2.供电与启动工作
1)背光灯板供电
背光灯板的供电电路见图3所示。电源板输出的24V电压经输入连接器XS7001的1~5脚为背光灯板供电,其中24V直接为BOOST结构的升压输出电路和BUCK结构的均流控制电路供电;同时经两级串联稳压电路Q7002、D7003和Q7001、D7001降压、稳压后,产生5V的VDD电压和VEE电压,为驱动控制电路OZ9986(N7101/N7201)的12脚、26脚供电。

2)启动工作过程
遥控开机后,主板输出的点灯控制EN电压和亮度调整DIM电压分别送到OZ9986(N7101/N7201)的19脚和27脚,背光灯电路启动工作。一是OZ9986(N7101/N7201)从10、9、8脚输出DRV升压激励脉冲电压,推动BOOST结构的升压输出电路MOSFET开关管工作于开关状态,与储能电感和续流二极管、输出滤波电容配合,将24V供电提升到45~60V(根据显示屏大小和背光灯串的需要,各个背光灯供电电压有所不同),为背光灯串供电;二是OZ9986(N7101/N7201)从18、17、16、15、14、13脚输出COMP均压激励脉冲电压,推动BUCK结构的降压型均流控制电路MOSFET开关管工作于开关状态,与储能电感和续流二极管配合,对各个灯串的电流进行控制,达到均衡电流、均衡和稳定背光灯亮度的目的。
模块电路采用恒定电流方式驱动LED负载,因此输出电压会随LED负载的正向电压变化而做自动调整。
3.BOOST升压输出和BUCK均流控制电路
由于背光灯板需要为12条背光灯串提供电源,工作电流较大,为此不但采用两个相同的背光灯驱动电路,而且每个背光灯驱动电路采用3个相同的BOOST升压输出电路并联运行,和6个BUCK结构的降压型均流控制电路,以提供足够的供电电流。

图4所示背光灯驱动电路1中的BOOST结构升压输出电路:开机背光灯电路启动后,OZ9986(N7101)从10、9、8脚输出DRV1、DRV2、DRV3升压激励脉冲电压,分别经D7167、R7450、R7147、R7139,D7168、R7157、R7148、R7160,D7169、R7158、R7149、R7167去推动三路BOOST结构的升压输出电路MOSFET开关管Q7101、Q7102、Q7103工作于开关状态,与储能电感L7101、L7102、L7103和续流二极管D7101、D7102、D7103、输出滤波C7121、D7122电容配合,将24V供电提升到60V左右(根据显示屏大小和背光灯串的需要各个背光灯有所不同,一般在45~63V之间),产生OUT1输出电压,经连接器XS7101、XS7102的7、6脚为6路LED背光灯串供电。
图4所示背光灯驱动电路1中的BUCK结构均流控制电路:开机背光灯电路启动后,OZ9986(N7101)从18、17、16、15、14、13脚输出COMP1、COMP2、COMP3、COMP4、COMP5、COMP6均压激励脉冲电压,推动BUCK结构的降压型均流控制电路MOSFET开关管Q7161、Q7162、Q7163、Q7164、Q7165工作于开关状态,与储能电感L7161、L7162、L7163、L7164、L7165、L7166和续流二极管D7161、D7162、D7163、D7164、D7165、D7166、电容器C7181、C7182、C7183、C7184、C7185、C7186配合,对连接器XS7101、XS7102的1、2、3脚6路LED灯串回路CH11、CH12、CH13、CH14、CH15、CH16的电流进行控制,达到均衡电流、稳定背光灯亮度的目的。

图5所示背光灯驱动电路2中的BOOST结构升压输出电路和BUCK结构均流控制电路与图4所示的背光灯驱动电路1中的电路结构和原理相同,只是元件编号不同,不再重述。
