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CCFL背光板电路分析

2017-03-25 19:49分类:电路图 阅读:

      不同的液晶彩电,其CCFL背光板电路不尽相同,甚至相差较大,下面以应用较为广泛的“BD9884+全桥结构驱动电路”构成的CCFL背光板电路为例进行介绍。有关电路如图8-20、图8-21所示。该背光板电路可驱动16只灯管工作,主要应用在海信、TCL等采用三星32英寸(1英寸= 2.54cm)屏的彩电中。


    背光板实物图如图8-22所示。
    背光板电路以两片集成电路BD9884 (ICl01、IC501)为核心构成。ICl01、IC501分别与外围电路组成两个基本相同的背光驱动通道,每个通道有8只高压变压器,可以驱动8只CCFL背光灯,两个通道安装在一块电路板上,电路框图如图8-23所示。由于两路基本相同,下面分析时,只以其中的ICI01通道为例进行介绍。
  1.BD9884介绍
  BD9884是罗姆公司专门为液晶显示屏背光电路设计的芯片。该芯片支持多灯管驱动,每块BD9884可支持到8只灯管驱动。BD9884供电电压5~11V,内置灯管电流、电压反馈检测控制电路和软启动功能,具有时间锁存短路保护、欠压和过压保护功能,具有PWM输入和直流输入两种亮度控制方式,具有待机控制功能。BD9884内部电路框图如图8-24所示,引脚功能如表8-10所示。
  
