海信RSAG7. 820. 5023電源板中的LED背光燈電路如圖6-15所示,由驅(qū)動(dòng)控制電路AP3843(N901)、升壓開關(guān)管V902、儲(chǔ)能電感L906、續(xù)流管VD902、升壓濾波C909為核心組成的升壓電壓和調(diào)流控制電路及開關(guān)管V905組成。輸出100V以上直流電壓,為LED背光燈串供電,并對(duì)LED背光燈串電流進(jìn)行控制和調(diào)整。

(1)背光燈驅(qū)動(dòng)基本電路
①AP3843簡(jiǎn)介AP3843是LED背光燈驅(qū)動(dòng)控制電路,該系列還有AP3842、AP3844、AP3845。內(nèi)部電路方框圖如圖6-16所示,內(nèi)含偏置電路、參考電壓檢測(cè)邏輯控制電路、振蕩器、驅(qū)動(dòng)輸出電路、電流檢測(cè)電路等。最高工作電壓36V,輸出基準(zhǔn)電壓5V,輸出電流±0. 7A,誤差放大器輸出反向電流10mA,耗散功率1. 25W。振蕩頻率52kHz,采用PDIP-8L和SOP-8L封裝形式,AP3842和AP3844工作電壓16V開啟,低于10V關(guān)閉;AP3843和AP3845工作電壓高于8. 4V開啟,低于7. 6V關(guān)閉。AP3843系列驅(qū)動(dòng)電路引腳功能如表6-5所示。


②LED恒流簡(jiǎn)介 LED背光源以其體積輕薄,綠色環(huán)保,功耗低亮度高,色彩表現(xiàn)力好,壽命長等優(yōu)點(diǎn)在液晶電視中已經(jīng)取代了CCFL背光源。LED發(fā)光二級(jí)管的伏安特性具有負(fù)溫度系數(shù)的特點(diǎn),是隨溫度而變化的,正向電壓的微小變化會(huì)引起正向電流的較大變化。其電流的變化會(huì)影響到LED的色譜和色溫,造成顯示的彩色畫面隨之產(chǎn)生色差,所以液晶電視中LED背光必須采用恒流源的開關(guān)電源供電,我們有時(shí)稱為恒流板。
恒流源是在負(fù)載變化的情況下,能在一定范圍內(nèi)相應(yīng)調(diào)整輸出電壓,使得流過負(fù)載上的電流保持恒定不變。恒流源的開關(guān)電源實(shí)際上就是在恒壓源的基礎(chǔ)上,在輸出負(fù)載回路上,加上一個(gè)阻值較小的電流取樣電阻,反饋給電源控制部分。形成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)回路,電路保證這個(gè)取樣電阻上的壓降不變,來實(shí)現(xiàn)恒流輸出;要注意的是恒流源不能開路工作,一旦開路。由于輸出電流為零,內(nèi)部電路會(huì)不斷調(diào)整加大輸出,造成輸出電壓過高擊穿某些元件。因此所有恒流源必須設(shè)有輸出過壓檢測(cè)和保護(hù)電路,當(dāng)檢測(cè)到電壓過高時(shí),保護(hù)電路動(dòng)作,限制電壓的繼續(xù)上升;或者保護(hù)電路動(dòng)作,鎖定電路停止工作,以保證電路的安全。
③啟動(dòng)工作過程電源板輸出的60V電壓為背光燈驅(qū)動(dòng)電路升壓輸出電路供電,經(jīng)儲(chǔ)能電感L906加到升壓開關(guān)管V902的D極。遙控開機(jī),當(dāng)主板發(fā)出的背光開啟信號(hào)SW和亮度PWM控制信號(hào)DIM同時(shí)送到電源+背光燈板,SW信號(hào)使開關(guān)機(jī)控制電路V931、V932導(dǎo)通,輸出12 VCC電壓,為LED驅(qū)動(dòng)電路N901及其外部電路供電。
背光開啟信號(hào)SW和亮度PWM控制信號(hào)DIM還使V914、V912導(dǎo)通,輸出受控的低電平DIM2控制電壓,迫使V942導(dǎo)通減弱,其C極輸出電壓上升,輸出高電平的COM控制電壓,通過VD832,控制AP3843CP(N901)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
正常工作時(shí)AP3843CP產(chǎn)生頻率固定脈寬可調(diào)的激勵(lì)脈沖,從6腳輸出,推動(dòng)升壓MoS-FET功率管V902的導(dǎo)通和截止,當(dāng)6腳的激勵(lì)脈沖為高電平時(shí),通過灌流電阻R979加到V902的G極,V902導(dǎo)通,60V電壓通過儲(chǔ)能電感L906及導(dǎo)通的V902流通到地,此時(shí)電感處于儲(chǔ)能狀態(tài),L906上的自感電勢(shì)極性為左正右負(fù);當(dāng)6腳的激勵(lì)脈沖為低電平時(shí),通過灌流電路的VD923、R978迅速拉低V902的G極電壓使V902進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),因電感中的電流不能突變,此時(shí)電感中的自感電勢(shì)極性變?yōu)樽筘?fù)右正,與60V電壓相疊加,經(jīng)過升壓隔離二極管VD902整流,C909、C931濾波后得的電壓,為LED燈條供電。
