LCDTV電源逆變器工作原理課件

LCD--TV電源逆變器工作原理

京安學(xué)院劉英才內(nèi)部資料勿言拷貝LCD--TV電源逆變器工作原理目錄1、簡述.2、電源逆變器原理框圖3、電路組成分析4、實(shí)例電路分析目錄1、簡述.2、電源逆變器原理框圖3、電路組成分析4簡述液晶顯示非自體發(fā)光器件，需要靠背光源產(chǎn)生可視的圖像，LCD電視通常用冷陰極熒光燈（CCFL）提供光源。冷陰極熒光燈具有管徑細(xì)、壽命長、光效高；且不受啟動(dòng)次數(shù)的影響等優(yōu)點(diǎn)。因此CCFL是目前最高效的顯示器件背景照明光源。為了最大化燈管的壽命，需要采用交流波形驅(qū)動(dòng)CCFL，為了最大化其效率(光輸出與輸入電功率之比)，需要用接近正弦的波形驅(qū)動(dòng)燈管。電源逆變器的功能即是將直流電源電壓變成驅(qū)動(dòng)CCFL的頻率約為40kHz－80kHz的交流電流波形。簡述液晶顯示非自體發(fā)光器件，需要靠背光源產(chǎn)生可視的圖像，LC電源逆變器示意圖

DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆變器電源逆變器示意圖DC-ACVinVoutIinIoutC電源逆變器原理框圖

控制信號驅(qū)動(dòng)芯片開關(guān)電路諧振電路負(fù)載CCFL電源供電電壓反饋電流反饋電源逆變器原理框圖控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)諧振負(fù)載電源電壓反饋電流反饋電源供電LCDTV22寸及以下＋12V、14V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一電源＋24V、120V、400V電源供電LCDTV22寸及以下CCFL形狀：I形、L形、U形、W形物理特性：

內(nèi)部密封惰性氣體和水銀的氣體放電管，當(dāng)兩端加上電壓時(shí)，因發(fā)生電離而發(fā)出可見光。電氣特性：

CCFL形狀：I形、L形、U形、W形CCFL點(diǎn)燈曲線工作曲線CCFL點(diǎn)燈曲線CCFL冷陰極管在開始崩潰前等效阻抗為一極大阻抗（約100MΩ），一旦崩潰后阻抗急劇下降為低阻抗（約100KΩ）。因此需要一個(gè)滿足CCFL崩潰前后的電壓與頻率曲線。高阻抗時(shí)提供高電壓高頻率，低阻抗時(shí)提供低電壓低頻率來減小變壓器的匝數(shù)比和提高逆變器的效率。CCFL冷陰極管在開始崩潰前等效阻抗為一極大阻抗（約100M諧振電路串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振串并聯(lián)諧振諧振電路串聯(lián)諧振諧振電路（串聯(lián)諧振）

電路圖波特圖回路的增益(dB)

表示為頻率的函數(shù)諧振電路（串聯(lián)諧振）電路圖諧振電路（并聯(lián)諧振）電路圖波特圖諧振電路（并聯(lián)諧振）電路圖諧振電路（串并聯(lián)諧振）電路圖波特圖諧振電路（串并聯(lián)諧振）電路圖諧振電路諧振電路的變換諧振電路諧振電路的變換諧振電路

