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长虹力铭VLC82002.50二合一电源板

 共同成长888 2018-10-04
长虹力铭VLC82002.50二合一电源板 - 独(善其身)步天下 - 常州张小伟
 
长虹力铭VLC82002.50二合一电源板进线抗干扰及桥式整流电路如下图
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 交流电220V从插座CN201输入,经保险F001(250V/6.3A)、ZNR001、RT001、R001、R002、R003、CX001、LF002、CY002、CX002、LF001、CY005组成的两级抗干扰电路,来滤除交流电源中的高频干扰。其中压敏电阻ZNR001为防止交流过压,吸收浪涌电?流;当负载过流时,通过热敏电阻RT001上的电流增大,热量增加,从而阻值变大而保护后级电路;CY002、CY005为共模电容,抑制非对称性干扰,电容值越大滤除低频干扰效果越好,由于漏电流限制不能使用太大的电容;CX001、CX002为差模电容,抑制对称性干扰,电容值越大滤除低频干扰效果越好;LF001、LF002为互感线圈,即是绕在同一磁环上的两只独立线圈,圈数相同,绕向相反,在磁环中产生的磁通相互抵消,磁芯不会饱和,主要抑制对称性干扰,电感值越大滤除低频干扰效果越好。然后进入BD001全桥整流滤波电路,输出不稳定的300V左右脉动直流电,通过L001、C001、C002组成的л型低通滤波器后输出至后级负载。

长虹力铭VLC82002.50二合一电源板之PFC电路

长虹力铭VLC82002.50二合一电源板PFC电路由以下几个部分组成:

  1)启动控制电路

二次开机后主板发出开待机控制信号PWR-ON高电平,通过插座CN401的1脚送入电源组件,经R715加至Q702的栅极,使Q702饱和导通,Q701的基极由高电平变为低电平而导通,5VS经Q701、R708、R709加到光电藕合器PC702的1、2脚,PC702内部发光二极管电流增大,发光增强使得3、4脚光敏三极管导通增强,而Q302基极变为低电平,由于开关变压器T301的6、7脚绕组感应电动势,经过D302、C307整流滤波和Q301、D305组成的电子稳压电路产生的电压送至Q302射极,使Q302导通,在其集电极形成VCC-PFC(13V)电压,提供给PFC模块U601(20CS02)的7脚作为其供电。 

  经BD001桥式整流后的300V电压,经过D602和R601、R602、R604分压送入U601的4脚,内部启动电路开始工作,向7脚外接电容C606充电,当7脚达到起动电压后一次起动成功。同时在开机后VCC_PFC电压通过R606加到U601的7脚,U601开始正常工作。PFC电压控制电路见下图所示。
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 2)PFC电压形成模块U601(2PCS02)脚位功能及电压参考见下表。
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 3)PFC电压形成

    U601正常工作后,从8脚输出驱动脉冲方波信号送至Q601、Q602两三极管的的基极,通过Q601、Q602组成的推挽电路放大后,经R609限流驱动Q101的栅极,使其处于导通和截止状态。即在Q601导通、Q602截止时,使Q101导通,储能电感T601的1、2脚电流增大并开始进行储能;在Q601截止、Q602导通时,使Q101截止,储能电感T601的1、2脚开始释能,通过二极管D603整流、电容610滤波形成400V左右的PFC电压。

  当某种原因致使PFC电压升高时,经R614、R615、R616分压反馈至U601的6脚,内部进行电压检测,致使输出的驱动信号脉宽占空比减小,缩短MOS管Q101导通时间,PFC电压降低,达到稳压的目的。PFC电压形成控制电路见下图所示。
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长虹力铭VLC82002.50二合一电源板之5VS/24V/5VDC电压形成电路

