揭秘：液晶彩電高壓板電路（逆變器）構成

而使基準電壓通過15腳向電容C207充電。當C207的電壓達到一定值時，內部觸發(fā)器置位，控制7腳、10腳停止輸出PWM脈沖，從而保護了后級電路和設備。　二、 “PWM控制芯片+推挽結構驅動電路”構成方案

　　1.“PWM控制芯片+推挽結構驅動電路”構成方案的基本結構形式

　　“PWM控制芯片+推挽結構驅動電路”構成方案的基本結構形式非常簡單，如圖4所示。推挽驅動器只用到兩只N溝道功率場效應管V1、V2，并將升壓變壓器T的中性抽頭接于正電源Vcc，兩只功率管V1、V2交替工作，輸出得到交流電壓，由于功率晶體管共地，所以驅動控制電路簡單；另外由于變壓器具有一定的漏感，可限制短路電流，因而提高了電路的可靠性。

　　對于推挽結構的驅動電路，要求直流電源Vcc的變化范圍要小，否則，會使驅動電路的效率降低。因此，推挽結構不適用于筆記本電腦，但對于液晶顯示器和液晶彩電非常理想，因為逆變器直流電源電壓通常會穩(wěn)定在±20%以內。

　　電路工作時，在PWM控制芯片的控制下，使推挽電路中兩個開關管V1和V2交替導通，在一次繞組L1和L2兩端分別形成相位相反的交流電壓。改變輸入到V1、V2開關脈沖的占空比，可以改變V1、V2的導通與截止時間，從而改變了變壓器的儲能，也就改變了輸出的電壓值。需要注意的是，當V1和V2同時導通時，相當于變壓器的一次繞組短路，因此應避免兩個開關管同時導通。

　　圖4 “PWM控制芯片+推挽結構驅動電路”構成方案的基本結構形式

　　2.實際電路分析

　　采用“PWM控制芯片+推挽結構驅動電路”的高壓板電路中，PWM控制芯片主要采用OZ9RR等。下面以“OZ9RR+推挽結構驅動電路”高壓板電路為例進行分析，有關電路如圖5所示。

　　圖5“OZ9RR+推挽結構驅動電路”高壓板電路

　　OZ9RR是凸凹公司（OZMicro）生產的背光燈高壓逆變PWM控制芯片、具有如下特點：工作頻率恒定，且工作頻率可被外部信號所同步；內置同步式PWM燈管亮度控制電路，亮度控制范圍寬；內置智能化燈管點火及正常工作狀態(tài)控制電路；設有燈管開路及過電壓保護功能；可支持多燈管方式工作。OZ9RR內部電路框圖如圖6所示，引腳功能見表2.

　　表2 OZ9RR引腳功能

　　圖6 OZ9RR內部電路框圖

　?。?）控制電路

　　控制電路由PWM控制芯片U1（OZ9RR）及其外圍元器件組成。

　　由電源電路產生的Vdd電壓（5V）經R5限流后加到OZ9RR的供電端6腳，為OZ9RR提供工作時所需電壓。

　　當需要點亮燈管時，高壓板輸入端口EN信號（來自主板MCU）為低電平（0~1V），控制N溝道場效應管Q1截止，進而控制OZ9RR的1腳為高電平（3~5V）。

　　OZ9RR在6腳得到供電，同時1腳得到高電平信號后，內部振蕩電路開始工作，其振蕩頻率由2腳外接的定時電容C9、C11大小決定。振蕩電路工作后，產生振蕩脈沖，加到內部邏輯控制電路和驅動電路，經過變換整形后從5~4腳輸出PWM脈沖，去推動驅動電路工作。

　?。?）驅動電路

　　驅動電路用于產生符合要求的交流高壓，驅動CCFL工作。驅動電路由雙驅動管U2、升壓變壓器T1等組成，這是一個零電壓切換的推挽電路結構。工作時，電源電路輸出的Vin（12V）經升壓變壓器T1的2~1繞組和2~5繞組分別加到U2內兩只場效應管V1、V2的漏極；由OZ9RR的5腳和4腳產生的驅動脈沖分別加到U2內V1、V2的柵極，在驅動脈沖的作用下，使U2內的兩個開關管V1和V2交替導通，輸出對稱的開關管驅動脈沖，經升壓變壓器升壓后，產生近似正弦波的電壓和電流，點燃背光燈管。

　?。?）亮度調節(jié)電路

　　OZ9RR的7腳是亮度控制端和升壓變壓器電壓檢測雙功能端。需要調整亮度時，由微控制器產生的亮度控制信號DIM經R1、R2分壓和D1隔離，加到OZ9RR的7腳，經內部電路處理后，通過控制5-4腳輸出的驅動脈沖占空比，達到亮度控制的目的。

　　高壓板的DIM輸入端口輸入的是連續(xù)可調直流控制電壓，控制電壓范圍是0.5~3.6V，0.5V對應最低亮度，3.6V對應最高亮度。

　?。?）保護電路

　?、偾冯妷罕Ｗo電路：OZ9RR的6腳為5V電源端，6腳內部還設有欠電壓保護電路，當電源電壓低于3.8V時，欠電壓保護電路將動作，OZ9RR控制5~4腳停止輸出驅動脈沖。

　?、谲泦颖Ｗo電路：OZ9RR的1腳是一個多功能引腳，除了用來引入EN控制電壓外，還外接軟啟動定時電容C5，起到軟啟動定時的作用。OZ9RR工作后，1腳內電路向C5進行充電，隨著C5兩端電壓的升高，OZ9RR輸出的驅動脈沖控制開關管向升壓變壓器提供的能量也逐漸增大。軟啟動電路的使用，可以防止背光燈初始工作時產生過大的沖擊電流。

