提供稳定的直流高压: PFC电路会将整流后的不稳定的100-240V脉动直流电,转换成一个稳定的约380V-400V的直流高压,这个高压是后续主开关电源(+12V, +5V, +24V等)的输入来源。
简单比喻: PFC就像一个“能量缓冲池”和“电流整形器”,它先把电网的“杂乱”能量吸收进来,整理成一股平稳、强劲的“直流水流”(约400V高压),再供给后面的“用水设备”(主电源板)。
PFC电路的基本工作原理
典型的LCD电源板PFC电路主要由以下几个部分组成:
- 桥式整流: 将220V交流电整流成约310V的脉动直流电(220V * √2 ≈ 310V)。
- PFC开关管: 通常是一个MOSFET,作为高速开关。
- PFC电感: 储能和释放能量,平滑电流。
- PFC二极管: 续流二极管,在开关管关断时提供电流通路。
- PFC控制IC: 电路的“大脑”,负责驱动开关管,控制输出电压。
- 电压反馈电路: 通过一个电阻分压网络,检测400V输出电压,并反馈给控制IC,形成闭环调节。
- PFC输出电容: 滤波,储存400V高压。
工作流程(升压式PFC): 控制IC通过检测输入电压和输出电压,输出PWM(脉冲宽度调制)信号,驱动PFC开关管(MOSFET)高速导通和关断。
- 开关管导通时: 电流流过PFC电感,电感储存能量,此时二极管反偏截止,负载由PFC输出电容供电。
- 开关管关断时: 电感产生反向电动势,与输入电压叠加,通过PFC二极管向PFC输出电容充电,并为负载供电,由于叠加效应,输出电压被“升压”到约400V。
第二部分:PFC电路的常见故障现象
当PFC电路出现故障时,通常会表现为以下几种现象:

- 电源板无电压输出,整机无反应(“三无”): 这是最常见的现象,PFC不工作,没有400V电压,后续的副电源和主电源都无法启动。
- 电源板发出“吱吱”叫声: 这通常是保护电路启动的迹象,PFC电路可能工作异常,导致电压过高或过低,触发了过压或欠压保护。
- 输出电压严重偏低或偏高: PFC输出只有100多V,或者高达500V以上,这会导致后级电路工作异常或直接损坏。
- 保险丝熔断: 如果PFC开关管(MOSFET)或PFC二极管击穿短路,会导致输入电流急剧增大,烧毁保险丝。
第三部分:维修PFC电路的详细步骤(安全第一!)
⚠️ 安全警告:电源板内部存在致命的高压!在维修前,请务必将电源板从电视上断开,并接入一个隔离变压器,如果没有隔离变压器,操作时务必使用隔离变压器,或确保身体良好接地,并单手操作,避免双手同时接触电路板导致触电,PFC输出电容(大电解电容)在断电后仍会存有高压,维修前必须对其进行放电操作!
第一步:外观检查与初步测量
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目视检查:
- 保险丝是否熔断?如果熔断,说明存在严重短路。
- 检查PFC开关管(MOSFET)、PFC二极管、PFC控制IC、PFC输出电容等关键元件是否有明显的烧焦、鼓包、裂痕或炸裂的痕迹。
- 检查PCB板上是否有烧黑的痕迹或虚焊的焊点。
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测量关键对地电阻(断电状态下):
- 将万用表打到二极管档或电阻档。
- 测量PFC开关管(D-S极)的电阻: 红表笔接S极(源极),黑表笔接D极(漏极),正常情况下,应该显示一个二极管的压降(约0.4-0.8V),如果短路(显示0.000或很小的电阻),则MOSFET已击穿。
- 测量PFC二极管: 正反向电阻应差异巨大,正向有压降,反向电阻应很大(无穷大),如果正反向电阻都很小,则二极管已击穿。
- 测量PFC输出电容: 对电容放电后,测量其充放电情况,如果电阻档测不出充放电或短路,则电容已损坏。
- 测量PFC控制IC的VCC(供电脚)对地电阻: 如果阻值异常偏低,说明IC或其外围电路存在短路。
第二步:通电静态测量(假负载法)
如果初步检查没有发现明显的短路元件,可以进行通电测量。

- 制作假负载: PFC电路的输出是给后级供电的,为了测试PFC是否正常工作,需要一个假负载来消耗它产生的功率,一个100W/400V以上的灯泡或大功率水泥电阻(如390Ω/50W)是理想选择,将假负载连接到PFC输出端(通常是大电解电容的正负极)。
- 通电测量:
- 接通电源,测量PFC输出端的电压。
- 正常情况: 电压应迅速上升到约380V-400V,并保持稳定,灯泡会由暗变亮后稳定发光。
- 故障情况:
- 电压为0V或很低(如100V): 说明PFC电路根本没有工作。
- 电压缓慢上升,但远低于400V: 可能是PFC电感感量下降、控制IC或驱动电路有问题。
- 电压超过400V,且不断上升: 说明电压反馈回路失效,可能导致过压保护,应立即断电!