另外,背光供電升壓電路和亮度控制電路都在PWM亮度控制脈沖的控制下同步工作。DIM2電壓控制V930導(dǎo)通減弱,輸出高電平DIM3控制電壓,并使V933導(dǎo)通、V934截止,輸出高電平DIM1調(diào)流控制電壓,使調(diào)流控制開關(guān)管V905導(dǎo)通,對(duì)LED燈條電流進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到恒流控制的目的。電流形成回路時(shí),背光電路也處于正常工作狀態(tài),反之,則背光電路處于停止工作狀態(tài)。這樣設(shè)計(jì)一是恒流源在正常工作時(shí)負(fù)載不允許開路,另一個(gè)也是做到了節(jié)能。
④LED恒流控制電路調(diào)流控制Q905的s極電阻R934是恒流檢測(cè)電阻,這個(gè)電阻上的壓降經(jīng)R954、R974分壓反饋到N901(AP3843CP)的2腳反饋電壓輸入端,N901根據(jù)LED電流反饋電壓的高低,與內(nèi)部的2. 5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,來調(diào)整6腳輸出脈沖的占空比,在一定范圍內(nèi)調(diào)整LED燈條供電電壓的高低,達(dá)到LED燈條恒流的目的。有時(shí)可以通過調(diào)整這個(gè)電阻的大小,來設(shè)計(jì)調(diào)整LED燈串恒流電流的大小。
(2)背光燈驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
①升壓開關(guān)管過流保護(hù)電路N901的3腳內(nèi)設(shè)過流保護(hù)電路,通過R823接R922、
R941、R921為升壓回路中電流檢測(cè)電阻。當(dāng)電路電流過大時(shí),檢測(cè)電阻上的壓降也相應(yīng)增大,這個(gè)電壓送到N901的3腳,當(dāng)這個(gè)電壓大于1V時(shí),芯片內(nèi)保護(hù)電路動(dòng)作,減小輸出PWM脈沖波的占空比,讓輸出電壓變低,電流減小。
②升壓輸出過壓保護(hù)當(dāng)LED燈條開路或插座接觸不良,及V905變質(zhì)損壞造成回路出現(xiàn)異常時(shí),輸出電壓會(huì)出現(xiàn)異常升高,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的最高值時(shí),電阻R926、R940、R944、R937分壓取樣后的OVP點(diǎn)的電壓,也隨之升高到5-6V,V917由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通,V917的c極電壓變低導(dǎo)致V945、V943也隨之導(dǎo)通飽和,把COM端電壓拉低至0V, N901的1腳COMP端降低為0. 7V,芯片停止工作。當(dāng)電壓降至最高電壓保護(hù)值以下時(shí),V917截止,芯片再次進(jìn)入工作狀態(tài),讓輸出電壓保持在設(shè)置的最高電壓值上,限制電壓繼續(xù)上升。
③ LED背光燈串開路保護(hù)該保護(hù)電路由圖6-15下中部V935、V937、VD834組成。調(diào)流控制電路輸出的高電平DIMS經(jīng)R939降壓、VZ901穩(wěn)壓,將3. 9V電壓加到V937的e極,V937的b極通過VD834接LED燈串的負(fù)極MOSFET-D,正常時(shí)MOSFET-D的電壓高于3. 9V,V937截止。
當(dāng)LED背光燈串開路時(shí),MOSFET-D電壓為0V, V937導(dǎo)通,輸出高電平的DIM4電壓,迫使V942導(dǎo)通,將N901的1腳外部COM電壓拉低至0V, N901的1腳COMP端降低為0. 7 V,芯片停止工作。
電路中V935及其外部電路組成保護(hù)延時(shí)電路,開機(jī)的瞬間DIM3通過R927、C947、C946向V935的b極充電,V935導(dǎo)通,將V937的e極電壓拉低,V937無電壓不工作,避免開機(jī)瞬間LED燈串未工作,負(fù)極回路MOSFET-D電壓未建立引發(fā)的誤保護(hù)。海信RSAG7. 820. 5023電源板中的LED背光燈電路如圖6-15所示,由驅(qū)動(dòng)控制電路AP3843(N901)、升壓開關(guān)管V902、儲(chǔ)能電感L906、續(xù)流管VD902、升壓濾波C909為核心組成的升壓電壓和調(diào)流控制電路及開關(guān)管V905組成。輸出100V以上直流電壓,為LED背光燈串供電,并對(duì)LED背光燈串電流進(jìn)行控制和調(diào)整。

