VLC82001.50型IP板电路原理分析与检修(二)

出处:chunyang 发布于:2011-12-20 15:28:12

  二、逆变部分电路分析与检修

  该二合一电源模组逆变部分采用凹凸微电子( 02 MICro huer-national)生产的新型高效率CCFL背光灯控制集成电路OZ964,该集成电路主要用于单灯管以及多灯管的驱动。亮度控制是将模拟的可变直流电压转换为低频的脉冲宽度调制(PWM)信号。

  1.OZ964功能

  介绍OZ964与02960脚位功能一样,均支持宽电压范围输入,内置开灯启动保护和过电压保护、输入电压超低保护及关闭延迟保护、PWM调光控制、软性开机启动等电路,效率高,待机功耗低,在LG、PHILIPS等品牌液晶彩电逆变器上都得到了广泛应用。产品封装分为DIP-20和SOP-20两种,引脚功能完全相同,不考虑安装因素可以直接代换,实际上应用较多的是SOP封装,引脚功能见表1。

表1 OZ964引脚功能

表1 OZ964引脚功能

  2.电源供电、使能控制等相关电路分析与检修

  OZ964GN的供电及使能控制电路由Q121、Q105、U6( 78M05)、U103B( LM358)、Q13、Q14、Q206、U102(OZ964GN)组成,见图7。

图7 OZ964GN的供电及使能控制电路

图7 OZ964GN的供电及使能控制电路

  (1)电源供电电路

  电源供电电路由Q121、Q105、U6(78M05)、U102(OZ964GN)的⑤脚内部电路组成。背光开关控制信号(BLON)加到Q121时,Q121导通,Q105导通,24VD电压加到U6(78M05)的②脚,经三端稳压集成块U6产生稳定的Sv电压,加到OZ964GN的⑤脚,正常工作时,该脚电压应在4.5V~5.0V之间。

  (2)使能控制电路

  02964GN的使能控制电路由U103B、Q13、Q14、Q206、U102的③脚内部电路组成。02964GN③脚电压的高低来自于外部控制电路,并连接主板MCU送来的逆变器开/关控制信号,OZ964GN的③脚为高电平时,IC工作;若为低电平时,IC停止工作。

  R114、R115对5V分压,电容C12(j滤除干扰后送人02964GN的③脚,作为开启振荡集成电路使用。电容C120的作用是让ENA脚慢慢升到IC开启电压,从()V升到开肩电压需Ims左右时间,以保证IC的正常启动,另一方面,从lP板上的六个高频变压器输出的正弦交流电经高压取样电容取样,分别经D216~D219整流,R223、R224分压后加到U1()3B的⑤脚(正常电压()+24V),与⑥脚电压(正常电压2.49V)进行比较,当U1()3B的⑤脚为低电平时,⑦脚输出低电平,Q14、Ql、Q206、Q13、Q12、Q114均截止,02964GN的③脚电压为高电平(正常电压2.49V)。当lP板j:的六个高频变压器存在故障或某根灯管存在故障时,U1()3B的⑤脚电压升高,⑦脚输出高电平,Q14.Q1.Q2()6.Q13导通,Q12.Q114截止,02964CN的③脚电压为低电平。02964GN停止1:作,关闭激励脉冲输出。

  3.软启动电路

  U103A、Ql13、Q117组成软启动电路,如图8所示,其作用是在输入低电压时能够蘑新进行启动,02964CN④脚外接电容C122到地,其充电时问长短商接决定软启动时间,只有当输出电压增加到启动电压时,灯管才能点亮,这就减少了在启动时的冲击电流,避免高压电路元件和C,CFL灯管受冲击而损坏,提高了电路的可靠性。所以,开机后,我们看到背光灯管并不是开启立刻点亮,而是延迟2s~3s,当24V输入电压下降较多时。U103A②脚电压将降低,当低于③脚电压时,U103A①脚输出高电平,Q117导通,相当于取消保护;Q113导通,桕当于减小u1()2⑩脚外接定时电阻,提高输f驱动脉冲的频率;当24V输入电压恢复到正常时,电流增大,U103A截止;此时,IC内部电流重新对C122进行充电,当充到一定值时,随着变压器次级电压不断升高,升到启动电压时,灯管又被点亮。

图8 软启动电路图

图8 软启动电路图

  4.亮度控制电路

  亮度控制电路由Q11、Q16、Q23、Q15、D114及02964GN的⑨、⑩、(13)、(14)等引脚内部相关电路组成,如图9所示。

图9 亮度控制电路图

图9 亮度控制电路图

  02964GN(13)脚的工作状态受主板送来的状态检测信号控制,当插座CN402⑦脚送来的状态检测信号为低电平时,Q16、Qll截止,Q15导通,U102(13)脚为低电平,此时为逻辑电压调光方式。主板过来的亮度控制信号(模拟直流电压)通过插座CN402(11)脚送到(14)脚,与(15)脚产生的三角波进行比较,产生需要的方波,改变主板送过来的亮度控制信号电压,可以改变方波的占空比,从而改变MOS管在一个周期内的导通时间,即改变灯管的亮度。

  当插座CN402⑦脚送来的状态检测信号为高电平时,Q16、Qll导通,Q15截止,U102(13)脚为高电平,此时为固定电压调光方式。

  5、驱动控制电路

  02964GN的(11)、(12)和(19)、(20)脚为IC的四个驱动脉冲输出端,如图10所示,分别为NDR_D、PDR_C、PDR_A、NDR_B,前两个脚与后两个脚轮换着产生高电平和低电平,分别控制着四个MOS管的导通与截止:有的lC只有两个驱动脚输出,分别为DRV1、DRV2,这两个脚轮换着产生高电平和低电平,每个脚控制2个MOS管的导通与截止。Q102、Q103为p沟道MOS管,栅极为高电平时MOS管截止,栅极为低电平时MOS管导通;Ql06、Q108为N沟道MOS管,栅极为高电平时MOS管导通,栅极为低电平时MOS管截止。PWM控制IC的几个驱动脉冲输出脚轮换着输出高电平和低电平,使几个MOS管轮换着导通和截止。

