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金世豪国际二八杠游戏:夏普液晶电视46LX450电源板及背光电路详解

纯手法二八杠绝技 www.gqafk.tw 2016-1-22 10:00| 查看: 9383| 评论: 0|原作者: 吴善龙

夏普液晶电视46LX450电源板及背光电路详解与实测数据
该机的电源板分为待机电源产生电路芯片U7008,型号是A6059,PFC电路芯片U7010:型号是FAN7930,主开关电源芯片U7004,型号是L6599,背光电路芯片U7201,型号是MP24830。
一、待机电源产生电路:主要由待机电源控制器U7008,开关电源变压器T7001组成。
上图中的C7025没有安装实物,空位。
输入电视机的220V市电,经D7031\D7032\D7033\D7034桥式整流,变成100HZ、310VP的全波脉动电压,形状像一个紧挨一个的馒头,为待机电源电路和PFC电路供电,注意桥式整流之后,并没有接大电解电容进行滤波,因为PFC电路的输入端输入的是馒头波,而不是经大电解电容滤波之后平滑的310V电压。这是与老式CRT彩电开关电源桥式整流电路最显著的区别。 

待机电源控制器U7008简介:
芯片型号:A6059。这是一个脉冲调宽型电流模式开关电源芯片,8脚双列直插封装。
该芯片集成了功率MOSFET和电流模式PWM控制器,低待机功率是通过PWM操作在轻负载条件下正常运行和突发振荡之间的自动切换.该芯片实现了高性价比的电源系统与极少的外部元件,内置的随机切换功能,可减少EMI噪声,实现了简化的(低成本)EMI滤波器,轻微的随机变化PMW频率fOSC,自动待机功能可以进入突发振荡模式,实现低待机功耗。芯片内置启动电路,从而实现了低功耗。芯片5脚内部设有VCC欠压?;すδ?,在1脚内部设有过流?;すδ?。
引脚功能简介:
1:S/OCP:内部MOS开关管的源极,且设有过流检测电路,当开关管过流时,停止开关电源的工作。
2:电网欠压检测输入端。220V市电经桥式整流和D7022-----C7071的平滑滤波后,经串联电阻分压取样,加到2脚,用于监视220V市电的高低,当220V电网电压降低到150V以下时,会引起芯片内MOS开关管的过流而损坏,此时2脚检测到这一情况,关断本开关电源的工作,防止烧坏芯片。
3:接地脚。
4:有两个功能,一是稳压反馈输入端,二是过载?;ぜ觳馐淙攵?。
5:VCC供电脚。
6:空脚。
7、8:有两个功能,一是芯片内MOS开关管的D极,二是内接振荡启动电路。

桥式整流输出的310VP馒头波电压,经D7022后,向C7071充电滤波,得到310V平滑的直流电压,首先经T7001的初级线圈,加到待机电源控制器U7008:7、8脚。8脚内一是功率MOS开关管的D极,二是内有振荡启动电路。在刚接通220V电源时,因为开关电源还没有工作,因此,8脚内部的功率MOS开关管不工作,此时加在芯片7、8脚的是310V的平滑直流电压,此时芯片内部的启动开关接通,由8脚进入的电压在芯片内部产生一个恒定电流,从5脚流出,向5脚外接到地的22uF电容C7004充电,5脚的电压随着此充电从0V逐渐升高,当升压到超过12V时,芯片内部8脚到5脚间的启动开关断开,5脚内部的振荡电路开始起振。芯片7、8、1脚内部的功率MOS开关管进入开、关模式工作。当开关管导通时,产生如下的电流:整流桥的正极-------D7022-------T7001的初级---------U7008的7、8脚------U7008的1脚--------R7120--------地,该电流流过开关电源变压器的初级线圈,把电网的电能以磁能的形式储存在T7001中,当芯片内MOS开关管截止时,T7001内储存的磁能化成电能向负载泄放供电,此时,在T7001的次级产生上正下负的感应电压,经D7018整流,产生7.6V电源电压,再经D7025后,向主板的微处理器供电。同时T7001的辅助线圈产生下正上负的感应电压,经R7025/R7026------D7017整流C7077滤波产生16V电源电压,再经ZD7008后向待机芯片U7008的5脚VCC供电。5脚外接电容C7004:22Uf ,如果失容、漏电会造成开机启动时困难。此时测5脚电压抖动。
 芯片内功率MOS开关管的电流从1脚流出芯片,再经R7120到地,当开关管过流时,R7120上的压降升高------芯片1脚到地的电压升高------超过1脚内过流比较器的门限电平时-------过流?;さ缏范?------关断芯片内功率MOS开关管-------防止过电流烧坏开关管。过流?;さ缏肥嵌钥毓艿拿扛龅纪ㄖ芷诮兄鸶黾觳獾?,也叫逐周检测。过流消除后,开关电源继续工作,不会造成待机电源停止工作。
 220V电网电压经桥式整流-------D7022/C7071平滑滤波得到310V的直流电压------经R7017-----R7018------R7019------R7122串联分压取样,加到2脚,因此,2脚电压的高低,反映了电网电压的高低。当电网电压下降到相当低时,肯定会引起待机开关电源输出的7.6V电源电压下降,为了阻止这一电压的下降,开关电源通稳压环路的作用,会加宽MOS开关管的导通宽度,以从市电获取更多的能量以保持开关电源次级输出电压的恒定。这样一来开关管就有可能出现过流而烧坏。为此,本芯片在2脚设置了电网电压过低?;?,当电网电压过低时-------2脚电压下降-------芯片停止振荡工作------防止开关管过流烧坏。
当芯片7、8脚内的开关管由导通突然转换到截止状态时,会在T7001初级线圈两端产生很高的尖峰电压,有可能击穿U7008内的开关管,并联ZD7031-----D7009后,这两个二极管能把尖峰电压吸收掉。
待机开关电源的稳压环路:主要由U7014、U7013、分压取样电路组成。
T7001次级输出的感应电压,经D7018整流,C7079、C7082滤波后,得到7.6V的待机电源输出电压,经R7133------R7134--------R7132分压取样-------取样电压加到U7014的控制R极------当7.6V的待机电源输出电压升高时-------加到U7014控制R极的电压同比升高--------U7014阴极电流增大------稳压光耦U7013内发光管发光增强-----光耦三极管内阻变小------芯片4脚到地的电阻变小-------电流从芯片4脚流出来经光耦U7013的4脚------3脚到地:这一电流增大-----------通过芯片内部的稳压环路使芯片内部MOS开关管导通宽度变窄------T7001初级电流变小-------T7001储能变少-------次级输出的电压降低--------使待机电源输出的7.6V降回到标准值。