(1)背光燈驅(qū)動(dòng)基本電路
①AP3843簡(jiǎn)介AP3843是LED背光燈驅(qū)動(dòng)控制電路,該系列還有AP3842、AP3844、AP3845。內(nèi)部電路方框圖如圖6-16所示,內(nèi)含偏置電路、參考電壓檢測(cè)邏輯控制電路、振蕩器、驅(qū)動(dòng)輸出電路、電流檢測(cè)電路等。最高工作電壓36V,輸出基準(zhǔn)電壓5V,輸出電流±0. 7A,誤差放大器輸出反向電流10mA,耗散功率1. 25W。振蕩頻率52kHz,采用PDIP-8L和SOP-8L封裝形式,AP3842和AP3844工作電壓16V開啟,低于10V關(guān)閉;AP3843和AP3845工作電壓高于8. 4V開啟,低于7. 6V關(guān)閉。AP3843系列驅(qū)動(dòng)電路引腳功能如表6-5所示。

②LED恒流簡(jiǎn)介 LED背光源以其體積輕薄,綠色環(huán)保,功耗低亮度高,色彩表現(xiàn)力好,壽命長等優(yōu)點(diǎn)在液晶電視中已經(jīng)取代了CCFL背光源。LED發(fā)光二級(jí)管的伏安特性具有負(fù)溫度系數(shù)的特點(diǎn),是隨溫度而變化的,正向電壓的微小變化會(huì)引起正向電流的較大變化。其電流的變化會(huì)影響到LED的色譜和色溫,造成顯示的彩色畫面隨之產(chǎn)生色差,所以液晶電視中LED背光必須采用恒流源的開關(guān)電源供電,我們有時(shí)稱為恒流板。
恒流源是在負(fù)載變化的情況下,能在一定范圍內(nèi)相應(yīng)調(diào)整輸出電壓,使得流過負(fù)載上的電流保持恒定不變。恒流源的開關(guān)電源實(shí)際上就是在恒壓源的基礎(chǔ)上,在輸出負(fù)載回路上,加上一個(gè)阻值較小的電流取樣電阻,反饋給電源控制部分。形成一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)回路,電路保證這個(gè)取樣電阻上的壓降不變,來實(shí)現(xiàn)恒流輸出;要注意的是恒流源不能開路工作,一旦開路。由于輸出電流為零,內(nèi)部電路會(huì)不斷調(diào)整加大輸出,造成輸出電壓過高擊穿某些元件。因此所有恒流源必須設(shè)有輸出過壓檢測(cè)和保護(hù)電路,當(dāng)檢測(cè)到電壓過高時(shí),保護(hù)電路動(dòng)作,限制電壓的繼續(xù)上升;或者保護(hù)電路動(dòng)作,鎖定電路停止工作,以保證電路的安全。
③啟動(dòng)工作過程電源板輸出的60V電壓為背光燈驅(qū)動(dòng)電路升壓輸出電路供電,經(jīng)儲(chǔ)能電感L906加到升壓開關(guān)管V902的D極。遙控開機(jī),當(dāng)主板發(fā)出的背光開啟信號(hào)SW和亮度PWM控制信號(hào)DIM同時(shí)送到電源+背光燈板,SW信號(hào)使開關(guān)機(jī)控制電路V931、V932導(dǎo)通,輸出12 VCC電壓,為LED驅(qū)動(dòng)電路N901及其外部電路供電。
背光開啟信號(hào)SW和亮度PWM控制信號(hào)DIM還使V914、V912導(dǎo)通,輸出受控的低電平DIM2控制電壓,迫使V942導(dǎo)通減弱,其C極輸出電壓上升,輸出高電平的COM控制電壓,通過VD832,控制AP3843CP(N901)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
正常工作時(shí)AP3843CP產(chǎn)生頻率固定脈寬可調(diào)的激勵(lì)脈沖,從6腳輸出,推動(dòng)升壓MoS-FET功率管V902的導(dǎo)通和截止,當(dāng)6腳的激勵(lì)脈沖為高電平時(shí),通過灌流電阻R979加到V902的G極,V902導(dǎo)通,60V電壓通過儲(chǔ)能電感L906及導(dǎo)通的V902流通到地,此時(shí)電感處于儲(chǔ)能狀態(tài),L906上的自感電勢(shì)極性為左正右負(fù);當(dāng)6腳的激勵(lì)脈沖為低電平時(shí),通過灌流電路的VD923、R978迅速拉低V902的G極電壓使V902進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài),因電感中的電流不能突變,此時(shí)電感中的自感電勢(shì)極性變?yōu)樽筘?fù)右正,與60V電壓相疊加,經(jīng)過升壓隔離二極管VD902整流,C909、C931濾波后得的電壓,為LED燈條供電。