第三步:断电分析与逐级排查
根据第二步的测量结果,开始深入排查。
情况1:PFC输出电压为0V(PFC未启动)
这通常是PFC电路的“使能”信号或“供电”问题。
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检查PFC控制IC的供电:
- PFC控制IC(如NCP1653, L6562, TDA16888等)需要一个启动电压(通常在10-20V)才能工作,这个电压通常由副电源(VCC供电电路)提供。
- 测量IC的VCC引脚是否有正常的启动电压,如果没有,检查VCC供电电路的电阻、二极管是否开路。
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检查PFC使能信号:
- 主CPU或电源管理芯片会发送一个“PFC-ON”或“EN”信号到PFC控制IC,来启动PFC电路。
- 查阅图纸或根据经验找到这个使能信号的引脚,测量在通电后是否有高电平(如5V或3.3V)信号,如果没有,问题可能出在主板或电源板上的逻辑控制部分。
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检查PFC控制IC及其外围电路:
- 检查IC的启动电阻、振荡电阻和电容: 这些元件决定了IC的启动和工作频率,如果损坏,IC无法正常振荡。
- 检查电流检测电阻: 通常在PFC开关管的S极源极,是一个小阻值(如0.1Ω-0.33Ω)的电阻,它用于检测开关电流,如果这个电阻开路或阻值变大,IC会认为没有电流,从而停止驱动。
- 检查电压反馈电阻: 连接在PFC输出端和IC的反馈引脚之间的电阻网络,如果这些电阻阻值漂移或开路,IC无法正确感知输出电压,导致不工作。
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检查PFC驱动电路:
- 如果IC的VCC、使能、反馈脚都正常,但驱动脚(G极)没有输出PWM波形,可能是IC内部损坏。
- 如果IC有驱动输出,但MOSFET不工作,检查驱动电路的升压二极管、 bootstrap电容(自举电容)是否正常,这些元件为MOSFET提供足够的栅极驱动电压。
情况2:PFC输出电压异常(过高或过低)
这通常是电压反馈环路的问题。
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检查电压反馈电阻网络:
这是最常见的原因,连接在PFC输出端和光耦(用于隔离反馈)之间的分压电阻,任何一个阻值发生变化,都会导致反馈电压错误,从而引起输出电压异常,用万用表仔细测量这些电阻的阻值是否与标称值相符。
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检查光耦:
- 光耦是连接高压侧和低压侧(控制IC侧)的桥梁,如果光耦内部的发光二极管或光敏三极管损坏,会导致反馈信号中断或错误。
- 测量光耦的输入端(1、2脚)正向压降是否正常(约1.0-1.2V),测量输出端(3、4脚)在通电状态下是否随着输入端电流变化而导通。
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检查PFC控制IC:
如果外围元件都正常,但输出电压就是调不正确,可能是IC内部的误差放大器或PWM比较器损坏,需要更换IC。
情况3:保险丝熔断,存在严重短路
- 更换保险丝前,必须先找到短路点!
- 拆下PFC开关管(MOSFET)和PFC二极管,分别测量。 这两个是最高概率的损坏元件。
- 检查PFC输出电容是否击穿。
- 检查PFC控制IC是否击穿。 测量IC的VCC对地、驱动脚对地电阻是否异常。
- 如果更换了损坏的元件后,再次通电又烧保险丝,说明还有其他短路点存在,需要更仔细地排查,如桥式整流堆、副电源的开关管等。
第四部分:维修工具与技巧
- 必备工具: 数字万用表、示波器(强烈推荐,可以直观地看到PWM波形)、电烙铁、吸锡器、热风枪、酒精、棉签。
- 关键技巧:
- 图纸的重要性: 如果有电源板的原理图,维修会事半功倍,可以在网上搜索电源板型号(通常在PCB上印有,如“LSC325NL”、“FSR-215”)来查找图纸。
- 对比法: 如果手中有同型号的好电源板,可以通过测量关键点的电压、波形、电阻值进行对比,快速定位故障。
- 温度法: 通电一段时间后(注意安全),用手背或红外测温枪触摸元件,温度异常高或冰冷的元件通常是故障点。
维修PFC电路的逻辑是: 先断电后通电,先静态后动态,先电源后负载,先易后难。
- 安全第一,做好放电和隔离措施。
- 从现象入手,判断是PFC不工作还是工作异常。
- 测量关键点(电压、电阻、波形),缩小故障范围。
- 抓住核心:PFC不工作,重点查供电、使能、IC及外围;PFC电压异常,重点查反馈回路(电阻、光耦)。
- 更换元件时,注意型号参数,焊接要可靠。
希望这份详细的指南能帮助你成功修复LCD电源板的PFC电路!祝你维修顺利!