諧振電路開關(guān)電路推挽電路（PUSH-PULL）半橋電路（HALF-BRIDGE）全橋電路（FULL-BRIDGE）開關(guān)電路推挽電路（PUSH-PULL）推挽電路（PUSH-PULL）電路形式推挽電路（PUSH-PULL）電路形式半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式驅(qū)動(dòng)芯片芯片廠商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、Microsemi、MAXIM、Fairchild等芯片功能：允許/禁止、軟啟動(dòng)、點(diǎn)燈/正常頻率設(shè)定、開燈保護(hù)OLP/過壓保護(hù)OVP/過流保護(hù)OCP、模擬/數(shù)字調(diào)光等驅(qū)動(dòng)芯片芯片廠商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、M控制信號ON/OFF：CPU送過來的直流電平，接到驅(qū)動(dòng)芯片的enable腳，允許/禁止芯片工作Dim：分模擬和數(shù)字調(diào)光模擬調(diào)光：CPU送來的直流電平控制驅(qū)動(dòng)芯片輸出的開關(guān)頻率的脈沖占空比，使次級流過CCFL燈管的交流電流波形幅度發(fā)生變化來調(diào)光（電流波形連續(xù)）。因占空比調(diào)整范圍有限，所以調(diào)光范圍窄。控制信號ON/OFF：CPU送過來的直流電平，接到驅(qū)動(dòng)芯片的控制信號數(shù)字調(diào)光：內(nèi)部數(shù)字調(diào)光和外部數(shù)字調(diào)光內(nèi)部數(shù)字調(diào)光：CPU給出控制的直流電平送到驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250Hz左右的LPWM（工作期內(nèi)的開關(guān)頻率仍然是40KHz－80KHz左右），調(diào)整直流電平，可以控制該LPWM的占空比來調(diào)整CCFL燈管電流（電流波形是不連續(xù)的）?？刂菩盘枖?shù)字調(diào)光：內(nèi)部數(shù)字調(diào)光和外部數(shù)字調(diào)光控制信號外部數(shù)字調(diào)光：CPU直接產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250Hz左右的LPWM脈沖波形送到驅(qū)動(dòng)芯片，通過控制該LPWM脈沖波形的占空比去控制芯片輸出的開關(guān)頻率的間歇頻率的占空比來調(diào)整電流。控制信號外部數(shù)字調(diào)光：CPU直接產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250H電壓反饋

電壓反饋電流反饋

電流反饋實(shí)例分析以公司自己開發(fā)的LIPS22二合一電源為例，著重分析逆變器部分LIPS22電源輸入12V/2.5A左右，電壓范圍10.8－13.2V輸出4燈，直形燈管啟動(dòng)時(shí)，燈管兩端電壓＝1.9kV，f＝60kHz正常工作時(shí)，燈管兩端電壓＝780Vrms/7mA，f＝43kHzLPWM間歇頻率＝125Hz左右具有OLP開燈保護(hù)、OVP過壓保護(hù)、2K電阻高壓端對地保護(hù)實(shí)例分析以公司自己開發(fā)的LIPS22二合一電源為例，著重分析LCDTV電源逆變器工作原理課件OZ9938/OZ9939OZ9938為正調(diào)光，OZ9939為負(fù)調(diào)光，PinToPinPin1（DRV1）為MOSFET的驅(qū)動(dòng)輸出腳Pin2（VDDA）為芯片＋5V電壓輸入腳Pin3（TIMER）設(shè)定點(diǎn)燈時(shí)間和保護(hù)關(guān)機(jī)延遲時(shí)間由該腳外接到地的電容值決定點(diǎn)燈時(shí)間，在該腳電壓值達(dá)到3.0V后燈仍未點(diǎn)亮，則芯片停止工作并鎖死當(dāng)開燈保護(hù)被觸發(fā)后，該腳被內(nèi)部電流源充電，達(dá)到3.0V后，驅(qū)動(dòng)輸出關(guān)斷并鎖死當(dāng)過壓過流保護(hù)被觸發(fā)后，同樣地，該腳電壓達(dá)到3.0V后，芯片停止工作并鎖死

