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液晶屏逻辑板TFT 偏压 电路工作原理

2016-07-15  忙碌的流星

    液晶屏逻辑板TFT 偏压 电路工作原

    

TPS65161能够为TFT-LCD面板提供4路符合时序要求的不同电压输出!并凭借其大电流输出能力!成为大尺寸显示器和LCDTV应用的理想选择。TPS65161包括可调上电时序和安全功能!如过电压保护、升压转换器和短路保护锁存变换!以及过热保护(155?)。此外!该器件集成了数据驱动信号!控制隔离MOSFET开关!切换VDAVGH电压。TPS65161内部框图如上图所示。

    一、TPS65161构成的偏压电路

    主板输出的上屏控制指令(ON-PANCEL)打开上屏控制电路后!输出液晶屏所需的上屏电压(12V)到驱动板!12V电压一方面加到TPS65161(22)脚!为芯片提供工作电压;另一方面送到外围电路!产生芯片所需的12V_SWVAA_FBVAA电压。

    TPS65161(9)脚和(16)脚使能控制信号控制下!上屏电压12V通过内部降压转换器产生时序控制器和LCD面板所需的驱动电压VDD.并在升压转换器的作用下!产生数据驱动器所需的电压VDA;同时!通过TPS65161内部进行双倍压转换(泵电源)形成扫描驱动器所需的VGHVGL电压。

    上述电压产生的时序驱动关系如下图所示。

    1VDD电压产生电路

    VDD电压产生电路由UPl(TPS65161)(15)(17)(18)(20)(21)脚内部电路及UP8(ME6100D)等外围电路构成!其电路如下图所示。

    上电后.TPS65161的?脚(ENl)接输入电压12V(高电平).(20)(21)脚的输入电压分为两路:一路送到基准电压发生器!产生稳定8V电压!给驱动运放提供工作电压;另一路供给内部MOS开关管的漏极。时钟脉冲发生器产生的时钟脉冲送到锯齿波发生器中!经调制处理后输出调制脉冲到运放的同相输入端!误差放大器输出的控制电压输入到运放的反相输入端!经运放比较放大后!输出电压到驱动控制器中!产生驱动脉冲经驱动运放放大后驱动MOS开关管!从(18)脚输出开关脉冲!经DP3稳压!LP2RP23CP36CP37RP35滤波及限幅后得到VD33V电压。

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    该电压的一路经RP20RP12RP22Rl14分压后反馈到(15)脚!控制驱动脉冲的占空比!从而实现稳压控制。

    第二路经LlCP78滤波!产生VDD电压!为驱动板上的时序控制器和扫描驱动器及数据器提供驱动电源;另一路经CP96CP97滤波后送到UP8(ME6100D)(1)脚!经内部稳压后从(3)脚输出V25V-A电压!供驱动板上主芯片使用。

    2.VAA_FB电压产生电路

    VAA_FB电压产生电路由UPl(TPS65161)(1)~(5)(28)脚内部电路及外围电路构成!其电路如下图所示。UPl(TPS65161)(12)脚为主升压转换器工作方式设置!决定其内部电路是工作在脉冲宽度调制或500/750kHz固定开关频率方式。本方案中!(12)脚经RP25(oΩ电阻)12V输入电压!工作在750kHz固定开关频率。

    主升压转换器有一个可调节的软启动电路!以防止在启动过程中的高涌流。软启动时间由连接到(28)脚的外部电容器CP26设置。(28)脚内部连接一恒流源!与内部电流限制与软启动脚电压成正比。在达到内部软启动的阈值电压时!比较器被释放电流限制。软启动电容器值愈大!软开始时间越长。

    上电后!12V输入电压经CP5CP6LP3滤波后!一路加到DP1CP7CP8CP9CP10组成的滤波电路!产生VAA_FB电压;另一路加到UPl(TPS65161)(4)(5)脚。