5VS/24V/5VDC电压主要由绿色开关电源控制芯片TEA1532组成的电路形成。

     1)5VS/24V/5VDC电压形成

     二次开机后形成的PFC-OUT电压经过开关变压器T301初级绕组1、5脚,送入主电源形成模块U301(TEA1532A)的8脚,内部振荡电路开始工作,同时在开关变压器T301初级绕组6、7脚感应电动势,经D302、C307整流滤波后得到14.7V左右的电压,再通过经Q301、D305组成的电子稳压电路,形成13.5V电压加到U301(TEA1532A)的1脚,作为其供电,U301(TEA1532A)二次起动成功,并从U301(TEA1532A)的7脚输出驱动脉宽信号,经R319激励MOS管Q304的栅极,使Q304工作于导通和截止开关状态。在截止期间,开关变压器T301通过次级绕组9脚感应电动势,经D403、C407整流滤波后形成5VS-CS电压,再通过C408、L402、C409、C422组成的低通滤波电路形成5VS电压,同时待机5VS电压加至Q405的漏极待命。而开关变压器T301次级绕组14脚也感应电动势,经D402、C405~C406、L401整流滤波后形成24.6V的直流电压,加至Q401的漏极待命。同时开关变压器T301次级绕组8脚也感应电动势,经D401、C401整流滤波后形成28.6V的直流电压,加至Q404的射极,由于Q702、Q701导通,产生24VD-ON高电平,致使Q402饱和导通,Q404基极低电平而导通,产生27.7V电压,送至Q401的基极,Q401导通,形成24VD电压。另外24VD电压加至Q405的栅极,Q405导通,从源极输出形成5VDC电压。5VS/24V/5VDC电压形成控制电路见下图所示。
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 2)稳压电路

     24VD和5VDC电压分别经R411和R412与R413分压加至精密电压比较器U401(TL431)的控制极,当该电压过高时U401饱和导通,光电藕合器PC501的1、2脚发光二极管电流增大,发光增强,次级3、4脚光敏三极管导通增强,主芯片U301(TEA1532A)的4脚电压变小,促使其7脚输出驱动脉宽变窄,从而使次级输出电压降低,达到稳压的目的,反之亦然。稳压反馈电路见下图所示。
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 3)欠压保护

     由R404~R406、U302、Q305等组成PFC电压欠压保护电路。

  由于某种原因致使桥式整流BD001输出的300V电压过低,经过R404~R406限流后,送入电压比较器U302的控制极,使之截止,而Q305的栅极有高电平电压输入则饱和导通,使提供给U301的1脚VCC电压拉低,U301停止工作。欠压保护电路见下图所示。
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 4)过流保护电路

    输出的5VDC、5VDC_CS+、24VD、24VD_CS+、5VS、5VS_CS+所有电压,经过三通道运算放大器U705(LM324)比较后,分别经D701、D708、D707、R714、D706后,送至可控硅U704的控制极。当24VD过流时,电阻R420两端电压增高;5VS过流时,电阻R421两端电压增高;当5VDC过流时,电阻R425两端电压增高,这些增高的压降分别送入U705(LM324)的9、10脚/2、3脚/5、6脚进行电压比较,而后从8/1/7脚输出高电平,致使D707齐纳击穿,U704饱和导通,光电藕合器PC703的1、2脚发光二极管发光增强,3、4脚光敏三极管导通增强,U301的3脚电压升高,促使主芯片U301内部过压检测而停止输出驱动信号,达到过流保护的目的。过流保护电路见下图所示。
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 5)过压保护

     当5VS、24VD电压过高时,分别经过RT701和R729、R726和R727、R725和R728分压后,通过D705后送至电压比较器U703的控制极,使U703饱和导通,Q703基极变为低电平而导通。5VS电压加至可控硅U704的控制极,U704饱和导通,光电藕合器PC703的1、2脚发光二极管发光增强,3、4脚光敏三极管导通增强,U301的3脚电压升高,促使主芯片U301内部过压检测而停止输出驱动信号,达到过压保护的目的。其中RT701为热敏电阻,若过压时,流过RT701上的电流增大,致使U703饱和导通,保护工作原理如前描述。过压保护电路见下图所示。
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长虹力铭VLC82002.50二合一电源板逆变电路原理分析

长虹力铭VLC82002.50二合一电源板逆变电路由以下几个部分组成:

  1)背光灯开关控制及DC-DC电压转换

    二次开机后由主板形成的背光灯开关控制信号BLON(高电平),从插座CN402的9脚输入,通过R10、R30分压加至Q1的基极,Q1导通,而Q3基极低电平也导通,通过三端稳压U1(L7805)将24V稳压输出5V,提供给U3(OZ964)的5脚,作为其供电。此时Q2截止,5V对U3(OZ964)的3脚(ENA起动)外接电容C28进行充电,当该脚电压上升至2V时,U3(OZ964)内部开始工作。背光灯开关控制及DCDC电压转换电路见下图所示。
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 2)振荡启动及PWM脉宽调制输出

     U3(OZ964)的5脚在得到5V供电后内部开始启动工作,并且5V电压通过R36向C31充电,同时向4脚外围软启动电容C30充电,当C36充得的电压大于2V时,振荡电路开始启动,C31上的电压低于1V时U3停止工作。

  从主信号处理板中的CPU送来亮度控制信号(I_PWM),经插座CN402的11脚加至U3(OZ964GN)的14脚,与其15脚外接三角波振荡频率调整电容C35、C36、C20形成的脉冲信号进行比较后,从U3(OZ964GN)的13脚输出低频PWM亮度控制信号,再经D32由9脚反馈输入。

