創(chuàng)維液晶電視背光電源原理及常見故障分析(圖)

靠前章 背光基礎(chǔ)原理
由于LCD面板本身本不發(fā)光，其面板光源由背光模組所提供，背光模組主要提供液晶均勻高亮度的光源，而背光模組發(fā)光主要是冷陰極管CCFL(COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP)，冷陰極管由INVERTER（逆變器，常稱背光板）驅(qū)動發(fā)光！
1．1冷陰極管光燈(CCFL)特性
冷陰極管燈(CCFL)是一種長而細的密封玻璃管，內(nèi)充惰性氣體。當給燈管施加高電壓時，被氣體電離，產(chǎn)生紫外線(UV)。紫外線打到內(nèi)壁熒光材料上使其激發(fā)，發(fā)出可見光。 CCFL有許多優(yōu)點，包括：它是優(yōu)良的白光源；低成本；高效率(光輸出與輸入電功率之比)；長壽命(>25千時)；穩(wěn)定、穩(wěn)定的工作狀態(tài)；容易調(diào)節(jié)亮度，重量輕。
1．2背光板設(shè)計基本要求
1．2．1 CCFL特性要求
CCFL有一些特殊性能，要考慮以最大化其效率、壽命和實用性。然而，這些特性帶來了一些特殊的設(shè)計。例如，為了最大化燈管的壽命，需要采用交流波形驅(qū)動CCFL。任何直流成分會使一部份氣體聚集在燈管的一端，造使燈管的一端比另一端更亮。此外，為了最大化其效率，需要用接近正弦的波形驅(qū)動燈管。因此，CCFL通常需要一個直流-交流變換器(INVETTER,我們常說的背光板)來將直流電壓變成40kHz至80kHz的交流波形，工作電壓通常在500VRMS至1200VRMS。 在LCD電視中的燈等間隔地分布在整個LCD背板上，以提供出色的/卓越的/優(yōu)異的/杰出的的光分。重要的是，所有燈要工作在相同的亮度下。盡管在CCFL燈管和LCD面板之間安排有散光器，可協(xié)助均勻分布背光，不均勻的燈管亮度仍然很容易被觀察，并影響電視的影像品質(zhì)。因LCD面板尺寸而異，用到的CCFL燈數(shù)量可能會多達30甚至40個，設(shè)計時必須考慮燈管電流平衡度。 還有，CCFL工作在高壓狀態(tài)，所以必須有過壓、短路，開路等保護電路等 1．3背光板電路拓樸結(jié)構(gòu) Inverter基本原理和開關(guān)電源是一樣的，常見的變換方式有全橋、推挽、半橋架構(gòu)；圖1是基本的原理方框圖。主要包括輸入、逆變輸出二大部分，輸入包括直流主輸入電壓（21寸以下一般是+12±10%、以上一般為+24±10%）；開關(guān)機電壓（0----+5V）；亮度調(diào)節(jié)電壓（0----+5V）；逆變輸出主要是通過控制芯片輸出PWM驅(qū)動MOSFET工作，進行DC-AC變換后輸出高頻（40K-80K）低電流、高壓交流（500V-1000V）電壓點燃CCFL（冷陰極熒光燈）工作。

圖1背光板基本原理方框圖

1．2．3新型二合一（IPB）電源簡介

圖2
圖2是現(xiàn)在多大LCD TV電源采用的方案

圖3
圖3是新型二合一（IPB）LCD TV電源
半橋拓撲
半橋拓撲如下圖所示。
變壓器的原邊與諧振電感Lr, 諧振電容C1串聯(lián)，與并聯(lián)諧振電容C2并聯(lián)。如果開關(guān)頻率高于串聯(lián)諧振頻率，負載就像由電流源驅(qū)動。在起輝條件下，電路表現(xiàn)為并聯(lián)負載諧振逆變器，輸出表現(xiàn)為可調(diào)節(jié)的電壓源，因而起輝電壓可得到。開關(guān)管S1，S2交替導(dǎo)通。半橋逆變器在LCC（Lr，C1，C2）諧振頻率下為ZVS操作。


全橋拓撲
全橋拓撲如圖3 所示[3]。C3是阻斷直流，C1，C2是變壓器副邊的過壓檢測電容，同時用作諧振電容。


新型二合一電源優(yōu)點是效率的提高，在設(shè)計上，一般采用上面的半橋或全橋電路。只是背光板輸入的工作電壓由低直流電壓改為PFC輸出的400V高壓，設(shè)計必須考慮到電氣隔離驅(qū)動，安規(guī)，溫升的問題，由于有效率的優(yōu)勢，此方案是一個發(fā)展方向.