OZ9938/OZ9939OZ9938為正調(diào)光，OZ9939OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）調(diào)光信號電平輸入腳該腳電壓≥1.5V時(shí)，數(shù)字調(diào)光的LPWM的占空比為100％；〈0.1V時(shí)，占空比為0％當(dāng)Pin11（LCT）腳電壓〉3.0V時(shí)，該腳模擬調(diào)光的直流電壓為0.5V－1.25V，電壓幅度正比于燈管電流當(dāng)Pin11（LCT）腳電壓在0.5V－1.0V時(shí)，該腳輸入外接的LPWM脈沖實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)光Pin5（ISEN）燈管電流檢測反饋和燈管點(diǎn)亮監(jiān)測腳當(dāng)該腳電壓〈0.7V或者Pin6（VSEN）腳電壓〉Pin7（OVPT）電壓時(shí)，燈管未點(diǎn)亮當(dāng)該腳電壓〉1.2V并且Pin6（VSEN）腳電壓〈Pin7（OVPT）電壓時(shí)，燈管點(diǎn)亮。正常工作后，該腳作為燈管電流反饋的檢測腳OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）調(diào)光信號電平輸入OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）燈管電壓反饋檢測腳在點(diǎn)燈期內(nèi)，當(dāng)該腳電壓達(dá)到3.0V時(shí)，該腳作為電壓反饋腳進(jìn)行變壓器輸出電壓穩(wěn)壓在正常工作時(shí)，當(dāng)某種原因?qū)е略撃_電壓升高到〉Pin7（OVPT）電壓時(shí)，關(guān)機(jī)保護(hù)將被觸發(fā)，之后如前Pin3（TIMER）2、3所述。Pin7（OVPT）過壓過流保護(hù)閥值設(shè)定腳通過外部電阻設(shè)置過壓過流保護(hù)的閥值電壓(〈3.0V)Pin8、Pin9空腳Pin10（ENABLE）芯片ON/OFF控制腳該腳電壓大于2.0V芯片工作，小于1.0V時(shí)芯片停止工作Pin11（LCT）內(nèi)部調(diào)光的LPWM頻率設(shè)定和數(shù)模調(diào)光選擇腳OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）燈管電壓反饋檢OZ9938/OZ9939由該腳外接到電源VDD的電阻和到地的電容決定內(nèi)部數(shù)字調(diào)光的LPWM的頻率數(shù)模調(diào)光功能選擇如前Pin4（DIM）內(nèi)所述Pin12（SSTCMP）軟啟動(dòng)和環(huán)路補(bǔ)償腳由該腳外接到地的電容實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)功能，并且該腳電壓值決定輸出驅(qū)動(dòng)MOSFET的開關(guān)頻率PWM的占空比Pin13點(diǎn)燈啟動(dòng)頻率和正常工作頻率設(shè)定腳由該腳外接到電壓端的電阻和該腳外接到地端的電容決定Pin14（GNDA）模擬信號地腳Pin15（DRV2）MOSFET驅(qū)動(dòng)輸出腳該腳與Pin1（DRV1）腳相位相反Pin16（PGND）電源地腳OZ9938/OZ9939由該腳外接到電源VDD的電阻和到地OZ9938/OZ9939正常操作時(shí)序圖OZ9938/OZ9939正常操作時(shí)序圖OZ9938/OZ9939點(diǎn)燈期間的開燈保護(hù)時(shí)序圖OZ9938/OZ9939點(diǎn)燈期間的開燈保護(hù)時(shí)序圖OZ9938/OZ9939正常工作時(shí)的開燈保護(hù)時(shí)序圖OZ9938/OZ9939正常工作時(shí)的開燈保護(hù)時(shí)序圖OZ9938/OZ9939正常工作時(shí)過壓/過流保護(hù)時(shí)序圖OZ9938/OZ9939正常工作時(shí)過壓/過流保護(hù)時(shí)序圖LCD--TV電源逆變器工作原理

京安學(xué)院劉英才內(nèi)部資料勿言拷貝LCD--TV電源逆變器工作原理目錄1、簡述.2、電源逆變器原理框圖3、電路組成分析4、實(shí)例電路分析目錄1、簡述.2、電源逆變器原理框圖3、電路組成分析4簡述液晶顯示非自體發(fā)光器件，需要靠背光源產(chǎn)生可視的圖像，LCD電視通常用冷陰極熒光燈（CCFL）提供光源。冷陰極熒光燈具有管徑細(xì)、壽命長、光效高；且不受啟動(dòng)次數(shù)的影響等優(yōu)點(diǎn)。因此CCFL是目前最高效的顯示器件背景照明光源。為了最大化燈管的壽命，需要采用交流波形驅(qū)動(dòng)CCFL，為了最大化其效率(光輸出與輸入電功率之比)，需要用接近正弦的波形驅(qū)動(dòng)燈管。電源逆變器的功能即是將直流電源電壓變成驅(qū)動(dòng)CCFL的頻率約為40kHz－80kHz的交流電流波形。簡述液晶顯示非自體發(fā)光器件，需要靠背光源產(chǎn)生可視的圖像，LC電源逆變器示意圖

DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆變器電源逆變器示意圖DC-ACVinVoutIinIoutC電源逆變器原理框圖

控制信號驅(qū)動(dòng)芯片開關(guān)電路諧振電路負(fù)載CCFL電源供電電壓反饋電流反饋電源逆變器原理框圖控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)諧振負(fù)載電源電壓反饋電流反饋電源供電LCDTV22寸及以下＋12V、14V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一電源＋24V、120V、400V電源供電LCDTV22寸及以下CCFL形狀：I形、L形、U形、W形物理特性：

內(nèi)部密封惰性氣體和水銀的氣體放電管，當(dāng)兩端加上電壓時(shí)，因發(fā)生電離而發(fā)出可見光。電氣特性：

CCFL形狀：I形、L形、U形、W形CCFL點(diǎn)燈曲線工作曲線CCFL點(diǎn)燈曲線CCFL冷陰極管在開始崩潰前等效阻抗為一極大阻抗（約100MΩ），一旦崩潰后阻抗急劇下降為低阻抗（約100KΩ）。因此需要一個(gè)滿足CCFL崩潰前后的電壓與頻率曲線。高阻抗時(shí)提供高電壓高頻率，低阻抗時(shí)提供低電壓低頻率來減小變壓器的匝數(shù)比和提高逆變器的效率。CCFL冷陰極管在開始崩潰前等效阻抗為一極大阻抗（約100M諧振電路串聯(lián)諧振并聯(lián)諧振串并聯(lián)諧振諧振電路串聯(lián)諧振諧振電路（串聯(lián)諧振）

電路圖波特圖回路的增益(dB)

表示為頻率的函數(shù)諧振電路（串聯(lián)諧振）電路圖諧振電路（并聯(lián)諧振）電路圖波特圖諧振電路（并聯(lián)諧振）電路圖諧振電路（串并聯(lián)諧振）電路圖波特圖諧振電路（串并聯(lián)諧振）電路圖諧振電路諧振電路的變換諧振電路諧振電路的變換諧振電路

諧振電路開關(guān)電路推挽電路（PUSH-PULL）半橋電路（HALF-BRIDGE）全橋電路（FULL-BRIDGE）開關(guān)電路推挽電路（PUSH-PULL）推挽電路（PUSH-PULL）電路形式推挽電路（PUSH-PULL）電路形式半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式驅(qū)動(dòng)芯片芯片廠商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、Microsemi、MAXIM、Fairchild等芯片功能：允許/禁止、軟啟動(dòng)、點(diǎn)燈/正常頻率設(shè)定、開燈保護(hù)OLP/過壓保護(hù)OVP/過流保護(hù)OCP、模擬/數(shù)字調(diào)光等驅(qū)動(dòng)芯片芯片廠商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、M控制信號ON/OFF：CPU送過來的直流電平，接到驅(qū)動(dòng)芯片的enable腳，允許/禁止芯片工作Dim：分模擬和數(shù)字調(diào)光模擬調(diào)光：CPU送來的直流電平控制驅(qū)動(dòng)芯片輸出的開關(guān)頻率的脈沖占空比，使次級流過CCFL燈管的交流電流波形幅度發(fā)生變化來調(diào)光（電流波形連續(xù)）。因占空比調(diào)整范圍有限，所以調(diào)光范圍窄?？刂菩盘朞N/OFF：CPU送過來的直流電平，接到驅(qū)動(dòng)芯片的控制信號數(shù)字調(diào)光：內(nèi)部數(shù)字調(diào)光和外部數(shù)字調(diào)光內(nèi)部數(shù)字調(diào)光：CPU給出控制的直流電平送到驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250Hz左右的LPWM（工作期內(nèi)的開關(guān)頻率仍然是40KHz－80KHz左右），調(diào)整直流電平，可以控制該LPWM的占空比來調(diào)整CCFL燈管電流（電流波形是不連續(xù)的）?？刂菩盘枖?shù)字調(diào)光：內(nèi)部數(shù)字調(diào)光和外部數(shù)字調(diào)光控制信號外部數(shù)字調(diào)光：CPU直接產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250Hz左右的LPWM脈沖波形送到驅(qū)動(dòng)芯片，通過控制該LPWM脈沖波形的占空比去控制芯片輸出的開關(guān)頻率的間歇頻率的占空比來調(diào)整電流。控制信號外部數(shù)字調(diào)光：CPU直接產(chǎn)生一個(gè)100Hz－250H電壓反饋