　　③穩(wěn)流電路：穩(wěn)流電路用來保護CCFL不致因電流過大而老化或損壞。升壓變壓器二次側的R12為過電流檢測電阻，R12兩端的電壓隨工作電流變化而變化，電流越大，R12兩端電壓越高，此電壓經C12濾波后加到OZ9RR的8腳，作為電流檢測端。

　　在背光燈管點火階段（啟動期間），高壓電源需要提供較高頻率的點火電壓，一般來說， 點火頻率是正常工作頻率的1.3倍左右， 由OZ9RR的2腳外接定式電容決定。

　　OZ9RR設定的點火時間是2 S，如果2 S后，8腳燈管電流檢端檢測不到燈管電流，OZ9RR將停止工作。

　　背光燈管點火后，燈管進入正常工作階段，OZ9RR通過8腳檢測燈管電流，并通過控制電路穩(wěn)定燈管電流，8腳的基準電壓在1.25V左右。燈管正常工作時的驅動電壓頻率也是由2腳定時電容決定的。

　　另外，若CCFL的工作電流過大，會使OZ9RR的8腳升高很多，當達到一定值時，經OZ9RR內部處理，會控制5~4腳停止輸出驅動脈沖，達到保護的目的。

　?、苓^電壓保護電路：OZ9RR內的過電壓保護電路可以防止燈管升壓變壓器二次側在非正常情況下產生過高的高壓而損壞升壓變壓器。在啟動階段，7腳電壓檢測/亮度控制端檢測升壓變壓器的二次電壓，當達到3V時，OZ9RR將不再升高輸出電壓，進入穩(wěn)定輸出電壓階段。

　?、轃艄荛_路保護電路：如果燈管與燈座接觸不良、燈管被取下，或燈管損壞，OZ9RR將自動切斷5~4腳輸出的驅動脈沖，從而達到保護的目的?！?strong>　三、 “PWM控制芯片+全橋結構驅動電路”構成方案

　　1.“PWM控制芯片+全橋結構驅動電路”構成方案的基本結構形式

　　“PWM控制芯片+全橋結構驅動電路”構成方案最適合于直流電源電壓非常寬的應用，因此幾乎所有筆記本電腦都采用全橋方式。在筆記本電腦中，逆變器的直流電源直接來自系統(tǒng)的主直流電源，其變化范圍通常在7V（低電池電壓）~21V（交流適配器）。另外，這種構成方案在液晶彩電、液晶顯示器中也有較多的應用。

　　全橋結構驅動電路一般由四只場效應管或四只晶體管構成，根據場效應管或晶體管的類型不同，該構成方案主要有兩種結構形式，一種是采用四只N溝道溝道場效應管；另一種是采用兩只N溝道溝道場效應管和兩只P溝道場效應管。

　?。?）全橋驅動電路采用四只N溝道場效應管

　　全橋驅動電路采用四只N溝道場效應管的結構形式如圖7所示。

　　圖7全橋驅動電路采用四只N溝道場效應管

　　電路工作時，在驅動控制Ic的控制下，使V1、V4同時導通，V2、V3同時導通，且V1、V4導通時，V2、V3截止，也就是說，V1、V4與V2、V3是交替導通的，使變壓器一次側形成交流電壓，改變開關脈沖的占空比，就可以改變V1、V4和V2、V3導通與截止時間，從而改變變壓器的儲能，也就改變了輸出的電壓值。

　　需要注意的是，如果V1、V4與V2、V3的導通時間不對稱，則變壓器一次側的交流電壓中將含有直流分量，會在變壓器二次側產生很大的直流分量，造成磁路飽和。因此全橋電路應注意避免直流電壓分量的產生，也可以在一次回路串聯一個電容，以阻斷直流電流。

　?。?）全橋驅動電路采用兩只N溝道和兩只P溝道場效應管

　　全橋驅動電路采用兩只N溝道和兩只P溝道場效應管的結構形式如圖8所示。

　　圖8 全橋驅動電路采用兩只N溝道和兩只P溝道場效應管

　　電路工作時，在驅動控制IC的控制下，使V4、V1同時導通，V2、V3同時導通，且V4、V1導通時，V2、V3截止，也就是說，V4、V1與V2、V3是交替導通的，使變壓器一次側形成交流電壓。

　　在“PWM控制芯片+全橋結構驅動電路”構成方案中，PWM控制芯片常采用OZ960、OZ970、OZ9910、BIT3105、BIT3106、MPS1010B、MP1026、MP1029、MP1038、BD9883、BD9884等。

　　2.“OZ960+全橋結構驅動電路”高壓板電路

　　由“OZ960+全橋結構驅動電路”構成的高壓板電路如圖9所示。

　　圖9 “OZ960+全橋結構驅動電路”高壓板電路

　　OZ960是背光燈高壓逆變PWM控制芯片，具有如下特點：高效率，零電壓切換；支持較寬的輸入電壓范圍；恒定的工作頻率；具有較寬的調光范圍；具有軟啟動功能；內置開燈啟動保護和過電壓保護等。OZ960內部電路框圖如圖10所示，引腳功能見表3.

　　圖10 OZ960內部電路框圖

　　表3 OZ960引腳功能

　?。?）驅動控制電路

　　驅動控制電路由U901（OZ960）及其外圍元器件組成。

　　由開關電源產生的Vdd電壓（一般為5V）經R904限流，加到OZ960的供電端5腳，為OZ960提供工作時所需電壓。

當需要點亮液晶彩電時，微控制器輸出的ON/OFF信號為高電平，經R903，使