第二章 創(chuàng)維26L16機型二合一板電源部分
26L16機型電源板原理: 2.1 26L16機型電源板概述 26L16自產(chǎn)二合一電源(LIPS), 主要是配奇美(CHIMEI)V260B1的屏,采用方案把POWER和INVERTER設(shè)計在一個板上, 該電源主要輸出三組電壓，5V、16V、24V，5V主要給主板的CPU提供電源，16V主要給主板電路提供電源，24V給背光電路提供電源，本章主要講解以IC STR-W6556為主的POWER電源部分的原理介紹，附圖2-1、圖2-2

圖2-1 STR6556內(nèi)部框圖


圖2-2主電源原理圖

2. 2 電源部分原理介紹：
啟動振蕩：220V交流市電經(jīng)共模差模電路濾波后送到RBV601整流，經(jīng)C600濾波后獲得脈動的+300V直流電壓，此電壓經(jīng)開關(guān)變壓器T000的初級繞組后加到了IC601的1腳。交流市電還經(jīng)R000加到了IC601的4腳，同時給C609充電，當C609上的電壓達到了IC601的啟動電壓16V后，IC601的內(nèi)部振蕩器開始工作，輸出開關(guān)信號經(jīng)內(nèi)部激勵電路去驅(qū)動內(nèi)部MOS管工作。于是開關(guān)變壓器初級線圈就有了變化的電流流過，產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢，在各個次 第8頁 級繞組也產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，經(jīng)整流濾波后輸出給各電路供電。
穩(wěn)壓電路：次級輸出的+16V電壓經(jīng)R511、R506分壓后加到IC602/TL431的輸入腳，當輸出電壓上升時，經(jīng)分壓后的電壓也上升，加到IC602后導(dǎo)致IC602的輸出電壓下降，即發(fā)光二極管OT601A的兩端電壓上升，發(fā)光變強，使得OT601B光敏三極管的等效電阻下降，IC601的6腳FB腳電壓上升，反饋到內(nèi)部振蕩器使得振蕩器提前翻轉(zhuǎn)，MOS管提前截止，變壓器T000儲能降低，輸出電壓下降，達到穩(wěn)壓的目的。電壓下降時工作原理相反。
待機電路：此電源是低電平開機，高電平待機。當主板送來待機信號高電平時，一路經(jīng)R503加到Q501，使得Q501飽和導(dǎo)通。+24V經(jīng)過R504、OT601A、D502、Q501C/E到地，使得發(fā)光二極管亮度極強，OT601B光敏三極管等效電阻很小，IC601的6腳電壓上升較大，反饋到內(nèi)部的比較器，超過比較器的基準1.8V后比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，經(jīng)過RS觸發(fā)器后送到振蕩器，控制振蕩器工作的間歇狀態(tài)，輸出電壓下降幅度較大。此時電源D608整流輸出的電壓經(jīng)穩(wěn)壓后已經(jīng)不能滿足CPU的工作電壓+5V。另一路待機信號經(jīng) R576加到Q610的B極，Q610飽和導(dǎo)通，集電極低電平經(jīng)R577加到Q609的B極，Q609導(dǎo)通，將+24V經(jīng)Q609的EC加到D607/7805的輸入端，經(jīng)穩(wěn)壓后輸出+5V以滿足電源在待機時的CPU供電，保證電路的正常工作。
保護電路：當電源過壓時，從反饋繞組反饋回來的信號經(jīng)R607、ZD602、R604加到IC601的7腳，當電壓超過內(nèi)部比較器ELP的基準電壓3.15V時比較器翻轉(zhuǎn)，輸出高電平經(jīng)與門后送到RS觸發(fā)器的S腳，關(guān)斷振蕩器的輸出信號，電源停振。當VCC腳啟動電壓過壓超過29.5V時，OVP過壓檢測電路工作輸出高電平經(jīng)與門送到RS觸發(fā)器的S腳，同樣關(guān)斷振蕩器的輸出信號。當MOS過流時，內(nèi)部檢測電阻Sense R上的電壓上升，經(jīng)OCP比較器后輸出高電平到RS觸發(fā)器，經(jīng)觸發(fā)器后去控制振蕩器工作。


