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液晶显示器逆变电路分析

发表于:2013-03-20 14:37:58   来源:http://www.greendl.com/

   逆变电路原理框图如下图所示。

  逆变电路原理框图

  (1)驱动控制电路

  驱动控制电路由U201及外围元件组成。

  在需要显示器工作时,MCU输出的On/Off信号为高电平,控制三极管Q201、Q202导通,巾开关电源产生的12V直流电压经导通的Q202的c-e加到U201的供电端9脚。U201供电正常后,其内部基准电压源工作,输出2.5V的基准电压,该基准电伍不但供给U201芯片内电路,还通过16脚输出,供给片外部电路作为遥准电压。TL1451启动内部振荡电路开始工作,其振荡频率由1、2脚外接的定吋电阻R204、定时电容C208大小决定。振荡电路工作后,产生的振荡脉冲加到PWM比较器1和PWM比较器2,经过变换整形后从7、10脚输出PWM信号,分別驱动各自的直流变换电路。

  驱动电路用于产生符合要求的交流高压,驱动冷阴极荧光管光灯管工作。驱动电路主要由驱动输出管(Q209和Q210)、高压变压器(PT201和PT202)等组成

  由Q209、Q210、RT201等元件组成的驱动电路称为激式多谐振荡器。电路靠变压器初级、反馈绕组同名端的正确连接来满足自激振荡的相位条件,即满足反馈条件。而振幅条件的满足,一是靠合理选择电路参数,使放大器建立合适的静态工作点;二是靠改变反馈绕组的匝数或与初级绕组之间的耦合程度,以得到足够强的反馈贵。稳幅作用是利用晶体管的非线性来实现的。

  由自激式振荡电路产生的正弦波电压,经变压器PT201感生出高报,通过C215、C216及接插仲CN201、CN202给冷明极荧光管背光灯供电。因为变压器耦合自激振荡电路振荡波形为标准的正弦波,恰好达到冷阴极荧光管背光灯的供电要求,这样可以简化末级电路的设计。

  (2)直流变换电路

  直流变换电路共两路,分别由Q205、Q207、Q203、D201、L201和Q206、Q208、Q204,D202、L202组成,其作用是将输入的12V直流电压变换为可控的直流电压,为功率输出管Q209、Q210供电。由于两对称电路的工作原理相同,下面只对TL1451的10脚输出信号的控制原理进行分析。

  U201的10脚输出的PWM激励脉冲,经Q205、Q207推挽放大,R216、C211耦合,加到P沟道场效应开关管Q203的栅级,使开关管Q203工作在开关状态。Q203导通时,12V电报经场效应管Q203的S、D极、电感L201、高报变压器PT201的④~⑤和④~②绕组分别加到功率输出管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突变,所以L20I通过感产生右正左负的脉冲电压,L201右端正的电压经PT201的④~⑤和④~②绕组、输出管Q209和Q210的c-e结、续流二极管D201、L201左端构成放电回路释放能量,继续为输出管Q209、Q210供电。

  从以上分析可以看出,这是一个开关降压型直流-直流变换器。

  (3)亮度调节电路

  U201的4脚、13脚为亮度控制端(4脚接地未用),下而对13脚的亮度控制电路原理进行分析。

  当进行亮度凋节吋,由微控制器输出的DIM控制脉冲发牛变化—经R201、C203低通滤波后产生的且流电托:发生变化—TL1451的13脚电H{发生变化—TL1451的10脚输出脉冲的占空比发生变化—Q205、Q207的基极电压发生变化—Q203的栅极电压发生变化—Q203输出的供电电压发生变化—Q209、Q210振荡的幅度发生变化—PP201输出的高压发生变化—CCFL灯管两端的电压发生的变化,从而达到调节CCFL灯亮度的口的。

  (4)保护电路

  ①过报保护电路:由于某种意外原闪造成Q203的输出电压过高时,稳扭管D203击穿,经R220、R222分压,使加到TL1451的11脚电压上升,通过内部电路控制TL1451的10脚停止输出PWM脉冲,从而达到保护的目的。

  ②欠压保护电路:当系统刚通电或者意外原因使TL1451供电电压不足3.6V时,其输出驱动晶体管很可能因为导通不良而损坏。因此,在TL1451内部设置了欠压保护电路,欠压保护电路启动后,将切断TL1451的7脚、10脚输出的PWM脉冲,从而达到保护的目的。

  ③过流保护电路:保护CCFL灯管不致因电流过大而老化或损坏。PT201产生的高压经CN201和CCFL灯后,将在R232两端产生随工作电流变化的交流电压,电流越大,R232两端电压越高。此电I玉经过D205、R234,D207整流、R240、C221滤波,加到TU451的14脚。若CCFL的工作电流过大,会使TL1451的14脚电压升高很多,当达到一定值时,经U20I内部电路处理,控制U201的10脚停止输出PWM脉冲信号,从时达到保护的口的。

  ④平衡保护电路:U201的5、12脚内部有一个电压比较器,电压比较器具有一个同相输入端和一个反相输入端。电压比较器的反相输入端接ffi准电压(1.25V),电压比较器两个同相输入端分别和误差放大器1和误差放大器2的输出端相连,因此电压比较器能够检测出两个误差放大器输出电压的大小。只要其中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,该输出电压触发定时回路,从而使基准电压通过15脚向电容C207充电;当C207上的电压达到晶体管的工作电压时,内部触发器置位,控制7脚、10脚停止输出PWM脉冲信号,从而保护了后级电路和设备不受损坏。