海信RSAG7. 820. 5023电源板中的LED背光灯电路如图6-15所示,由驱动控制电路AP3843(N901)、升压开关管V902、储能电感L906、续流管VD902、升压滤波C909为核心组成的升压电压和调流控制电路及开关管V905组成。输出100V以上直流电压,为LED背光灯串供电,并对LED背光灯串电流进行控制和调整。
(1)背光灯驱动基本电路
①AP3843简介AP3843是LED背光灯驱动控制电路,该系列还有AP3842、AP3844、AP3845。内部电路方框图如图6-16所示,内含偏置电路、参考电压检测逻辑控制电路、振荡器、驱动输出电路、电流检测电路等。最高工作电压36V,输出基准电压5V,输出电流±0. 7A,误差放大器输出反向电流10mA,耗散功率1. 25W。振荡频率52kHz,采用PDIP-8L和SOP-8L封装形式,AP3842和AP3844工作电压16V开启,低于10V关闭;AP3843和AP3845工作电压高于8. 4V开启,低于7. 6V关闭。AP3843系列驱动电路引脚功能如表6-5所示。
②LED恒流简介 LED背光源以其体积轻薄,绿色环保,功耗低亮度高,色彩表现力好,寿命长等优点在液晶电视中已经取代了CCFL背光源。LED发光二级管的伏安特性具有负温度系数的特点,是随温度而变化的,正向电压的微小变化会引起正向电流的较大变化。其电流的变化会影响到LED的色谱和色温,造成显示的彩色画面随之产生色差,所以液晶电视中LED背光必须采用恒流源的开关电源供电,我们有时称为恒流板。
恒流源是在负载变化的情况下,能在一定范围内相应调整输出电压,使得流过负载上的电流保持恒定不变。恒流源的开关电源实际上就是在恒压源的基础上,在输出负载回路上,加上一个阻值较小的电流取样电阻,反馈给电源控制部分。形成一个闭环调节回路,电路保证这个取样电阻上的压降不变,来实现恒流输出;要注意的是恒流源不能开路工作,一旦开路。由于输出电流为零,内部电路会不断调整加大输出,造成输出电压过高击穿某些元件。因此所有恒流源必须设有输出过压检测和保护电路,当检测到电压过高时,保护电路动作,限制电压的继续上升;或者保护电路动作,锁定电路停止工作,以保证电路的安全。
③启动工作过程电源板输出的60V电压为背光灯驱动电路升压输出电路供电,经储能电感L906加到升压开关管V902的D极。遥控开机,当主板发出的背光开启信号SW和亮度PWM控制信号DIM同时送到电源+背光灯板,SW信号使开关机控制电路V931、V932导通,输出12 VCC电压,为LED驱动电路N901及其外部电路供电。
背光开启信号SW和亮度PWM控制信号DIM还使V914、V912导通,输出受控的低电平DIM2控制电压,迫使V942导通减弱,其C极输出电压上升,输出高电平的COM控制电压,通过VD832,控制AP3843CP(N901)进入正常工作状态。
正常工作时AP3843CP产生频率固定脉宽可调的激励脉冲,从6脚输出,推动升压MoS-FET功率管V902的导通和截止,当6脚的激励脉冲为高电平时,通过灌流电阻R979加到V902的G极,V902导通,60V电压通过储能电感L906及导通的V902流通到地,此时电感处于储能状态,L906上的自感电势极性为左正右负;当6脚的激励脉冲为低电平时,通过灌流电路的VD923、R978迅速拉低V902的G极电压使V902进入截止状态,因电感中的电流不能突变,此时电感中的自感电势极性变为左负右正,与60V电压相叠加,经过升压隔离二极管VD902整流,C909、C931滤波后得的电压,为LED灯条供电。
另外,背光供电升压电路和亮度控制电路都在PWM亮度控制脉冲的控制下同步工作。DIM2电压控制V930导通减弱,输出高电平DIM3控制电压,并使V933导通、V934截止,输出高电平DIM1调流控制电压,使调流控制开关管V905导通,对LED灯条电流进行调整,达到恒流控制的目的。电流形成回路时,背光电路也处于正常工作状态,反之,则背光电路处于停止工作状态。这样设计一是恒流源在正常工作时负载不允许开路,另一个也是做到了节能。
④LED恒流控制电路调流控制Q905的s极电阻R934是恒流检测电阻,这个电阻上的压降经R954、R974分压反馈到N901(AP3843CP)的2脚反馈电压输入端,N901根据LED电流反馈电压的高低,与内部的2. 5V基准电压进行比较,来调整6脚输出脉冲的占空比,在一定范围内调整LED灯条供电电压的高低,达到LED灯条恒流的目的。有时可以通过调整这个电阻的大小,来设计调整LED灯串恒流电流的大小。
