四、LED背光驱动电路分析
该机的LED背光灯驱动电路主要由三部分组成:一是以MP3394(U5)为核心的驱动控制电路,二是由开关管Q603、储能电感L601、续流D600、滤波C623为核心组成的升压电路,三是由四只开关管Q604~Q607组成的均流控制电路,如图4所示。
1.驱动控制电路
(1 )MP3394简介
MP3394是一款LED背光灯驱动控制芯片,内含稳压器、振荡器、逻辑控制、驱动输出、点灯使能控制、4路LED背光灯串电流控制、亮度调整等电路,具有升压电路过流、过压保护和背光灯串开路、短路保护、欠压锁定和热关断功能,LED灯串电流和工作频率可由外部电路设定,LED灯串电流调节精度可达到2.5%。
该IC的输入电压为5V~28V、具有脉宽调制(PWM)调光方式,采用TSSOP16EP、SOIC16或SOIC2。封装方式,其16脚和20脚封装的引脚功能见表3。
(2)启动过程
开关电源输出的+24VA经L602、C602退耦滤波后,一路为升压输出电路供电;另一路经R601降压后为U5的15脚供电,经内部稳压器稳压后,输出5.8V的VCC电压,为U5内外电路供电。
二次开机后,主板送来的BL-ON点灯信号,经R603与R604分压后送到U5的②脚;亮度调整DIM电压经R608与R609分压后,送到U5的⑨脚,背光电路启动工作,一是从14脚输出升压激励脉冲,推动升压输出电路工作,为。LED背光灯串正极供电;二是从⑧~11脚输出均流控制电压,对LED灯串电流进行控制。
2.升压输出电路
(1)升压工作原理
升压输出电路由开关管Q603、储能电感L601、续流D600、滤波C623为核心组成。二次开机后,U5启动工作,从14脚输出升压驱动脉冲,推动Q603工作于开关状态。Q603导通时,电流经L601、Q603的D-S极到地,在L601中储存能量,产生左负右正的感应电压;当Q603截止时,在L601中产生左正右负的感应电压,L601中储存电压与24VA电压叠加,经D600向C623充电,产生LED+输出电压。
(2)升压开关管过流保护
流过Q603 S极的电流在电阻R611、R612、R618上产生电压降,该电压经R617送到U5的13脚。若流过Q603的电流增大,输入到U5的13脚电压过高,达到保护设计值时,U5内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。
(3)输出电压过压保护
升压输出电路C623两端并联了R619与R620//R631分压取样电路,对输出电压进行取样,反馈到U5的12脚。若输出电压升高,则U5的12脚电压也将升高,当该电压达到保护阂值时,U5内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。
3.均流控制电路
(1)均流控制原理
均流控制电路由MoS开关管Q604~Q607和U5的⑧~11脚内外电路组成。LED灯串的LED 1-~LED4一端分别接Q604~607的D极,Q604~Q607的G极接由R629、R628、ZD602组成的偏置电压电路,为其提供固定偏置电压;Q604~Q607的S极分别通过U5的11、⑩、⑨、⑧脚与其内部均流控制电路相连接。内部均流控制电路对返回的灯串电流检测和比较,经Q604~Q607对4路LED灯串电流进行调整,确保LED灯串发光均匀稳定。背光灯电流由U5的⑥脚外接电阻R607//R610的阻值决定。
若将U5用于小屏幕液晶彩电中,且流过LED灯串的电流较小时,可将均流控制电流开关管Q604~Q607去掉,将LED1~LED4一端直接与U5的⑧~11脚相连接,对4条LED灯串电流进行调整。
(2)LED灯串开路/短路保护
当4条LED灯串中某路出现开路故障时,相对应的LED-端电压约为0V,这时在U5内部电路的控制下,升压电路的输出电压会升高,当输出电压接近过压保护(OVP )值时,若该路LED灯串电流仍低于设定值,则U5停止输出驱动脉冲,进入保护状态。
当4条LED灯串中有两只LED短路时,相对应的LED一端电压会高达5.5V,这时U5停止输出驱动脉冲,进入保护状态。