Analyses and Summarizes the Working Principle and Detection Method of The LCD High Voltage Backlight Power Board Based on OZ9938
GAO Zi-li
(Xuzhou Radio & TV University, Xuzhou 221006, China)
Abstract: The CCFL of LCD obtain power from high voltage backlight power board. The high voltage board account for a large fault proportion because it works under the high voltage. Various types, lack of circuit diagrams and technical data, make it difficult to detect high voltage board. This paper analyses and summarizes the working principle and detection method of the backlight inverter high voltage circuit through the representative backlight high voltage circuit which is composed of OZ9938.
Key words: LCD; CCFL; high-voltage inverter; detection
背光高压板也称Inverter板即逆变器板,它的作用是将电源提供的一个低压直流电压转变液晶板所需的高压交流电,作为液晶屏背光灯管CCFL点亮的工作电压,其启动电压为1500~1800V,正常工作电压为500~800V,电流为5~9mA。
背光高压板电路由输入接口电路、PWM控制电路、MOS功率驱动电路、LC谐振电路及高压输出回路、取样反馈电路等几部分组成,如图1。
OZ9938是O2Micro公司生产的一款专用于液晶显示器CCFL驱动的集成电路,该IC具有高性能、高性价比、高集成度以及外部所元件少等特点,它提供两路驱动信号输出,恒定工作频率;通过外接场效应管扩展输出功率;内置灯管开路保护和过压过流保护电路;优化了软启动功能;具有多种调光模式;该电路被广泛的应用在LCD显示器背光高压逆变电源中。现结合电路的工作特点,通过对电路要点的剖析,来阐述以OZ9938所组成的LCD显示器背光高压电源的工作原理与检测方法。
1 OZ9938背光高压板电路结构和工作原理
1.1 OZ9938的电路结构
OZ9938其内部主要由高压启动电流源、振荡器、基准电压发生器、功率输出、保护及欠压锁定等电路组成。
OZ9938各引脚功能如图2。
①脚DRV1;驱动输出端1。
②脚VDDA;电源供电端。
③脚TIMER;定时器设定端,该脚通过外接的阻容元件设定一个定时时间,供内部停机和保护电路采用。由该脚外接到地的电容值决定点灯时间。
④脚DIM;亮度控制端。
⑤脚ISEN;灯管电流检测端。
⑥脚VSEN;灯管电压反馈检测端。
⑦脚OVPT;过流过压保护值设定,通过该脚外接的电阻分压网络可以设定过压和过流保护动作阈值。一般取3V电压。
⑧脚NC;空脚。
⑨脚NC;空脚。
⑩脚ENA;使能端。
?輥?輯?訛脚LCT;调光模式选择。
?輥?輰?訛脚SSTCMP;软启动时间设定和环路补偿。
?輥?輱?訛脚CT;运行频率外设定时电阻和电容。通过设置外接阻容元件,可以固定工作频率。
?輥?輲?訛脚GND;接地。
?輥?輳?訛脚DRV2;驱动输出端2。
?輥?輴?訛脚PGND;接地,末级驱动输出级接地。
1.2 OZ9938背光高压板工作原理
1.2.1 输入接口电路
1)供电输入电压
输入接口电路中的供电输入电压VIN为+12V供电,一路直接加到MOS驱动电路,作为MOS管的供电电压;另一路经稳压控制电路产生+5V电压,加到PWM控制IC OZ9938②脚VDDA端,作为IC的供电电压。该脚电压超过欠压闭锁阈值(4.5V),IC芯片内部电路就可以正常启动 。
2)开机使能信号ENA
输入接口电路中的开机使能信号ENA经过R、C电路后加到OZ9938 ⑩脚ENA端,作为PWM电路的控制开关。ENA为高电平(>2V)时PWM电路工作, ENA为低电平(<2V)时PWM电路不工作。
3)亮度控制信号
输入接口电路中的亮度控制信号DIM或BRTI ,经过相关的电阻、电容电路后加到PWM控制IC的亮度控制④脚DIM或BRTI ,该脚根据?輥?輯?訛脚的设定,可以输入PWM脉冲调宽信号或者直流电压信号来控制灯管亮度。该脚大于3V时,处于模拟调光模式;该脚电压在0.5V~1V之间时,处于外部PWM调光模式;当该脚外接阻容定时电路时,处于内部PWM脉冲调光,只需要改变④脚输入的直流电压就可以改变内部调光PWM脉冲的占空比。④脚电压0.1V时,占空比为0%,灯管最暗。④脚电压达到1.5V时,占空比为100%,灯管最亮。
1.2.2 PWM驱动控制电路
PWM驱动控制电路由PWM驱动控制IC及外围电路组成,其核心电路是PWM驱动控制IC OZ9938。它主要是负责产生矩形脉冲信号,并随着的亮度的调制而改变。其电路包括振荡启动电路和振荡控制电路,当IC⑩脚ENA使能端,其脚电压大于2V时内部电路启动,芯片正常工作;当小于1V时内部电路关闭,芯片停止工作。当电路正常工作时,其振荡频率由IC?輥?輱?訛脚CT端外围R、C电路决定。
1.2.3 MOSEFT驱动电路
MOSEFT驱动电路即DC-AC变换电路,由一组MOS管组成的推挽功率驱动电路,每组都由一个P沟道MOS管和一个N沟道MOS管构成推挽电路,栅极为高电平时P沟道MOS管截止N沟道MOS管导通;当栅极为低电平时P沟道MOS管导通N沟道MOS管截止。PWM控制IC①脚DRV1端和?輥?輳?訛脚DRV2端驱动脉冲输出脚轮换着输出高电平和低电平,使P、N沟道MOS管轮换着导通和截止。从而使高压变压器初级产生高频方波电压,完成直流到交流DC-AC的变换。
1.2.4 LC谐振及高压输出回路
升压变压器初级在MOS管不断的导通与截止下获得高频方波,再通过变压器耦合在次级升压感应到电压值更高的高频方波电压,该电压通过变压器漏电感与回路电容组成的LC谐振电路,并将方波变换成正弦波,其电压为800V左右的交流电压加到灯管上,并在开机瞬间该启动电压可达到1500V左右,以满足CCFL灯管的点亮启动。
1.2.5 取样反馈电路
取样反馈电路由过压保护取样和电流保护取样两个反馈回路组成。在升压变压器的次级高压输出端通过电容分压作为电压取样点,经二极管整流滤波后产生的电压作为过压保护反馈电压,加到PWM控制IC⑥脚VSEN端的过压保护输入脚。过电流保护检测信号从串联在背光灯管上的取样电阻R上取得,经二极管整流滤波后产生的电压作为电流保护反馈电压,输送到驱动控制IC⑤脚ISEN端电流反馈输入脚。取样反馈电路主要是采集自输出及灯管的电压与电流的大小,并反馈至PWM脉宽控制IC,用以稳定或切断其脉宽输出,以达到保护灯管的作用。 (责任编辑:南欧)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网)