二、PFC电路:主要由PFC控制器U7010、储能电感L7001、开关管Q7012构成。
本机PFC电路的控制器U7001的型号是FAN7930,FAN7930各脚功能:
1脚:名称:INV。误差放大器的反相输入端,在PFC输出电压正常时,采用电阻分压器,让该脚电压接近2.5V。
2脚:名称:RDY。该脚是输出脚,在2脚的外部到VCC供电间接一个上接电阻。2脚内部有一个MOS管,G极由1脚输入的PFC取样电压控制,用于检测PFC输出电压是否达到预设值,当PFC的输出电压达到额定值的89%时,1脚输入的取样电压关断2脚内的MOS管,2脚就被外接的上拉电阻拉到高电平。2脚的这个高电平,去控制主开关电源电路进入正常工作状态。
3脚:名称:COMP,芯片内部误差放大器的输出端,外接R C网络,用于改善误差放大器的频率响应特性,增强稳压环路的工作稳定性。
4脚:名称:CS,过流?;け冉掀鞯氖淙攵?,PFC大功率MOS开关管Q7012的S极到地间接有一个开关管电流检测电阻R7091,这个电阻上的压降反映了开关管电流的大小,该电压经 R7093加到PFC芯片的4脚:电流检测输入端。当开关管过流发生时,4脚电压升高,超过过流?;さ缏返拿畔?,就会关断PFC大功率MOS开关管。防止过流烧坏开关管。
5脚:名称:ZCD。L7001电流过零检测输入端。PFC储能电感L7001的辅助线圈产生的感应电压,经R7029加到该脚。当这个脚的电压由1.5V以上下降到1.4V以下时,PFC大功率MOS开关管被接通。
6脚:名称:GND:电源地。
7脚:名称:OUT:驱动输出端。输出高电平时,可以由该脚输出高达500mA的灌电流,以快速接通MOS开关管。当输出低电平时,该脚可以吸入来自外接MOS开关管G极的800mA的泄放电流,以此快速关断MOS开关管。
8脚:名称:VCC:供电脚。

由FAN7930构成的PFC电路见下图所示:
PFC控制器U7010的VCC供电由待机电源供给,下面还有专门介绍。当VCC端的供电升高到12V以上时,内部电路开始工作,当下降到8.5V以下时,内部电路停止工作。
FAN7930的1脚内部具有多个功能电路:1是误差放大器的反相输入端,PFC输出电压经取样后加到该脚输入,2是PFC输出过压?;な淙攵?,3是PFC输出欠压?;な淙攵?。4是禁用比较器输入端。

当1脚输入的PFC取样电压高于2.675V时,过压?;け冉掀鱋VP输出高电平,关闭芯片7脚的驱动输出,只有关机后重新通电,才有恢复7脚的驱动输出。当1脚输入的取样电压低于0.35V时,禁用比较器输出高电平启动禁用功能DISABLE。要实现这个功能,需要在1脚外部设置一个小功率的MOS管,见上图所示:当1脚外的MOS管导通时,1脚电压被拉低到0.35V以下,1脚内部的禁用比较器输出高电平,启动禁用功能,此时芯片停止工作,工作电流变小,耗电降低。本机型为了简化电路,没有启用这个功能,因此1脚外部也没有设置小功率MOS管。