图10 驱动控制电路图

图10 驱动控制电路图

  当Q102、Q103导通时,Q106,Q108截止,变压器Tl01、T102初级的①脚为高电平,④脚为低电平。Tl01初级中的电流流向为从上到下;当,Q102、Q103截止时,Q106、Q108导通,Tl0l、T102初级的①脚为低电平,④脚为高电平,Tl0l、T102初级中的电流流向为从下到上,这样便在T101、T102的次级产生高频方波电压。Tl01次级产生的高频方波电压通过控制Q203、Q204两个N沟道MOS管;T102的次级产生高频方波电压通过控制Q201、Q202两个P沟道MOS管。

  升压变压器Tl01、T102次级产生的高频方波电压在MOS管Q201~Q204不断的导通与截止下获得电压更高的高频方波,再通过变压器T204耦合,在次级感应到电压更高的高频方波,同时驱动T201~T203、T301~T303和T6.

  当变压器T204次级感应到的高频方波从低电平跳到高电平时,由于漏电感有抑制作用,变压器T201~T203、T301~T303的输出波形慢慢升到;当变压器T204次级感应到的高频方波从高电平跳到低电平时,由于漏电感有抑制作用,变压器T201~T203、T301~T303的输出波形慢慢降到,这样便将方波变成正弦波加到灯管上。正弦波的有效值约为800V,在开机瞬间约为1500V。

  6.保护电路

  (1)过压保护

  变压器高压绕组输出电压经过电容取样及半波整流后,以并联的方式连接到02964GN的②脚。有多少个高压绕组就有多少个保护取样电路,该电源有6路过压保护取样电路。

  由于各路保护取样电路都是并联在一起的,所以任何一路取样电压升高都会引起保护。IC内部设置的极限电平是2V,当取样电压达到这个极限电平时,lC内部OVP运放输出翻转,保护电路起控,OZ964GN的4个激励输出端将停止激励脉冲输出,灯管熄灭,同时⑦脚也没有3.3V的基准电压输出,整个IC不工作。

  高压输出电压经二极管D209D210、D211、D212、D213、D214、D301、D302、D303、D304、D305、D306半波整流、R151取样后,形成的反馈电压加到U102②脚。当该脚电压达到2V时,保护电路开始起控。若要取消此保护功能,只需要将该脚断开即可。

  (2)过流保护

  在变压器输出级,取样、整流得到一个半波电压,送到OZ964GN的⑨脚。该电压反映了输出级的电流变化,其电流越大,⑨脚电压越高,LPWM脚方波电位上移。MOS管导通后产生的方波峰峰值降低,从而使交流输H{电压降低,输出电流减小。此电流负反馈保证了输出电流的稳定性,当输出级因短路等原因造成输出电流很大时,⑨脚电压会急剧上升,从而切断变压器的交流电压输出,IP板进入保护状态。

  变压器T6③-④绕组产生的感应电压经D21、D22半波整流,C112滤波、R164限流后加到OZ964GN⑨脚,作为CCFL的电流检测信号。芯片根据此电流自动调整CCFL亮度,使其均衡。变压器T204次级高压越高,T6③-④绕组产生的感应电压也越高,加到OZ964GN⑨脚的电压也越高,经过IC内部处理后,降低输出激励脉冲的频率,终减小灯管电流。

  7.其他电路

  02964CN的①脚为CCFL点灯时间限制端。外接C103、R152到地。当输出电路出现过压时,IC内部的开关接通,对Cl03充电。当充电到一定值时,IC启动内部保护功能,IC停止驱动脉冲输出。改变电容的大小,可以改变IC启动保护时间的快慢,电容越大,保护越慢;电容越小,保护越快。一般保护时间设计在1s~2s.

  02964GN的⑥脚(AGND)为信号地,(16)脚(PGND)为电源地。设置两个地的目的是为了减小灯管与输入供电电路之间的干扰,有的背光灯板上设计了两个地,即信号地和电源地。信号地与灯管部分地相连,电源地与MOS管导通电路的地相连。信号地与电源地在背光板输入电路部分直接相连或通过跳线相连。

  OZ964GN的⑦脚为基准电压输出端,通过电容C108到地,保持该脚电压的稳定性,同时通过钳位二极管Dlll连接到软启动脚④脚。常见的基准电压有2.5V、3.3V和5V三种。当IC保护时,该脚没有电压输出。

  OZ964GN的⑩脚(CMP)为频率补偿端。该脚为IC内部电流反馈比较器输出端,当灯管出现开路或损坏时,灯管中没有电流,⑨脚电位急剧下降,⑩脚输出高电平,将IC关闭,IP板进入保护状态。在灯管启动时,该脚的电压为高电位,当灯管点亮后,电压恢复正常值。

  OZ964GN的(17)、(18)脚为振荡lC工作频率设定端。其中,(17)脚为定时电阻连接端,外接电阻R173到地,改变电阻大小,可改变输出驱动脉冲的频率。电阻越大,驱动脉冲频率越低;电阻越小,驱动频率越高。(18)脚为定时电容连接端,外接电容C124到地,改变电容大小,可改变输出驱动脉冲的频率。电容越大,驱动脉冲频率越低;电容越小,驱动频率越高。

  四、维修参考数据

  该IP板主要IC及三极管实测值见表2-表7。

关键词:电路

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