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对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”的一点看法(中)
来源:本站整理  作者:佚名  2012-10-05 08:23:03

②UPl(TPS65161)12脚为主升压转换器工作方式设置,决定其内部电路是工作在脉冲宽度调制或500/750 kHz固定开关频率方式。本方案中,UP112脚经RP25(0Ω电阻)接12 V输入电压,工作在750 kHz固定开关频率。

③主升压转换器有一个可调节的软启动电路,以防止在启动过程中的高涌流。软启动时间由连接到28脚的外部电容器CP26设置。28脚内部连接一恒流源,与内部电流限制与软启动脚电压成正比。在达到内部软启动的阈值电压时,比较器被释放电流限制。软启动电容器值愈大,软开始时间越长。

 

上电后,12 V输入电压经CP5、CP6、LP3滤波后,一路加到DP1、CP7、CP8、CP9、CPl0组成的滤波电路,产生VAA_FB电压;另一路加到UPl(TPS65161)的④、⑤脚。VAA_FB电压经CPl6滤波后,加到UPl(TPS65161)的③脚,③脚内接一个过电压保护开关Q2和过电压保护比较器,过电压保护比较器将③脚电压与内部基准电压进行比较,当③脚电压上升到23 V时,TPS65161内部驱动控制器关掉N通道MOSFET,只有输出电压低于过电压阈值后,内部驱动控制器才会再开始工作。

 

在上面的图4中,VDA电压是如何产生的?

以上原文中的失误在于:12 V电压经过电感LP3(文中误认为是滤波元件)及DP1就莫名其妙的上升为近20 V的VAA_FB电压?原文根本没有看到LP3、Q1、DP1的组合实际上是一个并联型的开关电源,LP3在此处是一个储能电感的作用,所以原文的电路的分析也不能算是合理的。

 

图中的关键是 LP3、Q1、DP1的组合是一个典型的并联型开关电源(图3所示),其中LP3是开关电源的储能电感,Q1是开关电源的开关管,DP1是开关电源的整流二极管。图3所示是组成的并联型开关电源的等效电路,集成电路TPS65161的①脚(FB)是这个并联型开关电源的稳压控制端,由输出端RP2、RP5、RP4、RP3组成的取样电路送来取样信号,控制激励Q1开关管激励信号的脉冲宽度,以达到稳压的目的。

 

并联型的开关电源一般都是升压型的,在这个并联型的开关电源中输出电压(VAA_FB)等于供电电压12 V和LP3上面感生电势(ULP3)的叠加。

 

在图3中所示的12 V供电压经过LP3输入开关电源后由DP1输出近20 V的VDA电压。

工作原理及升压过程(见图4、图5):集成电路TPS65161内部的激励电路向开关管提供激励开关信号;

 

在T1时间(图4所示):正的激励信号控制Q1,使Q1闭合导通。此时,12 V电源经LP3、Q1流通形成电流(图中黑色箭头所示),LP3内部感生电势的方向为“左正右负”(图4中黑色箭头表示感生电势方向),感生电势对抗12 V外加电势引起电流的增加(楞次定律);流过LP3的电流呈近似线性的逐步增大并且以磁能(集聚大量的磁力线) 的形式存储在LP3内部。

 

在T2时间(图5所示):负的激励信号控制Q1管,使其截止断开;由于Q1的截止断开,12 V流经 LP3、Q1 的 电 流 被 切断,LP3电流被切断;LP3在T1时间存储的磁能即无法维持(集聚的大量磁力线瞬间逃走),此时LP3因切割磁力线产生的感生电势ULP3,方向为“左负右正”,图5中黑色箭头表示感生电势方向(楞次定律),LP3两端的感生电势为ULP3,这个感生电势的方向和12V外加电压正好是一个叠加的串联关系,叠加电压的幅度是:12 V+ULP。这个叠加的电压正好符合二极管DP1正向导通的方向。这个电压经过CP7等滤波后,输出为VAA_FB,经过开关QP1控制,输出为VDA电压。

 

由于供电电压是12 V,那么,设计电路时,可以控制LP3的电感量及Q1的导通占空比,使其LP3两端产生的感生电势ULP3为8 V左右,这样12 V+8 V(ULP3)=20 V。这就是后面Gamma电路产生灰阶电压所需的驱动电压。

 

VGH、VGL电压的作用:

液晶屏控制光线是依靠液晶分子的扭曲控制光线的透过,以产生一个像素的亮点,众多的像素亮点在组合成图像。

 

在电视信号的显示过程中,这个像素光点的点亮时间必须持续到电视信号一幅图像在屏幕上出现的时间(SDTV的信号一幅图像重现时间标准为20 ms)标准,在CRT电视显示中, 这个时间主要是依靠CRT荧光屏上面荧光粉的余晖来实现的。而液晶显示屏是没有余晖的,所以早期的液晶屏只能用于字符显示,无法显示电视图像信号。直到TFT液晶屏发明才能把液晶屏应用于电视图像信号重现。

 

 

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