電壓反饋電流反饋

電流反饋實(shí)例分析以公司自己開發(fā)的LIPS22二合一電源為例，著重分析逆變器部分LIPS22電源輸入12V/2.5A左右，電壓范圍10.8－13.2V輸出4燈，直形燈管啟動(dòng)時(shí)，燈管兩端電壓＝1.9kV，f＝60kHz正常工作時(shí)，燈管兩端電壓＝780Vrms/7mA，f＝43kHzLPWM間歇頻率＝125Hz左右具有OLP開燈保護(hù)、OVP過壓保護(hù)、2K電阻高壓端對地保護(hù)實(shí)例分析以公司自己開發(fā)的LIPS22二合一電源為例，著重分析LCDTV電源逆變器工作原理課件OZ9938/OZ9939OZ9938為正調(diào)光，OZ9939為負(fù)調(diào)光，PinToPinPin1（DRV1）為MOSFET的驅(qū)動(dòng)輸出腳Pin2（VDDA）為芯片＋5V電壓輸入腳Pin3（TIMER）設(shè)定點(diǎn)燈時(shí)間和保護(hù)關(guān)機(jī)延遲時(shí)間由該腳外接到地的電容值決定點(diǎn)燈時(shí)間，在該腳電壓值達(dá)到3.0V后燈仍未點(diǎn)亮，則芯片停止工作并鎖死當(dāng)開燈保護(hù)被觸發(fā)后，該腳被內(nèi)部電流源充電，達(dá)到3.0V后，驅(qū)動(dòng)輸出關(guān)斷并鎖死當(dāng)過壓過流保護(hù)被觸發(fā)后，同樣地，該腳電壓達(dá)到3.0V后，芯片停止工作并鎖死

OZ9938/OZ9939OZ9938為正調(diào)光，OZ9939OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）調(diào)光信號電平輸入腳該腳電壓≥1.5V時(shí)，數(shù)字調(diào)光的LPWM的占空比為100％；〈0.1V時(shí)，占空比為0％當(dāng)Pin11（LCT）腳電壓〉3.0V時(shí)，該腳模擬調(diào)光的直流電壓為0.5V－1.25V，電壓幅度正比于燈管電流當(dāng)Pin11（LCT）腳電壓在0.5V－1.0V時(shí)，該腳輸入外接的LPWM脈沖實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)光Pin5（ISEN）燈管電流檢測反饋和燈管點(diǎn)亮監(jiān)測腳當(dāng)該腳電壓〈0.7V或者Pin6（VSEN）腳電壓〉Pin7（OVPT）電壓時(shí)，燈管未點(diǎn)亮當(dāng)該腳電壓〉1.2V并且Pin6（VSEN）腳電壓〈Pin7（OVPT）電壓時(shí)，燈管點(diǎn)亮。正常工作后，該腳作為燈管電流反饋的檢測腳OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）調(diào)光信號電平輸入OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）燈管電壓反饋檢測腳在點(diǎn)燈期內(nèi)，當(dāng)該腳電壓達(dá)到3.0V時(shí)，該腳作為電壓反饋腳進(jìn)行變壓器輸出電壓穩(wěn)壓在正常工作時(shí)，當(dāng)某種原因?qū)е略撃_電壓升高到〉