第三章 創(chuàng)維26L16機型二合一板背光部分
3．1 26L16機型背光板原理
3.1.1 26L16機型背光板概述 26L16自產(chǎn)二合一電源(LIPS), 主要是配奇美(CHIMEI)V260B1的屏,采用方案把POWER和INVERTER設(shè)計在一個板上, 以IC STR-W6556為主的POWER電源部分在上章已經(jīng)講過，本章主要介紹INVERTER，原理圖3-1、圖3-2。
INVERTER電源特點：
（1） 高性能專用CCFL驅(qū)動IC OZ9939加雙高速驅(qū)動IC OZ9982，具有高效的功率轉(zhuǎn)換；
（2） 軟起動，恒定的工作頻率，提供大驅(qū)動電流給MOSFET；
（3） 可以自定義燈管點燈時間和IC關(guān)斷廷遲時間；
（4） PWM數(shù)字調(diào)光功能；
（5） 背光系統(tǒng)開路、短路、過壓保護；
3.1.2工作基本原理
1、IC OZ9939 OZ9982引腳功能
OZ9939引腳功能： 第1腳（DRV1）：驅(qū)動輸出 第2腳（VDDA）：電源電壓輸入 第3腳（TIMER）：設(shè)定啟動時間和燈管關(guān)掉延遲時間 第4腳（DIM）：模擬調(diào)光，內(nèi)部LPWM調(diào)光，外部PWM調(diào)光的脈沖輸入 第10頁 第5腳（ISEN）：電流取樣反饋 第6腳（VSEN）：電壓取樣反饋 第7腳（OVPT）：過壓過流閥值設(shè)定 第8、9腳：空腳不連接 第10腳（ENA）：控制IC工作的開/關(guān) 第11腳（LCT）：設(shè)定內(nèi)部PWM調(diào)光頻率的定時電容，也是模似調(diào)光選擇的功能腳 第12腳（SSTCMP）：設(shè)定軟起動的時間及其補償電的電容 第13腳（CT）：設(shè)定工作頻率及起動頻率定時電容與電阻 第14腳（GNDA）：模擬信號地 第15腳（DRV2）：驅(qū)動輸出 第16腳（PGND）功率接地 OZ9982引腳功能： 第1腳（VDDP1）：電源供應(yīng)1，靠前個低壓驅(qū)動器的電源供應(yīng) 第2腳（GNDP1）：功率地 第3腳（LDR1）：低壓驅(qū)動器1，靠前個非浮動（接地）驅(qū)動器的輸出 第4、5腳：空 第6腳（LDR2）：低壓驅(qū)動器2，第二個非浮動（接地）驅(qū)動器的輸出 第7腳（GNDP2）：功率地 第8腳（VDDP2）：電源供應(yīng)2，第二個低壓驅(qū)動器的電源供應(yīng) 第9腳（BST2）：第二個浮動驅(qū)動器的升壓提供端2 第10腳（LX2）：電感器連接2（如變壓器另一端），降壓變換器的開關(guān)節(jié)點，和第二個浮動驅(qū)動器的接地端 第11頁 第11腳（HDR2）：高壓驅(qū)動器1，第二個浮動驅(qū)動器的輸出 第12腳（PWM2）：高壓驅(qū)動驅(qū)動器2。第二個浮動驅(qū)動器輸出 第13腳（CT）：脈動驅(qū)動調(diào)制2，第二驅(qū)動器輸入信號 第14腳（HDR1）：高壓驅(qū)動器2，第二個浮動器的輸入信號 第15腳（LX1）：電感器連接1（如變壓器另一端），降壓變換器的開關(guān)節(jié)點，和靠前個浮動驅(qū)動器的接地端 第16腳（PGND）：靠前個浮動驅(qū)動器的升壓提供端1[Page]