  U3(OZ964GN)内部振荡电路产生的振荡信号与从9脚反馈回的PWM亮度控制信号进行比较调制,将振荡脉冲调制成断续的激励振荡脉冲,经内部驱动电路放大后分两组输出激励驱动信号:一路从U3(OZ964GN)的11脚输出N沟道激励信号、从12脚输出P沟道激励信号;另一路从U3(OZ964GN)的19脚输出P沟道激励信号、从20脚输出N沟道激励信号。

  3)高压激励驱动电路

     U3(OZ964GN)的11、12和19、20脚为该芯片的四个驱动脉冲输出脚,分别为NDR_D、PDR_C、PDR_A、NDR_B,并且11、12和19、20脚轮流产生高电平和低电平驱动脉冲信号(实际只采用NDR_D、NDR_B两路驱动信号),经前级半桥结构组成的驱动电路放大后送至全桥MOSFET电路与高压变压器一起,产生高压激励信号驱动灯管发光工作。

  U3(OZ964GN)的11脚输出高电平驱动信号NDR_D(直流电平约2.5V),MOS管Q10饱和导通,经过三极管Q21、Q20推挽放大后,送至耦合变压器T5的初级绕组线圈,而后在次级感应脉冲电动势,形成L-H、L-L、L-PWM驱动脉冲信号;同时U3(OZ964GN)的20脚输出高电平驱动信号NDR_B(直流电平约2.4V),MOS管Q4饱和导通,经过三极管Q14、Q22推挽放大后,送至耦合变压器T3的初级绕组线圈,而后在次级感应脉冲电动势,形成R-H、R-L、R-PWM驱动脉冲信号。

  形成的L-H、L-L、L-PWM和R-H、R-L、R-PWM驱动脉冲信号,加至由MOS管Q15、Q16、Q17、Q23组成的全桥架构功率输出电路,经过功率放大后的驱动激励信号,通过变压器T1、T4、T6耦合,在次级绕组感应出LEG1-1/LEG1-2/LEG1-3、LEG2-1/LEG1-2驱动脉冲,再由8只高压变压器(一只变压器可驱动两支灯管)T1、T3、T5、T7、T9、T11、T13、T15分别进行升压,由于漏电感有抑制作用,将高压变压器的初级线圈感应出高频方波变成交流正弦波,输出至8只插座,激励16根CCFL灯管,驱动灯管发光。在开机瞬间,该脉冲电压能达到1500V,随后稳定在1000V左右。高压激励驱动电路见下图所示。
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长虹力铭VLC82002.50二合一电源板保护电路工作原理

长虹力铭VLC82002.50二合一电源板保护电路由以下几个部分组成:

  1)过流保护

    将8只高压变压器的次级绕组及电容、二极管、电阻形成的取样信号,利用二极管半波整流电路对CCFL的电流进行取样,然后反馈至U3的9脚,通过U3内部调制电路检测到反馈信号而停止工作,达到故障保护目的。

  当灯管过流时,在耦合变压器T6的1、2脚绕组感应输出取样电压,经D2和D22整流后形成FBK电压,反馈至U3(OZ964)的9脚,将其电压拉低至1.25V以下,经过内部比较检测到低电压后,促使U3(OZ964)停止工作而保护。
2)灯管开路保护

     灯管保护电路主要由双运算块U2(LM358)及相关元件组成。

  当有某灯管开路时,检测输出端信号经D216、D217、D218、D219、D220、D221、D222、D223整流,送至U2(LM358)的3脚电压升高,通过其内部比较放大后,从1脚输出高电平,使MOS管Q19饱和导通,Q207因基极低电平而处于导通状态,致使Q206、Q13饱和导通,从而使得U3(OZ964)的起动3脚(ENA)相当于接地,其外接电容C28通过R225、Q206到地形成回路进行放电,当U3(OZ964)的起动3脚(ENA)电压低于1V时该芯片停止工作。

  同时Q207的基极因Q13饱和导通一直处于低电平而导通,需断电后再将+24VD电压泄放才能重新起动。灯管开路保护电路见下图所示。
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 3)过压检测保护电路

     由于有8路灯管输出插座,所以过压检测电路则是由8路过压检测保护电路组成,即每组输出插座反馈支路。下面分析其中一组输出插座CN2及反馈支路的保护过程。

  当某种原因致使输出电压过高时,通过电容C228、C7和C229、C40耦合,D209、D210半波整流,将取样电压反馈至U3(OZ964)的2脚,电压升高超过2V以上,经过内部过压比较检测后,致使该芯片截止而保护。

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