液晶屏逻辑板TFT 偏压电路工作原理

忙碌的流星 2016-07-15

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液晶屏逻辑板TFT 偏压电路工作原

理

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VDA与VGH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的(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_SW、VAA_FB、VAA电压。

在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VGH和VGL电压。

上述电压产生的时序驱动关系如下图所示。

1、VDD电压产生电路

VDD电压产生电路由UPl(TPS65161)的(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！LP2、RP23、CP36、CP37、RP35滤波及限幅后得到VD33V电压。

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该电压的一路经RP20、RP12与RP22、Rl！14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Ll、CP78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CP96、CP97滤波后送到UP8(ME6100D)的(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)的(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)接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CP5、CP6、LP3滤波后！一路加到DP1、CP7、CP8、CP9、CP10组成的滤波电路！产生VAA_FB电压;另一路加到UPl(TPS65161)的(4)、(5)脚。

VAA_FB电压经CP16滤波后加到UPl(TPS65161)的(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内部驱动控制器关掉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)的(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)到TPS65161的(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)的(27)脚内部电路及外围电路构成！其电路如图5所示。驱动)的(27)脚输出电压(20.2V)到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CP12、CP13、Lll滤波后产生VDA电压！为数据驱动器提供工作电压。

4.VGH、VGL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。

VGH、VGL电压产生电路由UPl(TPS65161)的(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的(9)脚！在(26)脚内外部电路延时作用下！(8)脚输入电压VAA_FB经TPS65161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)内接二极管整流后的电压叠加！再经DP5(3)、(2)内接二极管整流、CP19、CP43滤波后产生VGHP电压。同时！正泵电源通过外部分压电阻RP28、RP27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。