另外,背光供電升壓電路和亮度控制電路都在PWM亮度控制脈沖的控制下同步工作。DIM2電壓控制V930導(dǎo)通減弱,輸出高電平DIM3控制電壓,并使V933導(dǎo)通、V934截止,輸出高電平DIM1調(diào)流控制電壓,使調(diào)流控制開關(guān)管V905導(dǎo)通,對(duì)LED燈條電流進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到恒流控制的目的。電流形成回路時(shí),背光電路也處于正常工作狀態(tài),反之,則背光電路處于停止工作狀態(tài)。這樣設(shè)計(jì)一是恒流源在正常工作時(shí)負(fù)載不允許開路,另一個(gè)也是做到了節(jié)能。
④LED恒流控制電路調(diào)流控制Q905的s極電阻R934是恒流檢測(cè)電阻,這個(gè)電阻上的壓降經(jīng)R954、R974分壓反饋到N901(AP3843CP)的2腳反饋電壓輸入端,N901根據(jù)LED電流反饋電壓的高低,與內(nèi)部的2. 5V基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,來調(diào)整6腳輸出脈沖的占空比,在一定范圍內(nèi)調(diào)整LED燈條供電電壓的高低,達(dá)到LED燈條恒流的目的。有時(shí)可以通過調(diào)整這個(gè)電阻的大小,來設(shè)計(jì)調(diào)整LED燈串恒流電流的大小。
(2)背光燈驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
①升壓開關(guān)管過流保護(hù)電路N901的3腳內(nèi)設(shè)過流保護(hù)電路,通過R823接R922、
R941、R921為升壓回路中電流檢測(cè)電阻。當(dāng)電路電流過大時(shí),檢測(cè)電阻上的壓降也相應(yīng)增大,這個(gè)電壓送到N901的3腳,當(dāng)這個(gè)電壓大于1V時(shí),芯片內(nèi)保護(hù)電路動(dòng)作,減小輸出PWM脈沖波的占空比,讓輸出電壓變低,電流減小。
②升壓輸出過壓保護(hù)當(dāng)LED燈條開路或插座接觸不良,及V905變質(zhì)損壞造成回路出現(xiàn)異常時(shí),輸出電壓會(huì)出現(xiàn)異常升高,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的最高值時(shí),電阻R926、R940、R944、R937分壓取樣后的OVP點(diǎn)的電壓,也隨之升高到5-6V,V917由截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閷?dǎo)通,V917的c極電壓變低導(dǎo)致V945、V943也隨之導(dǎo)通飽和,把COM端電壓拉低至0V, N901的1腳COMP端降低為0. 7V,芯片停止工作。當(dāng)電壓降至最高電壓保護(hù)值以下時(shí),V917截止,芯片再次進(jìn)入工作狀態(tài),讓輸出電壓保持在設(shè)置的最高電壓值上,限制電壓繼續(xù)上升。
③ LED背光燈串開路保護(hù)該保護(hù)電路由圖6-15下中部V935、V937、VD834組成。調(diào)流控制電路輸出的高電平DIMS經(jīng)R939降壓、VZ901穩(wěn)壓,將3. 9V電壓加到V937的e極,V937的b極通過VD834接LED燈串的負(fù)極MOSFET-D,正常時(shí)MOSFET-D的電壓高于3. 9V,V937截止。
當(dāng)LED背光燈串開路時(shí),MOSFET-D電壓為0V, V937導(dǎo)通,輸出高電平的DIM4電壓,迫使V942導(dǎo)通,將N901的1腳外部COM電壓拉低至0V, N901的1腳COMP端降低為0. 7 V,芯片停止工作。
電路中V935及其外部電路組成保護(hù)延時(shí)電路,開機(jī)的瞬間DIM3通過R927、C947、C946向V935的b極充電,V935導(dǎo)通,將V937的e極電壓拉低,V937無電壓不工作,避免開機(jī)瞬間LED燈串未工作,負(fù)極回路MOSFET-D電壓未建立引發(fā)的誤保護(hù)。
審核編輯 黃宇
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