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索尼SDM-M72液晶显示器高压逆变电源原理分析
来源:本站整理  作者:佚名  2011-07-17 16:02:22



机型名称

  高压逆变电路结构和工作原理
  
  索尼SDM-M72液晶显示器高压逆变电源电路如图所示,它主要由双通道PWM调制器DZ9601S(编号IC01)、4只双MOSFET管8958(编号IC02~IC05)、6只高频脉冲升压变换器T01—T06及相关控制电路与元器件组成。

  1.直流供电与ON/OFF控制电路
  
  主开关电源产生的+12V直流电压通过接插件CN202→CN1014(1)脚加到背光组件板,经保险管F01和F024分别提供给双MOSFET模块IC02~IC05C(3)脚,为内部P-MOS管源极供电;另一路12V直流电压经R08为Q06集电极供电,经R03加到z1901负端和Q06基极及D21的正端;+12V直流电压还为下图左上部的互补推动级Q10-Q11和Q16-Q17提供集电极电压和基极静态偏置电压。

  Q06、ZD01、R03、R06和D21组成5V串联稳压电源电路,在开关二极管D21截止时,+12V直流电压由R03限流将齐纳二极管ZD01击穿,得到稳定的5.6V直流电压加到电压调整管Q06基极,使Q06导通将+12V直流电压稳压调整成5.6V-0.6V=5.0V直流电压,为下图中的PWM调制器IC01和相关控制保护电路供电。

  在下图中,所有电路的12V直流供电和5V直流供电是逆变电源系统进入正常工作的必要条件,如果其中任一路供电不到位,IC01内的OSC都不能起振,或起振由于保护控制电路动作被强制停振。

  PWM调制器IC201(3)脚为ENA使能控制端,通过上拉电阻R10与CN01(6)脚相接。开机后,微处理器IC301的⑩脚输出BKLT-EN低电平→Q211截止,集电极输出5V2 ON/OFF高电平经CN202→CN01(6)脚加到D21负端,再经R10到IC01(3)脚,D21截止使Q06导通,其集电极得到稳压5.0V直流电压为IC01和相关控制保护电路供电。IC01加电起振工作,高压形成电路产生脉冲高压点亮6只CCFL管。

  关机时,微处理器IC301的(15)脚输出BRLT-EN低电平→Q211饱和导通,集电极输出0V低电平→D21导通→Q06截止切断IC01(5)脚5.0v供电,同时Ic01(3)脚被下拉成低电平,其内偏置电路断开,高压形成电路停止工作,6只CCFL,管熄灭使显示器由ON工作状态进入节能OFF状态。

  2、振荡驱动与高压形成电路
  
  在下图中,IC01为4驱动电源PWM控制器QZ9601S,内部集成有高精度的基准电压源、OSC振荡器、误差放大器、PWM比较器、电流检测比较器、控制逻辑、4路推挽式驱动级以及过电压保护、软启动和欠压锁定等功能电路。

  IC02-IC03和IC04-IC05内部集成有两只MOSFET管,其中上部为N-MOS管,下部为P-MOS管:其中IC02-IC03、谐振电容C39、脉冲变压器T01~T03构成全桥Lc串联式谐振电路;IC204-IC05、谐振电容C40、脉冲变压器T04~T06构成第二全桥LC串联式谐振电路。这两个谐振电路元件电参数完全一致,且共用4路驱动信号。

  为了减少驱动芯片数量,每3只脉冲变压器(T01-T03和T04~T06)初级绕组并联。

  全桥谐振变换电路采用相移式PWM波形控制,它的特点是在每个半桥电路(VPA-VNB和VPC-VNB各为一组)工作时占空比总量50%,通过改变半桥电路的相位来实现PWM控制,以达到调整半桥电路的导通时间来实现改变其输出功率大小的目的。由于采用高频变压器耦合,使提供给负载的电流波形接近正弦波,从而降低了电磁辐射干扰(EMI),有效延长了CCFL的使用寿命。

  在IC01(5)脚加上5.0V直流电压,(3)脚加上ENA高电平后,内部的基准电压源启动提供偏置;由电流源对IC01的(18)脚外接定时电容C12充放电,产生锯齿波脉冲,经OSC内的双稳电路整形变换成方波脉冲,通过PWM比较,逻辑控制处理,得到4路方波脉冲再经相应的驱动级放大,分别从ZC01(11)脚输出NDRV—D,从(12)脚输出PDRV-C,从(19)脚输出PDRV—A,从(20)脚输出NDRV—B激励脉冲:其中PDRV—A由Q8、Q16-Q17放大,产生P-A驱动信号加到IC02-IC04(4)脚内P—MOS管栅极;PDRV—C由Q1、Q10-Q11放大,产生P-C驱动信号加到IC03-IC05(4)脚内P-MOS管栅极;NDRV-B经R18产生N—B驱动信号加到IC03-IC05(2)脚N-MOS管栅极。

  IC01的(11)、(12)、(20)、(19)脚输出方波时序如右图所示,鉴于两路PDRV-A/PDRV-C和两路NDRV-B/NDRV—D激励方波波形相同,相位相反,因此每一全桥对角线上的一对P—N互补MOSFET管轮流导通。例如在某时刻正半周IC02(3)-(6)脚P-MOS管源一漏极和IC03(1)-(8)脚N-MOS管漏-源极导通,则IC02(1)-(8)脚内N—MOS管的漏一源极和IC03(3)-(6)脚P—MOS管的源-漏极截止,+12V电源通过IC02(3)-(6)脚→C39→T01-T02-T03(1)-(5)绕组→IC03(8)-(1)脚→公共地构成回路给电容C39充电,充电电流从上至下流过T01-T02并联的(1)-(5)绕组。

  负半周IC01的(11)、(12)、(20)、(19)脚输出激励方波反向,IC03(3)-(6)脚PMOS和IC02(1)-(8)脚N-MOS管导通,IC02(3)-(6)脚P-MOS和IC03(1)-(8)脚N—MOS管截止,+12V电源通过IC03(3)-(6)⑥脚→T01-T02-T03(5)-(1)绕组→C39→IC02(8)-(1)脚→公共地构成的闭合回路给c39反向充电(即C39放电),放电电流从下至上流过T01-T02-T03并联的(1)-(5)绕组……以上过程不断交替进行,从回路进入周期性振荡。

  全桥Lc串联变换电路谐振,在T01-T02-T03(1)-(5)绕组激发感生电动势,由T01-T02-T03(7)-(6)绕组升压,得到高频脉冲电压点亮CN02、CN03和CN04中插入的3只CCFL背光管。另一个全桥LC串联变换原理与上述过程相同。

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