图4和图5所示的背光灯驱动电路的BOOST结构升压输出电路和BUCK结构均流控制电路工作原理是相同的,我们将图4中的驱动电路U7101中的10脚外部以Q7101为核心的BOOST结构升压输出电路和18脚外部的以Q7161为核心的BUCK结构均流控制电路为例,绘出工作原理简图如图6所示,说明BOOST升压输出电路和BUCK均流控制电路工作原理。

1)BOOST升压输出电路
BOOST升压输出电路由储能电感L7101、MOSFET开关管Q7101、续流管D7101、输出电容C7121//C7122为核心组成,其工作原理与电源板的PFC功率因数校正电路工作原理基本相同。
MOSFET开关管Q7101导通时,24V电流经储能电感L7101、开关管Q7101、R7121~R7125到地,在储能电感L7101中产生感应电压并储能,此时由开机状态24V电压在输出滤波电容C7121//C7122两端形成的电压为背光灯串供电;
开关管Q7101截止时,24V电压经电感L7101、D7101、C7121//C7122到地,对C7121//C7122充电,同时,流过L7101电流呈减小趋势,电感两端必然产生左负、右正的感应电压,这一感应电压与24V电压叠加,经续流二极管整流、输出电容滤波,将24V供电电压提升到60V左右,根据负载自动调整,满足LED灯串的供电需要,经连接器输出为LEC背光灯串供电。
R7121~R7125为Q7101的S极电流取样电阻,R7121~R7125两端电压反映了Q7101的电流大小,产生ISW11电流取样电压,反馈到OZ9986的5脚内部控制电路,对开关管Q7101的工作电流进行监测,当Q7101发生过流故障,5脚电压达0.5V时,OZ9986采取保护措施,停止输出激励脉冲DRV1,直到下一个驱动器周期开始。
2)BUCK均流控制电路
背光灯点亮后,均流电路对LED灯串回路电流进行控制,达到调整灯串亮度平衡的目的。
MOSFET开关管Q7161导通时,LED灯串电流CH11经储能电感L7161、开关管Q7161、R7161//R7181到地,LED灯串下端CH11电压下降,在储能电感L7161中产生感应电压并储能,理论上此时背光灯电流最大,发光最亮;
开关管Q7161截止时,储能电感L7161中的储能电压经续流二极管D7161整流、输出电容C7181滤波,LED灯串下端CH11电压上升,理论上此时背光灯电流最小,发光最暗。由于电感和电容两端电压不能突变,开关管的工作频率较高,在Q7161的控制下,维持灯串下端CH11电压相对稳定。
OZ9986输出的均流控制脉冲宽度越宽,Q7161导通时间越长,CH11电压相对下降,LED背光灯变亮;OZ9986输出的均流控制脉冲宽度越窄,Q7161导通时间越短,CH11电压相对上升,LED背光灯变暗。
R7161//R7181为Q7161的e极电流取样电阻,R7161//R7181两端电压反映了Q7161和LED灯串电流大小,产生IS11电流取样电压,反馈到OZ9986的20脚内部控制电路,对开关管Q7161的工作电流进行监测,据此对输出18脚输出的COMP脉冲进行控制;当Q7161发生过流故障,20脚电压达0.5V时,OZ9986采取保护措施,相应的引脚停止输出COMP激励脉冲,并会恢复到正常状态的最低ON时间占空比。
据上述分析,BOOST升压输出电路对LED背光灯串上部的供电电压进行控制,BUCK均流控制电路对LED灯串下部的电压进行控制,二者协同配合,对加在LED灯串的实际工作电压进行控制和平衡,达到稳定LED工作电压和发光亮度的目的。
3)过压欠压保护电路
在图4和图5的BOOST升压输出电路滤波电容C7121、C7122或C7221、C7222两端设有分压取样电路R7103、R7109、R7104和R7203、R7209、R7204,获取取样电压OVP1或OVP2,反馈到驱动控制电路U7101或U7102的2脚。当背光灯板输出的OUT1或OUT2电压过高、过低,送到U7101或U7102的2脚检测电压OVP低于0.1V或高于3.0V时,U7101或U7102停止输出激励脉冲DRV,达到保护的目的。