2脚RDY功能祥解:RDY是英文ready准备就绪的缩写,在本电路中,当PFC电路输出正常的工作电压后,说明PFC电路工作已经就绪,FAN7930从2脚输出高电平,加到后面的主开关电源振荡芯片,通知主电源振荡芯片可以进入工作状态了。在PFC电压输出正常时,经分压取样,加在1脚的电压应当保持在2.5V左右。在本电路中,PFC输出的电压,经分压取样电路,把反映PFC电压高低的取样电压加到FAN7930的1脚。当PFC输出电压正常时,加到1脚的取样电压高于2.24V,上图中最上面的比较器输出电压翻转,输出端UVLO变成低电平加到2脚内MOS管的G极,2脚内的MOS管截止,2脚电压被外接的上接电阻上拉到高电平,2脚是高电平时,表明PFC电压输出正常,把2脚的RDY高电平加到主开关电源芯片U7004的7,U7004收到RDY高电平后,即可判断PFC电压正常,进入正常工作。当PFC电路没有工作,或PFC电路输出的电压低于标准值380V时,1脚的取样电压下降到小于2.051V,上图中上面的比较器输出端UVLO变为高电平,2脚内的MOS管导通,把2脚下拉到0V,加到主开关电源U7004的7脚,主开关电源判断PFC工作不正常,主开关电源不工作。

5脚电流过零的控制:
上图中,PFC inductor是PFC储能电感L7001的主绕组,Aux winding是PFC储能电感L7001的辅助绕组。上图中的Rczd是本机电路中的R7029,上图中的Czcd是本机中的C7056。
当PFC电路的功率MOS开关管Q7012导通时,上图中PFC电感的主绕组电压是左正右负,根据互感器同名端,辅助绕组的感应电压是右负左正,因此加到FAN7930:5脚的电压是负压。当Q7012截止时,主绕组产生的感应电压是左负右正,辅助绕组产生的感应电压是左正右负,因此加到芯片5脚的电压是正压。为了?;?脚内部电路,在5脚内部到地设置了一个钳位6.5V稳压管,当辅助绕组加到5脚的脉冲电压为正且大于6.5V时,稳压管齐纳击穿,把5脚到地电压钳位在6.5V,多余的电压降在Rzcd电阻上。当辅助绕组产生的脉冲电压为负且加在5脚时,过高的负压脉冲会把5脚内部电路损坏,此时5脚内的稳压管正向导通,把5脚钳位在-0.6V上,此时多余的电压降在Rzcd电阻上。

L7001辅助绕组的作用是用于检测主绕组中的电流什么时候降到0,即检测储能电感电流的零点。
当PFC开关管Q7012导通时,产生的电流如下:220V桥式整流正端输出------L7001主绕组左端-------右端-------Q7012:D极--------S极-------R7091------地--------220V桥式整流负极-------电流构成回路。上述电流把电网的电能转化成磁能存储在L7001内。主绕组产生的感应电压是左正右负,根把互感器的同名端,辅助绕组产生的感应电压是左负右正。
当FAN7930内部逻辑电路从7脚由正脉冲后沿跳变到低电平时,PFC功率MOS管Q7012截止,此时L7001主绕组产生右正左负的感应电压,此时续流二极管D7012导通,给C7037充电,充电电流:L7001主绕组右端-----D7012-----C7037正极------负极-------地-------220V整流桥负极------220V整流桥正极------L7001的左端------电流构成回路。该电流把L7001内储存的磁能变成电能对C7037充电,上正下负,形成PFC输出电压,为后面的负载-------主开关电源供电。在此期间L7001辅助绕组产生的感应电压左正右负,把这个正脉冲电压,加到FAN7930的5脚,保证7脚继续在低电平,让Q7012继续截止,让L7001主绕组继续向负载供电,直至把L7001内储存的能量释放完毕。
当L7001内储存的能量向负载释放光光时,L7001主绕组内的电流下降到,感应电压也消失,同时辅助绕组产生的感应电压也下降到0V。FAN7930:5脚检测到辅助绕组感应电压下降到0V时,从7脚输出正脉冲的前沿,再一次接通开关管R7012,PFC电路进入下一个工作周期。
上图中C7067用于消除D极的尖峰电压,?;7012不被击穿。FAN7930:5脚外接的R7029和C7056:延迟Q7012的导通时间。恰当的选择这两个元件的数值,可以达到当Q7012:D极的电压降到波谷时,才让Q7012开启,以减小开关管的开启损耗。
上图是FAN7930稳压原理:PFC输出电压经过R7053------R7054-----R7083-------R7081------R7082取样后,加到芯片1脚,经1脚内误差放大器的放大,3脚外接的R C滤波,这个直流的误差电压加到脉宽调制比较器的负输入端,芯片内产生的锯齿波电压,加到脉宽比较器的正输入端,锯齿波电压从1V起开始逐渐线性升高,升到6.2V时达到顶峰。PFC输出电压正常时3脚电压大约为1.6V。在锯齿波电压低于1.6V之前,比较器的负输入端高于正输入端,比较器输出低电平,经过反相后,输出高电平加到MOS开关管的G极,接通MOS开关管。当锯齿波电压逐渐升高到大于1.6V时,比较器正输入端高于负输入端,比较器输出高电平,经反相后变在低电平,加到MOS开关管G极,开关管关断。当负载加重引起PFC输出电压降低时,取样后加到芯片1脚的电压同比降低,经误差放大器反相放大后,3脚电压升高,加到脉宽比较器负输入端电压升高,从芯片7脚输出的正脉冲宽度增宽,开关管导通时间增长,从电网吸入的能量增加,PFC输出电压升高到标准值。
开关管Q7012的电流,经电流取样电阻R7091到地,在R7091的上端产生电流取样电压,经R7093加到芯片的4脚,当开关管的电流过大时,加到4脚的电压升高,将引起4脚内部过流?;さ缏范?,把7脚输出的正脉冲翻转到低电平,让开关管进入截止,防止过流烧坏开关管。
当芯片的7脚输出高电平正脉冲时,经22欧电阻加到开关管Q7012的G极,产生约500mA的灌电流,快速打开开关管,以减小开启损耗。当芯片的7脚输出低电平时,开关管导通时在G极存贮的大量电荷通过22欧的R7016和10欧的R7090----二极管两条分支放电,可见放电时的电阻,比充电时的电阻还要小很多,那么G极的泄放电流肯定要比灌电流还要大,以快速关闭开关管,减小关断损耗。
待机电源产生的15V电源电压,为FAN7930的8脚供电,如果待机电源不工作,PFC电路也不可能工作。