圖3-1 INVERTER原理圖


圖3-2 INVERTET原理圖

2、電源啟動與工作
接通電源，經(jīng)過POWER（圖2-2 POWER）輸出+24V給INVERTER工作電壓，+16V主要輸給功音功放，+5V給主板的主芯片工作。INVERTER啟動工作如下：主板開機ON信號從CN603的第3腳輸入，Q502、Q503、Q504、ZD501組成穩(wěn)壓電路，將+24V穩(wěn)壓到+5V給OZ9939的第10腳啟動電壓、同時也是給OZ9939、OZ9928提供工作電壓，經(jīng)過OZ9939第12腳電容充電軟起動后，OZ9928和外部Q506、Q507、Q508、Q509，變壓器T組成一個全橋拓樸電路，產(chǎn)生高壓點燃液晶屏，INVERTER進入正常工作。
3、過壓、過流電路 過壓過流通過OZ9939第6腳電壓來監(jiān)測，在正常工作時，如果有CCFL被損壞或被移除，C511、R535、R536、D513等組成電壓反饋電壓，第6腳電壓將升高，如果高于R550、R551設(shè)置的第7腳電壓，OZ9939驅(qū)動（DRIVE）信號將被調(diào)節(jié)，同時啟動OZ9939的關(guān)斷信號。
4、調(diào)光電路 調(diào)光電路，是通過OZ9939第4腳實現(xiàn)。本電源是采用IC內(nèi)部低頻PWM調(diào)光，只要通過CN603第2腳輸入一個可調(diào)0---+5V的模擬電壓，就能簡單實現(xiàn)PWM數(shù)字調(diào)光，當輸入電壓是0時，亮度為最大。
5、待機電路 CN601的第1腳是待機控制腳（見圖2-2），電路由Q501，OT601、D502、IC601組成；主板待機信號為低電位時，電源正常工作。當是高電位時，Q501、D502導(dǎo)通，OT601內(nèi)部發(fā)光二極管電流增大，使IC601第6腳電流增大，輸出電壓下降，與此同時，輔助的電壓也下降，中斷了IC601第4腳的電力供給，IC停止工作之后，起動電阻R000又對VCC端子進行充電，電壓又上升，IC又工作，上面動作不斷重復(fù)，使電源進入BURST方式工作，電源輸出降低，其中+24V降到+8V，通過Q609給主板繼續(xù)提供待機工作電壓。

第四章 電源規(guī)格書



4．2．3安規(guī)及EMC特性

4．2．4背光源測試


4．3機械特性 3．3．1連接器腳位定義(如圖,附視圖)


4．4關(guān)鍵料清單


第五章 常見故障維修
修理前先仔細觀察整個不良板有無燒器件，損壞器件、元器件虛漏焊等現(xiàn)象，IC（OZ9939）損壞一般很少，如檢測IC起動使能、工作電壓正常，起動時13腳有三角波輸出，一般IC都是好的，背光板常見故障以下二種： 1、 開機屏不亮維修流程 電源接通后，面板面工作指示燈如顯示正常，而屏不亮，首先檢查主電源部分+24V，+16v等是不是正常，如不正常按傳統(tǒng)電源的維修方法檢修主電源部分，如主電源+24V等輸出正常，檢查一下主板開機信號是否正常，本機開機是低電位開機。流程如下：

2、 開機時亮一下黑屏維修流程： 電源開機時如屏亮一下就出現(xiàn)黑屏，這種不良現(xiàn)象一般電路不正常時保護電路啟動，首先要仔細檢查變壓器T602、Q506、Q507等關(guān)鍵器件有無作業(yè)不良，電流電壓反饋電路有沒有出現(xiàn)漏件，空、虛焊等，流程如下：


完結(jié)...