  2.驱动控制电路
    液晶彩电开机后,24V电源即加于背光灯驱动电路板上,该电压直接加于VT109、VTIIO、VT209、VT210、VT309、VT310、VT409、VT410复合功率输出管,同时6V电压加到IClOI的28脚作为VCC电压,此时CPU送来开机on/off信号进入ICl01的⒃脚。当此脚电平大于2.4V时,IClOI内部振荡器开始工作产生lOOkHz方波信号,送入调制器,并和IClOI的①脚输入的PWM亮度控制信号进行调制、放大后由③、②、③、⑨脚输出激励信号,加到全桥架构功率输出电路。
    3.4组全桥驱动电路
    全桥驱动由4组全桥架构功率输出电路组成,功率输出模块采用SPM3,它是一种复合场效应N沟道、P沟道功率管。图8-25所示是SPM3功率模块内部电路框图。
    8只升压变压器T101、T102、T201、T202、T301、T302、T401、T402经过HV插口连接8只CCFL背光灯。高压变压器两两初级并联成4组,由4组全桥功率放大电路驱动,升压变压器的次级单独输出,共输出8路CCFL驱动高压。
    T10l、T102两只升压变压器的初级并联,接于由VT109、VT110组成的一组全桥功率放大电路输出端,次级单独输出两路高压,支持2只CCFL的工作。升压变压器T101和T102初级绕组的3-4并联,经谐振电容C123接于由VT109、VT110组成的全桥功率放大电路的输出端,即一组全桥功率放大电路支持2只升压变压器输出。同理,T201、T202、VT209.VT210为一组高压输出电路,T301、T302、VT309、VT310为一组高压输出电路,T401、T402、VT409、VT410为一组高压输出电路。
    4.亮度调整电路
    CNO01的⑩脚送来的PWM亮度控制信号经过R005、R006和R106、R108送至ICIOl的①脚(亮度控制输入端),进入内部PWM调制器对振荡信号进行调制,从而达到亮度控制的目的。CNOOI的⑩脚输入的PWM亮度控制信号的特点是:PWM脉冲的频率为180Hz:PWM脉冲占空比为100%时,液晶屏最亮;PWM脉冲占空比为20%时,液晶屏最暗。
    5.过流保护电路
    电路中,CN018除①、⑩脚外,其他各脚接CCFL的一端,ICI01通道的8只背光灯管分为两组:CCFLI、CCFL2、CCFL3、CCFL4为一组,其背光灯管工作电流汇总后经过电阻
R120加到ICI01的⑨脚(ISI); CCFL5、CCFL6、CCFL7、CCFL8为另一组,其背光灯管工作电流汇总后经过电阻R124加到ICl01的⑿脚(IS2)。下面以背光灯管CCFLI为例说明过流保护的原理。
    正常工作时,背光灯管电流流经电阻R134,在R134上产生压降。此压降经VD102整流和R120后加到ICl01的背光灯管取样电流反馈输入端⑨脚,和内部基准电流进行比较处理后,参与到亮度调制电路中PWM脉冲宽度的控制,稳定背光灯管工作电流。如果CCFLl出现异常、工作电流大幅上升,则电阻R134上的压降大幅上升,反馈到ICIOI的⑨脚的取样电压也会大幅上升,这个电压经过内部比较识别后控制保护电路进入保护状态。
    6.CCFL欠流保护电路
    由于某些原因导致背光灯管的供电电流不足时,灯管工作不稳定,甚至会出现闪烁现象。
这时,需要控制保护电路关闭背光板的工作,这项任务由欠流保护电路完成。
    灯管欠流保护电路由VDI11、R160、C131、R161及电压比较器IC102b (BA10393)等组成。灯管正常工作电流大约为7mA(最大亮度),在取样电阻R134 (560Q)上产生约3.9V(最大亮度)的压降。这个电压经过VD111整流、R160和R161分压、C131滤波产生约2.7V的直流电压,加到电压比较器IC102b的同相输入端⑤脚。此时,电压比较器的反相输入端⑥脚被R162、R163分压设定在I.5V左右,IC102b输出端⑦脚输出高电平,即ICI01的保护控制输入端⒄脚、⒅脚为高电平,背光板正常工作。
    当背光灯管的工作电流因为某种原因大幅度下降时,取样电阻R134上的电压随之下降,IC102b的⑤脚电压也下降;当IC102b的⑤脚电压下降到低于⑥脚电压时,输出端⑦脚变为低电平,于是,背光板进入保护关机状态。
    7.CCFL断路保护电路
    断路保护m分为两组,CCFLI、CCFL2、CCFL3、CCFL4为一组,CCFL5、CCFL6、CCFL7、CCFL8为另一组,下面以第一组为例进行说明。
    第一组背光灯管断路保护电路由VT105A、VT105B、VT205A、VT205B、VD130、VD230、
IC102a (BA10393)等组成。
    4只背光灯管的电流取样电压分别加至三极管VT105A、VT105B、VT205A、VT205B的基极,这4只三极管均导通,集电极电压下降而处于低电平状态。这个低电平经过VD130、VD230加到电压比较器IC102a的反相输入端②脚。此时,IC102a的同相输入端③脚为3V(6V电压经分压电阻R171 (lOk∩)、R172 (lOk∩)分压得到),由于反相输入端电压小于同相输入端,因此,其输出端①脚输出高电平。
    由于电压比较器IC102a是集电极开路输出方式,输出电平的大小取决于其①脚外电路提供的电压大小。在此电路中,IC102a的①脚输出电压由3.IV电压经过R129、R130分压后提供(约1.55V),即IC102a的①脚在高电平输出时为1.55V(考虑到IC102a的①脚内部电路的分压作用,正常工作时,实测电压为1.3V左右)。
    IC102a的①脚直接与ICl01的⒄脚、⒅脚相连,这两个脚为高电平时,背光板正常工作;当这两个脚为低电平时,背光板进入保护状态、停止工作。当某只灯管断路时,例如CCFL1断路,此背光灯管即不亮、没有电流,取样电阻R134上的压降为OV,VT105A的基极也为OV,VT105A截止;VT105A的集电极电压则上升为6V,经VD130加到电压比较器IC102a的反相输入端②脚。此时,由于同相输入端3脚电压为3V,电压比较器IC102a输出低电平(约OV)。于是,ICl01进入保护状态。
    8.过压保护电路
    升压变压器Tl01的2-5绕组是电压取样绕组,其上电压经过R153、R154组成的分压电路分压、VDI01整流、C127滤波后,送往ICl01的⑩脚(VSl)电压取样输入端。正常情况下,VS1输出电压小于1V(约0.75V);当某高压输出电路出现故障、使⑩脚电压超过1.28V时,背光板即进入保护状态。
    另外,升压变压器的高压输出端还接有一只电容器C,该电容器C实际上是背光板高压输出端正面和背面的两块覆铜片形成的,C的容量极小(几皮法),与背光板上的C580形成电容串联分压电路,分压点的电压就是高压取样输出电压。该电压经过VD504整流、C531滤波及电阻R563后加到电压比较器IC502b的反相输入端⑥脚。
    正常工作时,IC502b的反相输入端⑥脚电压为0.6V,同相输入端⑤脚电压被分压电阻R564、R565设定在1.5V,⑦脚为高电平输出。
    当高压电路出现电压异常上升时,上升的电压经过C耦合、VD504和C531整流与滤波后,使IC502b的反相输入端⑥脚的电压异常上升;当电压上升到超过IC502b的同相输入端⑤脚电压时,输出端⑦脚电压随即由高电平跃变为低电平,把ICl01的(⒄脚、⒅脚)电位拉低为低电平。这样,IClOl内部保护电路启动,背光板停止工作,进入保护状态。
    9. 24V供电电压欠压保护电路
    BD9884FV的⒆脚是欠压检测输入端。背光板的24V供电经过电阻R128、R127分压后送至BD9884FV的⒆脚。在背光板供电为24V时,此脚电压为2.6V,正常工作电压为2.35~2.86V;若低于2.35V,说明24V供电电压过低,此时背光板停止工作,进入保护状态。
    10.保护状态信息输出电路
    一般液晶电视在背光板电路出现故障时,只是背光灯不亮,其他电路仍在工作,并没有进入保护性待机状态。这是因为一般液晶电视的CPU没有识别背光板保护待机的办法,即背光板在出现故障后并没有一个表示背光板已经进入保护状态的信号输入CPU。而该背光板电路出现故障时,BD9884FV的⑤脚输出一个故障保护信息,经VT103放大后由CNOOI插口的⑩脚返送到前端CPU电路,以便CPU在背光板出现故障时,控制整个液晶电视进入保护待机状态。

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