三、主开关电源电路:由控制芯片L6599、开关变压器T7002、功率MOS管Q7004\7005组成半桥式LLC串联谐振开关电源。
L6599各引脚功能介绍:
L6599D集成块是意大利半导体公司专门针对串联谐振半桥拓扑结构频率可调脉冲信号发生器,有SO-16N贴片及双排直插PDIP16两种封装方式。L6599D内含高频振荡器(最高频率为500kHz),能效高,电磁干扰(EMI)辐射低。

 L6599D引脚功能和维修实测数据
注1.测3脚电压时,开关变压器次级无输出电压。
2.标*者表示该脚电压波动幅度较大。
1.  Css:软启动端。此脚与地(GND)间接一只电容Css,本机中位号是C7036,与4脚(RFmin)间接一只电阻Rss(本机中位号是R7035),用以确定软启动时的最高工作频率。当Vcc(12脚)6V,ISEN>1.5V,DIS(8脚)>1.85V(禁止端),DELAY(2脚)>3.5V,以及当ISEN的电压超过0.8V或长时间超过0.75V时,芯片关闭,电容器Css=C7036通过芯片内部开关放电,以使再启动过程为软启动。芯片的6脚为LC主振荡回路电流取样输入端,负载正常时,电流取样后加到该脚的电压是0.3V左右。当开关电源的负载有短路,造成LC串联谐振电路中电流过大时,反馈到此脚的电压会升高到超过1.5V,这将引起芯片内部的过流?;さ缏范?,马上关闭芯片的工作,并且锁定在这种不工作状态,除非断电后再重新接上电源才能解除?;?。当负载加重时,LC串联谐振电路中的电流增大,加到6脚的电流取样电压升高,当升高到超过0.8V时,芯片就会提高振荡器的频率,使加在LC串联谐振电路两端的激励电压频率升高,激励电压的频率远离LC串联电路的固有谐振频率,使LC串联电路中的电流变小,输出电压下降。此时开关电源还工作,只是让输出电压下降。
2. DELAY:过载电流延迟关断端。此端对地并联接入电阻Rd(R7063)和电容Cd(C7038)各一只,设置过载电流的最长持续时间。当芯片的6脚:ISEN的电压超过0.8V时,芯片内部将通过150uA的恒流源向2脚的Cd(C7038)充电,当充电电压超过2.0V时,芯片输出将被关断,软启动电容Css(C7036)上的电也被放掉。电路关断之后,过流信号消失,芯片内部对Cd(C7038)充电的3.5V电源被关断,Cd上的电通过Rd(R7063)放掉,至电压低于0.3V时,软启动开始。这样,在过载或短路状态下,芯片周而复始地工作于间歇工作状态。(Rd=R7063应不小于2V/150uA=13.3kΩ,本机中56K。Rd越大,允许过流时间越短,关断时间越长。)
3. CF=C7041:定时电容。对地间连接一只电容Cf=C7041,和4脚对地的RFmin配合可编程振荡器的开关频率。
4. Rfmin=R7031:最低振荡频率设置。4脚提供2V基准电压,并且,从4脚到地接一只电阻Rfmin=R7031,用于设置最低振荡频率。从4脚接一只电阻Rfmax=R7059,通过反馈环路控制的光耦U7006的4---3脚接地,将用于调整交换器的振荡频率。Rfmax=R7059是最高工作频率设置电阻。4脚―1脚―GND间的RC网络实现软启动。
5. STBY:Standby,间歇工作模式门限(<1.25V)。5脚受U7006的反馈电压控制,和内部的1.25V基准电压比较,如果5脚电压低于1.25V的基准电压,则芯片处于静止状态,并且只有较小的静态工作电流。当5脚电压超过基准电压50mV时,芯片重新开始工作。这个过程中,软启动并不起作用。当负载降到某个水平之下(轻载)时,通过Rfmax=R7059和光耦U7006,这个功能使芯片实行间歇工作模式。如果5脚与4脚间没有电路关联,则间歇工作模式不被启用。
