lcdtv電源逆變器工作原理

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1、彩電研發(fā)中心課件www.konka.com2007-8-31LCDTV電源逆變器工作原理目錄簡述.電源逆變器原理框圖電路組成分析實(shí)例電路分析2007-8-327/19/20212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

2、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。2007-8-337/19/20213電源逆變器示意圖DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆變器7/19/20214電源逆變器電原理框圖控制信號(hào)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7/19/20215電源供電LCDTV22寸及以下＋12V、14V、19V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一電源＋24V、120V、400V7

3、/19/20216CCFL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：7/19/20217CCFL點(diǎn)燈曲線工作曲線7/19/20218CCFL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比和提高逆變器的效率。7/19/20219諧振電路串聯(lián)諧振

4、并聯(lián)諧振串并聯(lián)諧振7/19/202110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)7/19/202111諧振電路（并聯(lián)諧振）電路圖波特圖7/19/202112諧振電路（串并聯(lián)諧振）電路圖波特圖7/19/202113諧振電路諧振電路的變換7/19/202114諧振電路7/19/202115開關(guān)電路推挽電路（PUSH-PULL）半橋電路（HALF-BRIDGE）全橋電路（FULL-BRIDGE）7/19/202116推挽電路（PUSH-PULL）電路形式通常應(yīng)用在小尺寸的液晶電視

5、上。好處：電路簡單，只用到n溝道MOSFET，降低成本（p溝道MOSFET較貴）和提高效率（p溝道MOSFET導(dǎo)通電阻較大）。改變工作電壓，只需改變MOSFET而不用更換控制芯片。缺點(diǎn)：變壓器需要中心抽頭，要求工作電壓穩(wěn)定，變化范圍不能太大。7/19/202117半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式由于作用在變壓器上的電壓降低一半，通常應(yīng)用在工作電壓較高的場合。例如，現(xiàn)在400V的高壓inverter上。優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，變壓器無中心抽頭。缺點(diǎn)：如果芯片沒有高壓驅(qū)動(dòng)，需要用到p溝道MOSFET。

6、7/19/202118全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式應(yīng)用范圍很廣，大小尺寸的液晶電視都有應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用電壓范圍寬，變壓器無中心抽頭。缺點(diǎn)：成本較高，需要用到4個(gè)MOSFET。如果芯片沒有高壓驅(qū)動(dòng)，需要用到p溝道MOSFET。7/19/202119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7/19/202120控

7、制信號(hào)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。7/19/202121控制信號(hào)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40KH

8、z－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）。7/19/202122控制信號(hào)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。7/19/202123電壓反饋上面變壓器Pin7高壓（同燈管高壓處連）經(jīng)過C2和C5的分壓，然后又經(jīng)過R3的限流以及R3和R5的分壓送到D2的正極，由D2取