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新型LED背光源液晶彩色显示器电源与背光电路
相关专题: 技术创新  发布时间:2010-07-05
资讯导读:液晶彩显按背光源分类,主要有冷阴极荧光灯CCFL背光源液晶彩显和发光二极管LED背光

液晶彩显按背光源分类,主要有冷阴极荧光灯CCFL背光源液晶彩显和发光二极管LED背光源液晶彩显两类。LED背光源与CCFL背光源相比,有明显优势,即有更好的色域;有更长的使用寿命(长达10万小时);有更低的功耗;有更大的亮度调整范围;有更完美的运动图像;使用5~24V低压电源,供电模块设计简单;不产生任何射线,不含水银等有毒物质,是绿色环保光源。因此,LED背光源取代CCFL成为必然趋势。经拆卸新型LED背光源液晶彩显发现,其内部只有两块电路板:一块是驱动板,另一块是开关电源、LED背光电路共用板。由于开关电源、LED背光源电路功耗相对较高,易出故障,本文只讲该电路板结构和工作原理,以飞利浦LED背光源液晶彩显MWE1193T(销售型号193E)为例来叙述。


  1 飞利浦LED背光源液晶彩显MWE1193T开关电源电路组成


  1.1 开关电源电路图


  从实物电路板上绘出如下开关电源图。

可见,开关电源主要由整流电路、电源调整控制模块(通过连接器CN852相连),开关场效应管Q850、脉冲变压器T850、误差放大器I851及光耦合器件I850等组成。电路板上还安装有LED背光源电路模块,通过连接器CN3连接。


  1.2 电源调整控制电路模块


  通过CN852接到电源调整控制电路模块,该模块主要由一块绿色电源芯片INN801(与PUCC3801相同)组成。


  1)INN801(PUCC3801P)

INN801芯片是电源调整模块的核心电路,它是一款电流模式PWM控制器,内部包括电源管理、过流检测、保护锁定、误差放大器、振荡器、PWM、驱动等电路组成。工作频率固定为100KHz,典型工作电流1.2mA,外围电路很简单,是一款绿色节能芯片。本机使用SO封装,引脚名称如上图。


  2)各引脚功能


  (1)脚:COMP,输入/输出,补偿脚。(2)脚:FB,输入,反馈脚。(3)CSNS,输入,电流检测输入脚。(4)脚:n.c.,空脚。(5)脚:GND,接地。(6)脚:OUT,输出,栅极驱动输出脚。(7)VDD,电源供电脚。(8)脚:REG,输出,电压调整器去耦脚。


  2 工作过程


  2.1 市电输入与整流滤波电路


  220V交流电通过保险管F850,经负温度系数的限流电阻RT850,输入到由C852、L850-1等组成的抗干扰电路,经抗干扰处理后,再输入到桥堆D850,整流后经C854滤波,生成约300V的直流电压。由于没有电源开关,只要插头接人市电,整个开关电源就开始工作。


  2.2 启动与振荡电路


  300V经限流电阻R852,分两路输入到开关电源,一路经开T851的初级绕组加到Q850的漏极;另一路通过CN852(8)脚送到电源调整模块内的贴片启动电阻,再送到INN801(7)脚。当电压上升到工作电压时,INN801内部振荡电路起振,从(6)脚输出驱动脉冲,经CN852(1)脚,加到Q850栅极,使之工作于开关状态。T851次级绕组有感应电压产生,通过各整流滤波电路向负载提供12V、5V电压。其中T851左侧下部次级绕组的脉冲电压经R856限流,D852、C856整流滤波,送到CN852(6)脚,维持模块中的INN801(7)脚的工作电压。


  2.3 稳压控制电路


  稳压控制电路主要由电源调整模块中的INN801、光电耦合器I850、精密稳压器件I851(TS431)及取样电阻R860、R871等组成。


  当T851次级整流输出的+5V升高时,经取样电阻分压加至I851的R端电位升高,I851的C端电压则降低,使流经光电耦合器I850内部光敏二极管的电流增大,其发光管亮度增强,光敏三极管导通程度增强,流入CN852(4)脚的电流增加,使INN801(1)脚电压降低,芯片输出的脉冲占空比降低,使Q850导通时间缩短,输出电压降低。反之,当输出电压+5V降低时,芯片输出脉冲占空比升高,使Q850导通时间变长,输出电压提高。这样输出电压就保持了稳定。


  2.4 保护电路


  1)过流保护


  若某种原因引起开关电源初级侧电流过大,电阻R859两端产生的压降增大,通过CN852(2)脚,使INN801芯片(3)脚的电压升高,当这个电压大于1V时,过流保护电路动作, INN801(6)脚停止脉冲输出,Q851停止工作,实现过流保护。


  2)欠压保护


  若某种原因引起INN801芯片(7)脚电压低于一定值,芯片内部欠压保护电路动作,(6)脚停止脉冲输出,Q851停止工作,实现欠压保护。


  3)过压保护


  若某种原因引起INN801芯片(7)脚电压过高,芯片内部过压保护电路动作,(6)脚停止脉冲输出,开关管停止工作,实现过压保护。


  3 LED背光源电路模块

LED背光源电路作为一个模块电路通过连接器CN3安装在开关电源板上,其电路核心是一块OZ9961芯片。该芯片是高频DC/DC电源变换器,可以驱动6串LED,内部有过流、过压、过热、二极管开路等保护电路,还有软启动功能。典型应用电路如图,本机LED背光源模块电路与其基本相同。图中电感为L1、电容为C11(安装在开关电路板上);它们与场效应管、二极管、OZ9661(18)、(20)脚内部电路等组成LED背光源DC/DC供电电路。


  基本工作原理:开关电源输出的脉冲,经D854、D855,电容C874、C875,电感L852,电容C857、C1整流滤波,输出+12V电压,一路经CN3(11)、(12)脚,送到LED背光源模块电路,作为电源VIN(12V);另一路送到升压电感L1,经CN3(9)、(10)脚送到PWM升压型DC/DC电路,输出一个较高的直流电压作为LED背光灯正极供电电压。6串LED负极分别接OZ9661芯片的6个电流检测脚(8)、(9)、(10)、(12)、(13)、(14)。OZ9661(3)脚为背光源开、关控制脚,(17)脚为背光灯亮度控制脚,这两个引脚经CN3(6)、(7)脚,与连接器CN853(6)、(7)脚相连,保证驱动板电路控制LED背光源开、关与亮度。


  以上详细介绍了液晶彩显MWE1193T开关电源和LED背光源电路,其它新型LED背光源液晶彩显的相应电路结构和工作原理与此基本一样。

来源:LED环球在线   编辑:fengzemin  
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