6. ISEN:电流检测信号输入端。6脚通过电阻分流器或容性的电流传感器检测主回路中的电流。这个输入端没有打算实现逐周控制,因此必须通过滤波获得平均电流信息。当电压超过0.8V门限(有50mV回差,即一旦越过0.8V,而后只要不回落到0.75V以下,就仍然起作用),1脚的软启动电容器就被芯片内部放电,工作频率增加以限制功率输出。在主电路短路的情况下,这通常使得电路的峰值电流几乎恒定??悸堑焦魇奔浔?脚设置,如果电流继续增大,尽管频率增加,当电压超过另一比较器的基准电压(1.5V)时,驱动器将关闭,能量损耗几乎回到启动之前的水平。检测信息被闭锁,开关电源一直保持不工作的状态,只有当电源电压Vcc低于UVLO时,芯片才会被重新启动。如果这个功能不用,请将4 脚接地。
7. LINE:输入电压检测。此端由分压电阻取样电网的交流电压或对交流电网电压经整流后再取样输入该脚(在系统和PFC之间)进行?;?。而本机与此不同:本机中是由PFC芯片FAN7930完成对电网电压高低的检测,检测的结果从FAN7930的2脚输出,加到本芯片的7脚。当7脚的检测电压低于1.25V时,关闭输出(不锁存在?;ぷ刺┎⑹头湃砥舳缛萜?。电压高于1.25V时重新软启动。这个比较器具有滞后作用:如果检测电压低于1.25V,内部的15uA恒流源被打开。在7脚对地间接一只电容C7015,以消除噪声干扰。当外部检测电路加到该脚的电压高于6.3V时,该脚电压被内部的6.3V齐纳二极管所限,6.3V齐纳二极管的导通使得芯片的输出关断(非闭锁)、主开关电源停止工作。该芯片工作正常时,该脚电压在1.25V到6V之间。
8. DIS:Disable,闭锁式驱动关闭。该脚内部连接一只比较器,当该脚电压超过1.85V时,芯片将锁定在关机状态不变,只有当将芯片工作电压Vcc降低到UVLO门限之下时,才能够重新开始工作。如果不使用此功能,请将该引脚接地。 通常在该脚引入过压、过流?;さ缪?,当发生过压或过流时,通过外部的?;さ缏?,加到该脚高电平,触发芯片内部的比较器关闭芯片的工作。本机中并没有使用该脚,因此将该脚接地。
9. PFC_STOP:打开PFC(功率因数校正)控制器的控制渠道。这个引脚的开放,是为了停止PFC控制器的工作,以达到?;つ康幕蚣湫ぷ髂J?。当芯片被DIS > 1.85V、 ISEN > 1.5V、 LINE > 6V 和 STBY < 1.25V关闭时,9脚输出被拉低。当DELAY端电压超过2V,且没有回复到0.3V之下时,该端也被拉低。在UVLO(低压闭锁)期间,该引脚是开放的。允许此脚悬空不使用。本机中没有使用该脚的功能,悬空。
10. GND:芯片地?;芈返缌魑投嗣偶缌骱托酒霉ぷ鞯缌髦?。所有相关的地都应该和这个脚连通,并且要同脉冲控制回路分开。
11. LVG:低端门极驱动输出。该脚能够输出0.3A的小驱动电流开启低端功率MOS管Q7004。能够吸入0.8A峰值电流快速关断低端MOS管Q7004。在UVLO期间,LVG被拉低到地电平。
12.Vcc:为芯片内信号部分和低端MOS管的门极驱动电路供电。接一只小的滤波电容(0.1uF)有利于芯片信号电路得到一个干净的偏置电压。
13. N.C.:空引脚,用于高电压隔离,增大Vcc和14脚间的间距。该针内部没有连接,与高压隔离,并且使得在PCB上能够满足安全规程(漏电距离)的要求。14. OUT:高端门极驱动的浮地。为高端门极驱动电流提供电流返回回路。应仔细布局以避免出现太大的低于地的毛刺。
15. HVG:高端悬浮门极驱动输出。15脚为高电平时,该脚能够提供0.3A的小驱动灌电流加到高端功率MOS管Q7005的G极以快速开启该管。15脚为低电平,能够吸入0.8A峰值电流驱动半桥电路的上端MOS管Q7005快速关断。有一只电阻通过芯片内部连接到14脚(OUT)以确保在UVLO期间不悬浮驱动。
16. VBOOT:自举升压电路。高端门极驱动浮动电源。在16脚(Vboot)与14脚(OUT)间连接一只自举电容Cboot=C7017,被芯片内部的一个自举二极管与低端门极驱动器同步驱动。这个专利结构替换通常使用的外在二极管。该电路可以确保15脚输出的驱动脉冲幅度比PFC电压还要高10多伏,以可靠的打开高端开关管Q7005到饱和导通状态。 

