二、高压部分
715G2538系列一体板的高压点灯部分采用TL494作主控。高压部分输入为供电、亮度调节、开关控制,输出为灯管接口,也可把高压电路看作一个单独的模块。维修时,如高压部分损坏严重,可用单独的高压板进行代换,只要接口对应就行。从电路形式上,完全可把高压部分看成是一个由低压升为高压的开关电源,下图是高压部分电路。
TL494在液晶显示器中应用广泛。右图是TL494内部结构图。TL494引脚功能及正常工作时数据见下表。
引脚 | 功能 | 电压 | 对地电阻击 |
1 | 第一组误差放大器的同相输入端 | 0.9 | 8.2 |
2 | 第一组误差放大器的反相输入端 | 0.9 | 2 |
3 | 反馈PWM比较器输入端 | 1.5 | 10 |
4 | 死区控制端,当电压大干5v基准电压时,输出脉冲关断 | 0 | 10.5 |
15 | 内部振荡电路,外接定时电容 | 1.4 | 9.2 |
16 | 外接定时电阻 | 3.8 | 9.8 |
17 | 共地端,也是供电的负极端 | 0 | 0 |
8 | 输出放大管的集电极 | 13 | 从0.5kΩ开始缓慢充电 |
9 | 内部驱动放大管的发射极,接地 | 3.2 | 1 |
10 | 内部驱动放大管的发射极,接地 | 3.2 | 1 |
11 | 输出放大管的集电极 | 13 | 从0.5kΩ开始缓慢充电 |
12 | 供电端,允许输入电压达8V~40V | 11 | 11.5 |
13 | 工作状态设定端 | 5 | 4 |
14 | 输出5v的稳定基准电压 | 5 | 4 |
15 | 第二组误差放大器的反相输入端 | 1.8 | 29 |
16 | 第二组误差放大器的同相输入端 | 0 | 13 |
在电源部分接入市电后,直流输出端立刻有14V和5v电压输出,这两个电压不受开关控制。高压电路只需要14V供电。如果从驱动板送来高压开启信号,也就是ON/OFF端为高电平,系统处于运行状态,有高压输出,CCFL灯管被点亮。具体工作过程如下:
ON/OFF端为高电平,Q805、Q804相继导通,14V电压加到TL494(12)脚,使之得电工作。(9)脚和(10)脚推挽输出两路相位相差180。、频率约几十千赫、宽度可调的PWM激励信号,经Q801/Q804、Q811/Q812缓冲放大后,通过R839/R850加到末级功率放大管的栅极。为了避免在两路激励信号交替处推挽开关管Q802/Q803内部两只场效应管同时导通,通过TL494(4)脚外接元件来设定死区时间,保证一组驱动脉冲使推挽电路一臂导通后,相隔一死区时间才发出另一组驱动脉冲,使另一臂导通(说明:(4)脚电压越高,死区时间越长)。末级功率放大管Q802/Q803为8脚贴片元件,型号为P5506HVG,内置两只N沟道功率场效应管,为60V/4.5A2W(注:P5506NVG和P5506BVG,二者结构不同,不能互换)。
高压变换部分电路以T801和T802为核心元件,每个变压器最终承担点亮两只灯管的任务,两部分电路完全相同,构成两路并联推挽式逆变器。下面以T801相关电路为例进行讲解。
经过缓冲放大的推挽信号加在Q802的两个栅极,使内部两只场效应管处于开关状态,交替导通和截止,在变压器T801次级绕组产生了方波电压,改变场效应管激励脉冲的占空比,就能起到调节输出电压的作用。目前采用的冷阴极灯管CCFL是非线性负载,根据其发光特性要求,只有提供30kHz~80kHz的交流正弦波供电,发光效率最高,使用寿命最长。因此,高压电路次级要把方波转换为正弦波。输出电路如果处于谐振状态,就能很好地解决方波变正弦波问题。如果谐振电路的谐振频率就是振荡器的振荡频率,那么,该背光灯驱动电路就能最大限度且高效地把能量传输给灯管。本电路是通过变压器次级绕组与灯管电容来巧妙实现上述功能的。电容C801并联在T801高压变压器输出端,对高压启动一个平滑滤波作用,它不是一般高压电路的输出电容。如果没有C801,正弦波上面将增加很多阶梯甚至尖峰,既不利于灯管,也容易触发保护电路动作。在维修中,电容C801是比较容易损坏的元件,如有损坏,一定要用和原来一样的电容代换,否则会对电路性能造成很大影响。
本机灯管电流检测电路和灯管开路保护电路由四个完全相同的电路组成,下面以CN801-路为例进行说明。
流过灯管的电流在R801上产生交流压降,经D801整流,R841、R851、C842的阻容网络滤波后,与驱动板送来的调光信号一起加到TL1451(1)脚误差放大器I同相输入端。
误差放大器反相输入端电压由(14)脚输出的5V基准电压通过R831、R832分压所得。灯管反馈的电流信号和误差放大器的设定信号经过比较放大,进一步控制输出的脉冲占空比,达到稳定灯管亮度的目的。
灯管开路保护电路对灯管低压端进行电压取样。以CN801为例,取样元件为R817、C819、D805.此电压经D806隔离后,加到Q809栅极。灯管正常工作时,Q809处于导通状态,D814导通,TL494的误差放大器II同相输入端(16)脚电压低于反相输入端(15)脚,不影响内部振荡器工作。如果灯管开路,则低压端电压近似为ov,Q809立刻截止,漏极电压升高,二极管D814截止,TL494(16)脚电压高于(15)脚,振荡器停振。
再来看一下TL494的外围元件。(4)脚是死区时间控制端DTC,外接C822、R820构成软启动电路。开机瞬间,C822充电,DTC端电压由高到低,TL494输出端PWM脉冲占空比由小到大,从而避免了瞬间大电流对元件造成损坏。(4)脚DTC端外接的D808是隔离二极管。开机时,ON/OFF端为高电平,Q805、Q806导通后,高电压加到Q810栅极,Q810立即导通,其漏极电压为0V,二极管D808反偏截止,对DTC电路不产生影响;在关机瞬间,Q810栅极电压瞬间消失,Q810截止,14V电压经过R813、Q810漏源极、D808加到TL494(4)脚DTC端,促使其内部逻辑电路停止PWM信号输出,灯管瞬间熄灭。TL494(6)脚RT端除外接定时电阻R810外,还接了Q807支路,在开机瞬间,0807导通,相当于在R810的基础上并联了一只R861与Q807导通内阻的电阻,使定时电阻总阻值降低,振荡器振荡频率升高,利于灯管点亮。随着灯管点亮后高压的建立,Q809导通,拉低了Q807基极电压,Q807截止,此时Q807便不影响振荡器的设定频率。实测TL494(5)脚锯齿波频率开机瞬间约lOOkHz,灯管点亮后降至90kHz左右,符合根据公式计算的结果。
此高压电路亮度控制比较简单。驱动板送来的低频PWM调宽脉冲,经过二极管D817隔离后,加到误差放大器f的同相输入端,最终调整输出级的PWM脉冲占空比,达到控制亮度的目的。有的电路是通过调节DTC端电压来实现同样功能的。