(2)背光灯驱动保护电路
①升压开关管过流保护电路N901的3脚内设过流保护电路,通过R823接R922、
R941、R921为升压回路中电流检测电阻。当电路电流过大时,检测电阻上的压降也相应增大,这个电压送到N901的3脚,当这个电压大于1V时,芯片内保护电路动作,减小输出PWM脉冲波的占空比,让输出电压变低,电流减小。
②升压输出过压保护当LED灯条开路或插座接触不良,及V905变质损坏造成回路出现异常时,输出电压会出现异常升高,当达到设定的最高值时,电阻R926、R940、R944、R937分压取样后的OVP点的电压,也随之升高到5-6V,V917由截止状态变为导通,V917的c极电压变低导致V945、V943也随之导通饱和,把COM端电压拉低至0V, N901的1脚COMP端降低为0. 7V,芯片停止工作。当电压降至最高电压保护值以下时,V917截止,芯片再次进入工作状态,让输出电压保持在设置的最高电压值上,限制电压继续上升。
③ LED背光灯串开路保护该保护电路由图6-15下中部V935、V937、VD834组成。调流控制电路输出的高电平DIMS经R939降压、VZ901稳压,将3. 9V电压加到V937的e极,V937的b极通过VD834接LED灯串的负极MOSFET-D,正常时MOSFET-D的电压高于3. 9V,V937截止。
当LED背光灯串开路时,MOSFET-D电压为0V, V937导通,输出高电平的DIM4电压,迫使V942导通,将N901的1脚外部COM电压拉低至0V, N901的1脚COMP端降低为0. 7 V,芯片停止工作。
电路中V935及其外部电路组成保护延时电路,开机的瞬间DIM3通过R927、C947、C946向V935的b极充电,V935导通,将V937的e极电压拉低,V937无电压不工作,避免开机瞬间LED灯串未工作,负极回路MOSFET-D电压未建立引发的误保护。海信RSAG7. 820. 5023电源板中的LED背光灯电路如图6-15所示,由驱动控制电路AP3843(N901)、升压开关管V902、储能电感L906、续流管VD902、升压滤波C909为核心组成的升压电压和调流控制电路及开关管V905组成。输出100V以上直流电压,为LED背光灯串供电,并对LED背光灯串电流进行控制和调整。
(1)背光灯驱动基本电路
①AP3843简介AP3843是LED背光灯驱动控制电路,该系列还有AP3842、AP3844、AP3845。内部电路方框图如图6-16所示,内含偏置电路、参考电压检测逻辑控制电路、振荡器、驱动输出电路、电流检测电路等。最高工作电压36V,输出基准电压5V,输出电流±0. 7A,误差放大器输出反向电流10mA,耗散功率1. 25W。振荡频率52kHz,采用PDIP-8L和SOP-8L封装形式,AP3842和AP3844工作电压16V开启,低于10V关闭;AP3843和AP3845工作电压高于8. 4V开启,低于7. 6V关闭。AP3843系列驱动电路引脚功能如表6-5所示。
②LED恒流简介 LED背光源以其体积轻薄,绿色环保,功耗低亮度高,色彩表现力好,寿命长等优点在液晶电视中已经取代了CCFL背光源。LED发光二级管的伏安特性具有负温度系数的特点,是随温度而变化的,正向电压的微小变化会引起正向电流的较大变化。其电流的变化会影响到LED的色谱和色温,造成显示的彩色画面随之产生色差,所以液晶电视中LED背光必须采用恒流源的开关电源供电,我们有时称为恒流板。
恒流源是在负载变化的情况下,能在一定范围内相应调整输出电压,使得流过负载上的电流保持恒定不变。恒流源的开关电源实际上就是在恒压源的基础上,在输出负载回路上,加上一个阻值较小的电流取样电阻,反馈给电源控制部分。形成一个闭环调节回路,电路保证这个取样电阻上的压降不变,来实现恒流输出;要注意的是恒流源不能开路工作,一旦开路。由于输出电流为零,内部电路会不断调整加大输出,造成输出电压过高击穿某些元件。因此所有恒流源必须设有输出过压检测和保护电路,当检测到电压过高时,保护电路动作,限制电压的继续上升;或者保护电路动作,锁定电路停止工作,以保证电路的安全。