L6599的工作过程及电原理图:
PFC电路输出的380V电源电压,加到主开关电源功率MOS开关管Q7005的D极。当前面的PFC电路工作正常时,从U7010的2脚输出2.5V的RDY准备就绪电压2.5V,加到L6599的7脚,为芯片的工作提供了准备。在发出开机指令时,待机电源产生的12V电源电压,加到L6599的供电脚12脚。芯片内部电路开始振荡、逻辑电路开始工作。振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部相关电路(门限电路、驱动器等)处理后。形成相位完全相反(相位差180°)的两组激励脉冲信号分别从集成块11脚、15脚输出。加到Q7004、Q7005的控制极,开关管Q7004、Q7005在驱动电路输出的脉冲信号作用下,进入开关工作状态,在漏极和源极之间形成变化电流。该变化电流流过开关变压器T7002的初级绕组与C7003串联,形成L—C串联电路的谐振,在这个谐振电路中流动的电流,呈正弦波。在T7002的初级绕组中产生周期性的正弦波磁场,正弦波磁场通过变压器T2的互感作用,在开关变压器的次级产生正弦波电压,次级感应产生的正弦波电压经接在开关变压器次级的整流滤波电路整流滤波,形成整机所需要的直流电压。
L6599:11脚输出低端功率MOS管Q7004的驱动脉冲,当11脚输出正脉冲时,经R7032(22欧)限流,加到G极,由于限流电阻小,所以G极的灌电流较大一般为300mA。当11脚输出低电平时,Q7004的G极仍然存储有导通时的电荷,需要快速泄放,此时的放电回路:Q7004的G极------R7010(10欧)-----D7002------R7032-------11脚-------L6599内部到地--------Q7004的S极,电流构成回路??杉诺缁芈分械南蘖鞯缱韬苄?,由R7010与R7032并联。放电电流可达到800MA??梢钥焖俟囟蟃7004。
L6599的16脚与14脚之间的C7017是自举升压电容,用于提升15脚输出正脉冲的幅度高于PFC电压10多伏。如果C7017开路或失效,Q7005将不能可靠的导通。
U7004的VCC供电电路:
待机开关电源变压器T7001辅助绕组产生的感应电压,经R7025---R7026限流--------D7017整流 C7077滤波得到16V电源电压---------加到供电开关Q7003的E极---------在开机时PS—ON高电平加到下图中R7014上端-------Q7013:基极--------该管导通------开机光耦U7003内发光管发光-------光敏管导通-----从U7003的3脚输出高电平-------加到上图Q7003的基极------Q7003导通------1、从E极输出15V电压加到U7010:PFC芯片的8脚为之供电---------2、同时Q7002导通------从E极输出12电源加到U7004:主开关电源芯片的12脚VCC端为之供电。

主开关电源的稳压电路:主开关电源变压器T7002的次级,产生的感应电压,经D7006全波整流-----C7006滤波------得到13.2V的电源电压-------为全机供电。主开关电源是通过改变开关电源振荡电路的振荡频率实现稳压的??乇溲蛊鱐7002的初级绕组与电容C7003组成串联谐振电路, 串联谐振的中心频率由T7002初级绕组的等效电感量和C7003的容量决定。根据串联电路的特性, 当加在T7002的初级绕组与电容C7003组成的串联电路上的信号频率等于中心频率时, 变压器T7002的初级绕组与电容C7003构成的电路产生串联谐振,此时回路电流最大。电感和电容两端的电压最高。当加在T7002的初级绕组与电容C7003组成的串联谐振电路上的信号频率偏离中心频率时,LC串联电路会失谐。T7002初级绕组和C7003上的电压将会下降。稳压电路的稳压过程为:开关电源的稳压取样来自C7006上输出的13.2V电压,当开关电压以因某种原因导致其输出电压升高时,升高的电压经由电阻R7103-----R7107-----R7101分压后加到误差放大器U7006的R极升高------反相放大后U7006的K极电位下降--------光耦U7006初级发光二极管导通增强-----发光强度增大------U7006:4—3脚间内阻变小-------U7004的5脚电位下降------5脚下降的电压经集成块内部电路处理后形成控制电压加到振荡电路上-------使振荡电路的频率偏离中心频率------然后通过LC串联谐振电路的作用使开关电源输出电压下降到正常值--------当开关电源因某种原因导致其+24V输出电压下降时------光耦合器U7006的工作情况虽然与电压升高的情况相反,但集成块内部振荡电路的工作情况与电压升高的情况是相同的。最终结果也是使振荡电路的振荡频率靠近中心频率实现开关电源输出电压回归到正常值。

主开关电源的过流?;ぃ旱敝骺氐缭吹母涸丶又鼗蚋涸赜卸搪肥?,串联振荡的电容C7003上的交流电压肯定会同比升高,把这个交流电压经C7018耦和-------R7038-------R7036--------R7019降压限流--------ZD7013双向限幅--------经D7007加到U7004的电流检测输入脚:6脚----------超过6脚内部过流?;さ缏返拿畔奘?--------过流?;さ缏范?----关闭L6599:11、15脚的驱动输出,开关电源停止作,防止烧坏MOS开关管。

四、背光电路:该机的背光电路,芯片型号是MP24830,Q7208是背光调制开关管,Q7024是LED灯电流稳定开关管。L7201是-8V储能电感。D7204是-8V续流二极管。C7414、C7416、C7204是-8V滤波电容。
该机型的LED供电由两部份组成,一是由主开关电源T7002次级输出的电压经D7016/D7015/D7014/D7019桥式整流得到对称的双100V直流电压,分别经电源板上LED灯插排的1-----4脚加到LED1灯串上,5----8脚加到LED2灯串上。共同由Q7208进行电流调制(DIM调光)。二是由T7002次级交流电压经D7006全波整流C7006滤波,得到13.2V电源电压,再经Q7024-----L7201------D7024------C7414/C7416/C7204滤波-------得到-8V电源电压,通过R7209、R7210、R7211加到调光管Q7208的S极,在工作中,通过调节-8V电源电压的高低,达到调节LED灯串电流的目的,使LED灯串电流恒定在标准值上。实际加到LED灯串两端的总电压是100V+可调的-8V两电压之和。调节LED灯电流的最基本方法是改变加在LED灯两端的电压,电压高,则LED电流增大,电压低,则LED灯电流减小。因为100V电源的电压高而且是大功率,调节时很困难,而-8V电源电压低功率小,可以很容易实现高低的调节,而且不容易发生故障。

