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Know How: LED-TV Netzteil Funktion

Was ist eigentlich ein Netzteil?

Ein Netzteil oder Power-Board ist kurz gesagt ein Spannungswandler. Dieses Board wandelt die 230V AC (Wechselspannung)  in mehrere verschiedene DC-Spannungen (Gleichspannung) um.

Das Mainboard und das T-CON können mit 230V nichts anfangen, da die Spannung viel zu hoch ist und außerdem benötigen diese Gleichspannung.

Bei den neueren LED-TVs ist meistens noch der Regler für die Hintergrundbeleuchtung des Panels mit integriert.

Wie schaut so ein Netzteil aus?

Die Netzteile sind in der Regel von einer Seite Hellbraun & von der anderen Seite Grün lackiert. Das bedeutet das diese Platinen nur auf einer Seite, der grünen, Kupfer und Leiterbahnen haben.

Das wird aus kostengründen so gemacht um die Herstellkosten gering zu halten. Man erkennt das Netzteil auch anhand der vielen THT-Bauteile (THT = Through Hole Technology = Durchsteckbauteile) wie z.B. Transformatoren, Elkos, Kühlkörper mit angeschraubten Bauteilen.

Vorderseite Netzteil (Beispiel Samsung LED-TV)

Rückseite Netzteil (Beispiel Samsung LED-TV)

 

Wie funktioniert das jetzt alles?

Dafür habe ich mal die groben Funktionsblöcke eines Netzteils markiert.

Funktionsblock 1: Der Netzfilter

Funktion:

  • Einspeisung der 230V AC
  • Absicherung gegen Fehlfunktion (Schmelzsicherung)
  • Abblocken von Spannungsspitzen gegen Erde & gegen L und N ( blaue Kondensatoren)
  • Schutz gegen Überspannung mittels Varistor
  • Filterung der Netzspannung mittels Stromkompensierte Drosseln (Spulen zwischen den blauen Kondensatoren)

Funktionsblock 2: Gleichrichtung der AC-Spannung in DC-Spannung und Glättung der DC-Spannung

Funktion:

  • Brückengleichrichtung von AC -> DC (Baustein unter dem geriffelten Kühlkörper)
  • dann kommt ein Schaltregler zur Glättung der DC-Spannung (Der weiße Klotz ist kein Trafo sondern eine Speicherspule die auf den Elko führt)

Funktionsblock 3: Halbbrücken PWM-Regler

Funktion:

  • PWM-Regler schaltet die DC-Spannung, die über den Trafo geführt mittels der 2 MOSFETs, ganz schnell an und wieder aus, sodass der Trafo ein Magnetfeld in die Sekundärseite induziert
  • Die 2 MOSFETs bilden die Halbbrücke
  • Die Optokoppler sind das Feedback für den PWM-Regler, auf den dieser die Spannung am Ausgang regelt & Steuersignale für den PWM-Regler z.B. ON/OFF

Funktionsblock 4: Stabilisierung der pulsierenden DC-Spannung und Regelung auf die benötigten Ausgangsspannung

Funktion:

  • Die Elkos dienen als Ladungsspeicher für die Ausgangsspannung
  • Die IC´s auf dem Kühlkörper sind eine Diode und ein MOSFET zur Einschaltung der Spannung
  • Die  3-Beiner auf der Lötseite sind Dioden zur Gleichrichtung

Funktionsblock 5: PWM-Regler Backlight

Funktion:

  • Backlight besteht aus 3 Strängen -> alle Schaltungsteile 3x vorhanden
  • großes IC oben links ist ein µController zur Umsetzung des PWM-Signals (Dimmfunktion)
  • dann folgt ein IC zur Strommessung des LED-Strang (Shunt-Prinzip); hier merkt der TV das euer Backlight defekt ist
  • darunter ein MOSFET zur Einschaltung mittels PWM-Signal
  • auf der Oberseite ist jeweils noch eine Stromkompensierte Drossel + Kondensator vorhanden um Impulsströme und Störungen abzufangen
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