③启动工作过程电源板输出的60V电压为背光灯驱动电路升压输出电路供电,经储能电感L906加到升压开关管V902的D极。遥控开机,当主板发出的背光开启信号SW和亮度PWM控制信号DIM同时送到电源+背光灯板,SW信号使开关机控制电路V931、V932导通,输出12 VCC电压,为LED驱动电路N901及其外部电路供电。
背光开启信号SW和亮度PWM控制信号DIM还使V914、V912导通,输出受控的低电平DIM2控制电压,迫使V942导通减弱,其C极输出电压上升,输出高电平的COM控制电压,通过VD832,控制AP3843CP(N901)进入正常工作状态。
正常工作时AP3843CP产生频率固定脉宽可调的激励脉冲,从6脚输出,推动升压MoS-FET功率管V902的导通和截止,当6脚的激励脉冲为高电平时,通过灌流电阻R979加到V902的G极,V902导通,60V电压通过储能电感L906及导通的V902流通到地,此时电感处于储能状态,L906上的自感电势极性为左正右负;当6脚的激励脉冲为低电平时,通过灌流电路的VD923、R978迅速拉低V902的G极电压使V902进入截止状态,因电感中的电流不能突变,此时电感中的自感电势极性变为左负右正,与60V电压相叠加,经过升压隔离二极管VD902整流,C909、C931滤波后得的电压,为LED灯条供电。
另外,背光供电升压电路和亮度控制电路都在PWM亮度控制脉冲的控制下同步工作。DIM2电压控制V930导通减弱,输出高电平DIM3控制电压,并使V933导通、V934截止,输出高电平DIM1调流控制电压,使调流控制开关管V905导通,对LED灯条电流进行调整,达到恒流控制的目的。电流形成回路时,背光电路也处于正常工作状态,反之,则背光电路处于停止工作状态。这样设计一是恒流源在正常工作时负载不允许开路,另一个也是做到了节能。
④LED恒流控制电路调流控制Q905的s极电阻R934是恒流检测电阻,这个电阻上的压降经R954、R974分压反馈到N901(AP3843CP)的2脚反馈电压输入端,N901根据LED电流反馈电压的高低,与内部的2. 5V基准电压进行比较,来调整6脚输出脉冲的占空比,在一定范围内调整LED灯条供电电压的高低,达到LED灯条恒流的目的。有时可以通过调整这个电阻的大小,来设计调整LED灯串恒流电流的大小。
(2)背光灯驱动保护电路
①升压开关管过流保护电路N901的3脚内设过流保护电路,通过R823接R922、
R941、R921为升压回路中电流检测电阻。当电路电流过大时,检测电阻上的压降也相应增大,这个电压送到N901的3脚,当这个电压大于1V时,芯片内保护电路动作,减小输出PWM脉冲波的占空比,让输出电压变低,电流减小。
②升压输出过压保护当LED灯条开路或插座接触不良,及V905变质损坏造成回路出现异常时,输出电压会出现异常升高,当达到设定的最高值时,电阻R926、R940、R944、R937分压取样后的OVP点的电压,也随之升高到5-6V,V917由截止状态变为导通,V917的c极电压变低导致V945、V943也随之导通饱和,把COM端电压拉低至0V, N901的1脚COMP端降低为0. 7V,芯片停止工作。当电压降至最高电压保护值以下时,V917截止,芯片再次进入工作状态,让输出电压保持在设置的最高电压值上,限制电压继续上升。
③ LED背光灯串开路保护该保护电路由图6-15下中部V935、V937、VD834组成。调流控制电路输出的高电平DIMS经R939降压、VZ901稳压,将3. 9V电压加到V937的e极,V937的b极通过VD834接LED灯串的负极MOSFET-D,正常时MOSFET-D的电压高于3. 9V,V937截止。
当LED背光灯串开路时,MOSFET-D电压为0V, V937导通,输出高电平的DIM4电压,迫使V942导通,将N901的1脚外部COM电压拉低至0V, N901的1脚COMP端降低为0. 7 V,芯片停止工作。
电路中V935及其外部电路组成保护延时电路,开机的瞬间DIM3通过R927、C947、C946向V935的b极充电,V935导通,将V937的e极电压拉低,V937无电压不工作,避免开机瞬间LED灯串未工作,负极回路MOSFET-D电压未建立引发的误保护。
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