MP24830各脚名称和功能:
脚号: 名称: 功能:
1、DR 本IC内有两部份电路组成,一是调光电路DIM,二是-8V电源电路。1脚DR是-8V电源变换的驱动方波输出端。加到外接的大功率开关管Q7024的G极,把输入到背光电路13.2V电源变换成-8V电源电压。
2、CS -8V开关管过流检测输入端。当-8V开关管过流时,该脚的电压会下降,引脚内部过流?;さ缏范?,关闭背光芯片1脚的驱动输出。
3、VDD MP24830的电源供电脚。正常的范围是4.5------85V。
4、INGND 输入控制电压的地。 
5、DIM 调光控制电压输入端。输入的调光电压,可以是模拟电压,也可以是调宽方波PWM。在输入模拟调光电压时,若该脚从0.6V升高到1.95V,则LED灯的亮度从0%------100%变化。当该脚输入调宽方波调光时,方波的频率从100HZ-------2KHZ变化,方波的幅度等于3VP-P。
6、EN 加高电平时,背光芯片工作,加低电平时,背光芯片停止工作。
7、RSET 到VSS端连接一个电阻,用于设定1脚输出的驱动方波的频率,调节-8V电路的工作频率。
8、OVP 过压?;な淙虢?。把-8V电路的输出电压,经过R7219分压取样,加到背光芯片8脚输入。当该脚压电压升高时,内部过压?;さ缏菲舳?,关断1脚的驱动方波输出,令-8V电源电路停止工作。当该脚电压下跌时,背光芯片认为发生了负载短路故障,降低-8V驱动方波的频率。防止烧坏零件。
9、COMP 背光芯片内部误差放大器的输出端,到地间接一个R \C电路,改善稳压的特性和频率响应。
10、FB LED灯电流反馈输入端,在LED灯串的回路中,串一个小阻值的电流取样电阻,把LED灯串的电流转化成电压,加到FB脚。LED灯串的电流正常时,这个电压小于0.2V,如果这个电压大于0.3V,就会触发芯片内部的过流?;さ缏?,关断1脚输出的升压驱动方波。
11、DIMO 调光输出端。输出的LED灯驱动脉冲串宽度可调,加到LED驱动大功率MOS管Q7208的G极。通过调节LED管发光的时间宽度占空比,来达到调光的目的。
12、VSS 芯片的接地脚。
13、BST 升压电路的自举端,在该脚与SW脚间接有一个自举升压电容,以保证从1脚输出的驱动方波幅度大于电源供电的幅度,只有这样才能确保-8V电路正常工作。
14、SW 升压开关,与BST脚间的升压电容共同作用,完成驱动脉冲的升压功能
值得注意的是LED的亮度调节并不是通过调节LED灯串两端的供电电压高低来实现的,而是通过调节LED灯串发光----截止的占空比来实现的,就是说,LED是交替亮暗的,这个交替频率高,人眼无法分辨出来,通过调节在一个周期中亮的时间和暗的时间比来达到调节LED灯串整体的发光亮度。
LED背光亮度调节采用PWM方式,利用人眼的视觉惰性(视觉暂留),通过一定的频率向LED器件断续供电点亮LED,如果该频率超过100Hz甚至更高的,这样才能远超人眼的临界闪烁频率47Hz,人眼就会看到平均亮度,而不是LED的闪烁。通过控制PWM不同的占空比可以很方便得到不同的亮度,这相当于用改变LED导通的时间来改变亮度,而每次导通所达到的正向电流是不变的,所以其色谱也就不会改变。
LED背光电路是一个恒流电路,保证流过LED灯串的电流保持稳定。发光照明用的各类灯,如荧光灯,LED灯,高压卤素灯,有一个共同的特点:它们都有一个最佳的电流值,如果灯的实际电流比最佳电流小,则发光暗或不发光,而且发光的颜色也不纯正,色谱不良。如果灯的实际电流如果比最佳电流大,灯的发光亮度增大不明显,灯的寿命却明显缩短甚至很快损坏,而且发光的色谱偏离。因此,灯的驱动电路都采用恒流电源,使灯的电流保持在最佳电流值上。此时,灯的发光效率最高,寿命最长,色谱纯净,让LED灯串的电流恒定在最佳值,LCD灯串的寿命最长,图像色域最宽,图像观感逼真。
 MP24830充许从DIM脚输入模拟调光电压或脉宽PWM调光电压,从DIM脚输入模拟调光电压时,调光电压的范围是从0.6V线性的到1.95V,此时,LED发光管的发光亮度变化范围是0%------100%。
MP24830内部设计有LED开路?;?、LED过流?;?,LED短路?;?。
背光芯片输出了两个驱动脉冲,一是11脚的DIMO,二是1脚的DR。这两个驱动各有什么功能?作用有什么不同呢?
在LED背光电路中,背光的亮度调节,不是依靠改变LED灯的电流和电压来实现的,反之,应当保持LED灯电流稳定不变,改变LED灯的亮度,是靠改变LED灯发光与不发光,这两种状态的时间比来达到调光的目的。如果LED发光的时间短,而不发光的时间长,如此快速转换,转换频率高于47HZ,则人的眼睛感到发光比较暗,而且人眼睛感觉不到光的闪烁,感觉到的是稳压的光。如果发光时间长,而不发光时间短,则人的眼睛感到发光强、亮度高。