二、背光灯电路维修提示
康佳LED液晶彩电背光灯板发生故障时,一是背光灯板不工作,所有的LED灯串均不点亮,引发有伴音无光栅的故障;二是驱动电路1或驱动电路2其中一个发生故障,引发相应的背光灯串不亮,产生半个屏不亮的故障;三是个别灯串发生故障或老化,引发显示屏局部不亮或亮度偏暗的故障。
由于背光驱动电路1和背光灯驱动电路2的电路结构相同,每个背光灯驱动电路内部的3个BOOST升压输出电路和6个BUCK均流控制电路的电路相同,维修时可采取测量相同电路的相同部位电压、电阻的方法,将测量的结果对比分析,找到电压或电阻异常的故障电路,再对该电路元件进行检测,直到找到故障元件。
1、黑屏
显示屏背光灯串全部不亮是背光灯板的2个背光灯驱动电路同时发生故障,主要检查器供电、控制电路等共用电路,也不排除一个背光灯驱动电路发生短路击穿故障,造成共用的供电电路发生开路等故障。
1)检测输入电压24V及ENA点灯控制、DIM亮度控制信号是否正常工作,如果不正常,检测开关电源板和主板控制系统。
2)检测保险丝F7001是否烧断,如果烧断说明背光灯驱动板有严重短路故障,常见为BOOST升压输出电路MOSFET开关管、续流二极管、输出滤波电容击穿短路,测量OUT输出电压是否与地短路。
3)检测降压稳压电路输出的VDD、VEE的5V供电是否正常,如果不正常检查稳压管D7003、D7001和稳压三极管Q7002、Q7001是否正常,测量限流降压电阻R7021、R7022、R7024、R7017、R7018、R7019、R7023是否烧断或阻值变大,如果烧断说明降压、稳压电路存在严重短路故障,应首先排除、更换短路器件,再更换损坏的电阻。
4)、检查OZ9986的外部电路元件是否异常,如异常,更换新器件,如正常,更换OZ9986芯片。
2、半边屏不亮
出现半边屏不亮现象,由于背光灯板有2个相同的背光灯驱动电路,根据不亮LED灯串,首先判断是哪个背光灯驱动电路发生故障,再检测该通道续流二极管及升压MOSFET管、输出电容器是否异常。如异常,更换新器件,如正常,更换OZ9986芯片,如果还不正常,检测输入端是否接地短路。
3、个别灯串偏暗
出现个别灯串偏暗现象,多为背光灯LED灯串或Buck均流控制电路发生故障,根据不亮LED灯串判断出故障通道后,检测相关联的Buck电路上的开关管G极波形是否正常,逐一检测续流二极管、MOSFET开关管及电感,如果全部正常,还没有输出或输出异常,就是因为OZ9986上对应的均流通道异常,只能更换OZ9986。
例1:开机有伴音,无光栅
分析与检修:遇到显示屏背光灯全部不亮情况,主要检查背光灯板的供电电路、点灯控制和亮度调整电路。测量输入连接器XS7001的1~5脚输入的24V电压正常,测量降压稳压电路无5V电压输出,检查供电电路保险丝F7001烧断,说明背光灯板有严重短路故障。
测量BOOST升压输出电路开关管,发现Q7102烧断,其S极电阻R7127、R7128、R7129、R7130连带烧焦。拆下上述损坏器件,发现Q7102的G极与D极之间电路板烧焦,将烧焦的电路板处理后,由于R7127、R7128、R7129、R7130为1Ω贴片电阻。手头没有该器件,用普通0.24Ω/1W电阻代替后,在旧电路板上拆下EMBA5N10A开关管更换Q7012,再更换保险丝F70014后,通电试机故障排除。
例2:开机有伴音,光栅局部偏暗
分析与检修:遇到显示屏局部亮度暗的故障,一是LEC背光灯串发生开路、老化故障;二是均流控制电路发生故障。测量LED背光灯连接器灯串回路XS7101、XS7102、XS7201、XS7202的1、2、3脚回路CH电压,发现只有XS7202的3脚CH24电压与其它CH引脚电压不同,怀疑故障在该LED灯串及其控制电路。
检查XS7202的3脚外部均流控制电路,发现开关管Q7264各脚对地电阻与其它均流控制管各脚对地电阻有差异,更换Q7264后,故障排除。
海南 孙德印