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揭秘:液晶彩电高压板电路(逆变器)构成

高压板电路(逆变器)是一种DC-AC(直流-交流)变换器,它的工作过程就是开关电源工作的逆变过程。开关电源的作用是将市电电网的交流电压转变为稳定的Vcc电压(12V或24V),而高压板电路正好相反,它

  高压板电路(逆变器)是一种DC-AC(直流-沟通)改换器,它的作业进程便是开关电源作业的逆变进程。开关电源的效果是将市电电网的沟通电压转变为安稳的Vcc电压(12V或24V),而高压板电路正好相反,它是将开关电源输出的Vcc电压(12V或24V)转变为高频(40~80kHz)的高压(600~800V)沟通电。

  高压板电路的品种较多,依据驱动电路的不同,首要有以下几种构成计划。

  一、 “PWM操控芯片+Royer结构驱动电路”构成计划

  1.“PWM操控芯片+Royer结构驱动电路”构成计划的根本结构方式

  图1所示是“PWM操控芯片+Royer结构驱动电路”构成计划的根本结构方式。

  从图中可以看出,该高压板电路首要由驱动操控电路(振动器、调制器)、直流改换电路、Royer结构驱动电路、电压和电流检测电路、CCFL等组成。在实践的高压板中,常将振动器、调制器、维护电路集成在一起,组成一块小型集成电路,一般称为PWM操控芯片。

  图1中的ON/OFF为振动器发动/中止操控信号输入端。该操控信号来自主板微操控器(MCU),当液晶彩电由待机状况转为正常作业状况后,MCU向振动器送出发动作业信号(高/低电平改动信号),振动器接收到信号后开端作业,发生频率40~80kHz的振动信号送入调制器,在调制器内部与MCU部分送来的PWM亮度调整信号进行调制后,输出PWM鼓励脉冲信号,送往直流改换电路,使直流改换电路发生可控的直流电压,为Royer结构的驱动电路功率管供电。功率管及外围电容c1和变压器绕组L1(相当于电感)组成自激振动电路,发生的振动信号经功率扩大和升压变压器升压耦合,输出高频沟通高压,点亮背光灯管。

  

  图1“PWM操控芯片+Royer结构驱动电路”构成计划的根本结构方式。

  为了维护灯管,需求设置过电流和过电压维护电路。过电流维护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上获得,输送到驱动操控芯片。过电压维护检测信号由从L3上获得,也输送到驱动操控芯片,当输出电压及背光灯管作业电流出现异常时,驱动操控芯片操控调制器中止输出,然后起到维护的效果。

  当调理亮度时,亮度操控信号加到驱动操控芯片,通过改动驱动操控芯片输出的PWM脉冲的占空比,然后改动直流改换器输出的直流电压巨细,也就改动了加在驱动输出管上的电压巨细,即改动了自激振动的振动起伏,然后使升压变压器输出的信号起伏、CCFL两头的高压起伏发生改动,到达调理亮度的意图。

  该电路只能驱动一只背光灯管,由于背光灯管不能并联和串联使用,所以,若需求驱动多只背光灯管,必须由相应的多个升压变压器输出电路及相适配的鼓励电路来驱动。

  2.实践电路剖析

  选用“PWM操控芯片+Royer结构驱动电路” 的高压板电路中,PWM操控Ic首要选用TL1451、BA9741、BA9743、SP9741、BI3101、BI3102、TL494、KA7500等。下面以“TL1451+Royer结构驱动电路”高压板电路为例进行介绍,有关电路如图2所示。

  

  图2 “TL1451+Royer结构驱动电路”高压板电路

  TL1451是一个PWM操控芯片,在开关电源、逆变电路中有着广泛的使用,该芯片由基准电源、振动器、差错扩大器、守时器和PWM比较器等部分组成,使用TL1451可以组成各种开关电源和操控体系,不只能使开关电源和操控体系简化,简单修理,本钱下降,更重要的是能下降体系的故障率,进步体系设备运转的可靠性。

  TL1451为双通道驱动操控电路,可输出两路PWM操控脉冲,别离两路驱动电路进行操控,每路驱动电路均可驱动两只CCFL作业。TL1451习惯电源电压规模宽,可以在3.6~40V的单电源下作业,具有短路和低电压误动作维护电路。TL1451内部电路框图如图3所示,引脚功用见表1.别的, 与TL1451内部电路和引脚功用根本共同的芯片还有BA9741、SP9741等。

  

  图3 TL1451内部电路框图

  表1 TL1451引脚功用

  

  (1)操控电路

  操控电路由PWM操控芯片U201(TL1451)及其外围元器件组成。

  在需求点亮灯管时,微操控器输出的ON/OFF信号为高电平,操控晶体管Q201、Q202导通,所以,由开关电源发生的12V直流电压经导通的Q202加到U201(TL1451)的供电端9脚,TL1451得电后,其内部基准电压源先作业,输出2.5V的基准电压,该基准电压不光供应TL1451片内电路,还通过16脚输出,供应片外部电路作基准电压。然后,TL1451发动内部振动电路开端作业,振动频率由1、2脚外接的守时电阻R204、守时%&&&&&%C208的巨细决议。振动电路作业后,发生振动脉冲,加到PWM比较器1和PWM比较器2,通过改换整形后从7、10脚输出PWM脉冲,去两路DC-DC改换电路。