背光芯片11脚输出的是有间隔、断续的驱动脉冲串,改变前后相邻脉冲串的时间长度,就能调光。而背光芯片1脚输出的DR驱动脉冲,是为了保持LED灯电流的稳定恒定。LED灯在刚开机或是在冬天的低温环镜中,在工作电压不变的前提下,LED灯电流会偏小,发光会偏暗。而在夏天或是连续开机时间长了以后,LED灯温度很高,在同样的工作电压下,LED灯电流会增大,发光会变强。LED灯电流随温度的变化会缩短灯的寿命,同时LED灯发光的光谱和色温都不好。为此,需要调节背光芯片1脚DR驱动脉冲的宽度,改变LED灯的工作电压,使LED灯的电流保持在最佳值上。
 背光MP24830的供电:主开关电源变压器T7002次级交流电压,经D7006全波整流------C7006滤波,得到13.2V电源电压,加到背光芯片的VDD供电端3脚。
 背光电路的启动:主板发出的背光开STB高电平3.2V,加到电源板背光电路,通过R7222,加到背光芯片的使能端6脚,背光芯片开始进入工作状态,从11脚输出调光方波,Q7014开始导通,LED背光开始发光。

调光工作过程:主板送到电源板的调光电压OFL,经R7226-------加到背光芯片调光输入端5脚,改变此电压的高低,就可以调节11脚连续输出的驱动脉冲的个数-----即脉冲串的时间长度,也就是调节LED连续发光的时间长度,从而调节了背光的亮度。当用户通过菜单调高背光的亮度时,主板发出的OFL升高--------背光芯片5脚电压升高--------背光11脚连续输出的驱动脉冲个数增加(脉冲串的时间宽度增宽)-------LED发光时间增宽--------背光亮度增强。

背光过压?;さ缏罚河蒁7006全波整流输出的13.2V电源电压,经R7220-------R7219分压取样后,加到芯片的过压?;VP的8脚,当该电压高于1.2V时,8脚内部的过压?;さ缏范?,让背光电路停止工作。

-8V电源的工作过程:芯片的1脚输出正的驱动脉冲DR---------加到Q7024的G极---------Q7024导通-------产生如下的电流:13.2V-------R7224-------Q7024的D极---------S极-------L7201上端--------下端--------地。上述电流在L7201上产生上端为正下端为负的感应电压,当芯片1脚输出变为低电平时,Q7024截止,此时L7201产生下端为正,上端为负的感应电压,由此产生如下的电流:L7201下端------- 地--------C7414/C7416/C7204下端-------上端--------D7024------L7201上端---------电流构成回路,该电流给C7416/C7414/C7204充电下正上负,在上端得到-8V的电压,经R7209/R7210/R7211加到Q7208的S极,作为LED灯电流调节的负电源。

LED灯串电流的稳流过程:当LED灯串的电流增大时------在Q7208:S极到地的电流取样电阻R7209上端到地的压降升高-------通过R7216加到芯片反馈FB:10脚的电压升高---------芯片内部控制环路使1脚输出的驱动脉冲宽度变窄-------Q7024在一个周期内的导通时间变短----------L7201中储存的磁量减少---------负8V降低--------Q7208:S极负压降低------LED灯电流降回到标准值。

 -8V开关管Q7024的过流?;ぃ篞7024的D极电流,流过电流取样R7224,当该管的电流过大时,在R7224上的压降升高,D7024的D极到地电压下降,该电压经过R7234加到芯片电流检测输入端CS:2脚,此时2脚的电压降幅增大,就会启动芯片内部的过流?;さ缏?,关断1脚输出的驱动脉冲,防止烧坏Q7024。

芯片13脚和14脚是自举升压电路,作用是确保1脚输出的驱动脉冲幅度足够高,可靠的打开或关闭开关管Q7024。

背光故障指示电压ERROR的产生:背光电路工作正常时,从背光芯片的11脚输出驱动脉冲,一方面加到调光管Q7208的G极,同时经R7212加到加到Q7212的B极------该管导通-------Q7213导通-------通过R7213-------R7227------R7233输出背光正常ERROR高电平3.3V---------送到主板微处理器监控背光电路工作是否正常。当背光电路不工作时,芯片11脚没有输出驱动脉冲-------Q7202截止------Q7213截止-------该管C极为0V------ERROR端子降到0V-------送到主板微处理器判断背光电路故障。

主开关电源欠压?;ぃ旱敝骺氐缭创嬖诠收系贾鹿└彻獾缏返墓┑缙褪?,应当让背光电路停止工作,防止出现不正常的图像。为此由Q7209、Q7210组成了该电路。在主开关电源工作正常时,T7002次级输出的交流电压,经D7025整流,C7025滤波,得到12.5V的电源电压,经8.6V稳压管ZD7204-----R7437-------加到Q7209的B极------该管导通------C极低电平------D7206截止-------Q7210截止------不影响背光芯片6脚正常工作时的3.2V高电平。当D7025输出的12.5V偏低且小于9V时,8.6V稳压管ZD7024截止------Q7209截止-----C极输出高电平------经D7206加到Q7210的基极-------该管导通------把背光芯片的6脚电压拉低到0V-------背光电路停止工作。

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