    VAA_FB电压经CP16滤波后加到UPl(TPS65161)(3)脚!(3)脚内接一个过电压保护开关Q2和过电压保护比较器!过电压保护比较器将(3)脚电压与内部基准电压进行比较!当(3)脚电压上升到23V时!TPS65161内部驱动控制器关N通道MOSFET!只有输出电压低于过电压阈值后!内部驱动控制器才会再开始工作。

    3.VDA电压产生电路

    VDA电压产生电路由UPl(TPS65161)(27)脚内部电路及外围电路构成!其电路如上图所示。

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    驱动板上主芯片输出的PWR_ON信号(高电平)TPS65161(9)脚!经(26)脚内外部电路处理后!从UP1(TPS65161电路VDA电压产生电路由UPl(TPS65161)(27)脚内部电路及外围电路构成!其电路如图5所示。驱动)(27)脚输出电压(20.2V)QP1的栅极!QP1将输入电压VAA_FB进行串联稳压后!从源极输出VAA电压!经CP12CP13Lll滤波后产生VDA电压!为数据驱动器提供工作电压。

    4.VGHVGL电压产生电路

    由于液晶屏内集成有数字电路和模拟电路!需要外部提供数字电压和模拟

    关闭。当TFT开启时!数电压。另外!为了完成数据扫描!需要TFT轮流开启/

    据通过源极驱动器加载到显示电极!显示电极和公共电极间的电压差再作用于液晶实现显示!因此需要控制TFT的开启电压VGH、关闭电压VGL!以及加到公共电极上的电压VCOM

    VGHVGL电压产生电路由UPl(TPS65161)(8)(10)(14)(11)(13)(24)脚内部电路及外围电路构成!其电路如下图所示。

    驱动板上主芯片输出的PWR_ON信号到TPS65161(9)脚!在(26)脚内外部电路延时作用下!(8)脚输入电压VAA_FBTPS65161内部电流控制与软启动电路控制后从(10)脚输出脉冲电压!经CP18耦合后与VAA电压经DP5(1)(3)接二极管整流后的电压叠加!再经DP5(3)(2)内接二极管整流、CP19CP43滤波后产生VGHP电压。同时!正泵电源通过外部分压电阻RP28RP27的设置来稳定输出电压VGHP。负电压(VGL)的工作原理与正电压(VGHP)的原理相似!在此不再重述。

    VGHP电压在主芯片输出的GVONGVOFF信号作用下!控制QP7的导通与截止!经DP7稳压!产生VGH电压供扫描驱动器使用!电路如中图所示。

    V420Hl-LNl屏所配逻辑板实物图

    逻辑板又称'T-CON'!其作用是将主板送来的LVDS信号在逻辑板上MCU的控制下!转换成屏所需要的行列驱动信号!驱动屏正常工作而显像。

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    逻辑板上的TFT偏压芯片普遍采用的是TPS65161TPS65162等型号的芯片!这些器件由于集成度高!只需少许外围元件就可以产生薄膜晶体管(TFT-LCD)晶屏幕需要的所有电压(VDDVDAVGHVGL)。当TFT偏压电路工作不正常时!将出现花屏、图暗等现象。

    逻辑板上的电压是受时序控制的!产生顺序为VDD33V25V_AVDAVGLVGH。上屏电压【12V)加到TPS65161(16).通过内部降压转换器产生时序控制器所需的VDD33V25V_A两种电压。

    TPS65161(9)脚输入使能控制信号时!将产生VDAVGLVGHP电压!VGHP电压在时序控制器输出的控制信号下!通过稳压控制电路产生VGH电压。

    奇美V420HI-L15屏所配逻辑板上TFT偏压芯片产生的各种控制电压测试点如左图所示。各控制电压的作用如下:VDD:数字电源!VDD33表示3.3V.其他同。

    AVDD/VDA:模拟电源!供给GAMMA电路。PWRON:

    DC/DC转换lC开启信号!来自时序控制芯片。GVONGVOFF:VGH时序控制信号!来自时序控制芯片。VGL:

    GATEOFF控制电压。VGH:

    GATEON控制电压。

    VCOM:显示屏的基准电压。

    M/POL:液晶驱动极性转换信号!用于产生VCOM信号。

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