  (2)直流改换电路

  直流改换电路共两路,别离由Q205、Q207、Q203、D201、L201和Q206、Q208、Q204、D202、L202组成,其效果是将输入的12V直流电压改换为可控的直流电压,为功率输出管(Q209、Q210和Q211、Q212)供电。由于两路的作业原理相同,下面只剖析其间一路(TL1451的10脚输出的那一路)的作业情况。

  U201(TL1451)的10脚输出的PWM鼓励脉冲,经Q205、Q207组成的图腾柱电路推挽扩大,R216、C211耦合,加到P沟道场效应开关管Q203的栅极,使开关管Q203作业在开关状况。Q203导通时,12v电压经场效应管Q203的S、D极,电感L201,升压变压器PT201的4~5和4~2绕组别离加到功率输出管Q209、Q210的集电极,为Q209、Q210供电;Q203截止期间,由于电感中的电流不能骤变,所以L201通过自感发生右正、左负的脉冲电压。所以,L201右规矩的电压经PT201的4~5和4~2绕组、输出管Q209或Q210的ce结、续流二极管D201、L201左端构成放电回路,开释能量,持续为输出管Q209、Q210供电。

  从以上剖析可以看出,这是一个开关降压型DC-DC改换器。

  (3)驱动电路

  驱动电路(共两路)用于发生符合要求要沟通高压,驱动CCFL作业,首要由驱动输出管(Q209、Q210和Q211、Q212)、升压变压器(PT201和PT202)等组成,下面以其间的一路(Q209、Q210、RT201)为例进行介绍。

  从图2中可以看出,由Q209、Q210、RT201等%&&&&&%组成的电路是一个典型Royer结构的驱动电路,即自激式多谐振动振动器。电路靠变压器一次侧、反应绕组同名端的正确连接来满意自激振动的相位条件,即满意正反应条件。而振幅条件的满意,首要靠合理挑选电路参数,使扩大器树立适宜的静态作业点,其次是改动反应绕组的匝数,或它与一次绕组之间的耦合程度,以得到满足强的反应量。稳幅效果是使用晶体管的非线性来完成的。

  由自激式振动电路发生的正弦波电压,经变压器PT201感生出高压,通过C215、C216及接插件CN202给CCFL供电。由于变压器耦合自激振动电路振动波形为规范的正弦波,刚好合适CCFL的供电要求,因而可以简化末级电路的规划。

  (4)亮度调理电路

  U201(TL1451)的4脚、13脚为亮度操控端,由于这两路操控信号的操控进程相同,下面只以13脚的亮度操控信号为例进行剖析。

  当需求调理亮度时,由微操控器输出的DIM操控脉冲发生改动→经R201、C203低通滤波后发生的直流电压发生改动→TL1451的13脚电压发生改动→TL1451的10脚输出脉冲的占空比发生改动→Q205、Q207的基极电压发生改动→Q203的栅极电压发生改动→Q203输出的供电电压发生改动→Q209、Q210振动的起伏发生改动→PT201输出的高压发生改动→CCFL两头的电压发生改动,然后到达调理亮度的意图。

  (5)维护电路

  ①过电压维护电路:当某种意外原因形成Q203输出的电压过高时,稳压管D203击穿,经R220、R222分压, 使加到TL1451的11脚电压上升,通过内部电路操控10脚中止输出PWM脉冲,然后到达维护的意图。

  同理,当某种意外原因形成Q204输出的电压过高时,稳压管D204击穿,经R221、R223分压,使加到TL1451的6脚电压上升,通过内部电路操控7脚中止输出PWM脉冲,然后到达维护的意图。

  ②欠电压维护电路:当体系刚上电或意外原因使TL1451供电电压缺乏3.6V时,其输出驱动晶体管很可能由于导通不良而损坏,因而,TL1451内部设置了欠电压维护电路(UVLO)。

  欠电压维护电路发动后,将堵截7脚、10脚输出的PWM脉冲,然后到达维护的意图。

  ③过电流维护电路:过电流维护电路用来维护CCFL不致因电流过大而老化或损坏,下面以CN202一路为例进行阐明。PT201发生的高压通过CN202所接的CCFL后,将在R236两头发生随作业电流改动的沟通电压,电流越大,R236两头电压越高,此电压通过D207整流,R240、C221滤波后,加到TL1451的14脚;若CCFL的作业电流过大,会使14脚电压升高许多,当到达必定值时,经TL1451内部处理,会操控10脚中止输出PWM脉冲,然后到达维护的意图。

④平衡维护电路:TL1451的5脚、12脚内部有一个电压比较器,电压比较用具有两个同相输入端和一个反相输入端,反相输入端电压为基准电压(2.5V)的一半(1.25V),两个同相输入端别离和差错扩大器1和差错扩大器2的输出端相连。因而,电压比较器可以检测出两个差错扩大器输出电压的巨细,只需其间一个高于基准电压的一半(1.25V)时,电压比较器的输出即为高电平,该输出电压触发守时回路,从

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