10.08 LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

LED液晶電視只是將背光燈由CCFL燈管改為發光二極管(LED)而已,LED光源與CCFL光源相比,沒有交流高壓,所以耗電量更少,使用壽命更長,色域覆蓋更廣,點亮速度更快等,而且使用材料也更加環保。所以LED取代CCFL成為液晶電視背光源,正因為LED取代CCFL,故其背光源對應的供電驅動電路則是完全不一樣了,CCFL需要近1000V工作電壓,觸發電壓更高,需要逆變電路進行驅動,而LED一般採用多隻LED燈串聯(稱燈條),點亮的電壓低則幾十伏,高則200多伏,所以驅動電路相對比較簡單,保護電路不多,檢修時相對簡單些,與CCFL一樣,LED屏的背光驅動電路有采用單獨驅動的,也有采用電源與背光驅動二合一的,本文是32寸LED原理圖,講解它的工作方式。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

它的功能為

(一)LED燈條過流保護。

(二)升壓電路過流檢測保護。

(三)LED驅動電壓輸出過壓保護。

(四)LED燈條斷路保護。

(五)燈條部分LED燈短路保護。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

LED驅動電路的核心器件是背光燈控制專用集成電路OZ9957,集成了上面所有保護等功能。電路工作原理為,從開關電源送來的12Ⅴ電壓,加到N901(13)腳供電端,當背光屏需要點亮時,從CPU輸出高電平的背光開關控制信號SW加到N901的(12)腳使能端,當該腳電壓大於2V時,N901內部振盪電路就會啟動工作,產生振盪脈衝信號,該振盪脈衝信號以(2腳)設定的工作頻率,再經內部驅動電路放大後,從(15)腳輸出信號幅度為5V的PWM開關驅動信號,作為V901,V902的驅動信號。MOS管Ⅴ901漏極所接的儲能電感L901、整流二極管VD901組成一個典型的升壓電路。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

當V901的柵極受N901(15)腳輸出信號驅動後,V901導通,並在L901中形成左正右負的電壓。Ⅴ901導通期間能量被儲存在L901中。V901截止時,儲能在L901中的能量通過VD901向C909充電,這時C909上的電壓,將是84V加上L901中存儲的自感電壓疊加後點亮LED燈條。

R703、R702、R701和N901(7)腳內部相關電路組成驅動電壓穩定電路。驅動電壓的高底是由LED燈條工作電流的大小來進行反饋控制的。為了保證LED燈發光的穩定性,需要恆流工作條件,所以其工作電流也不一樣,有的為120mA、有的只要60mA。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

以60mA燈條分析它的工作原理,當LED燈條點亮後,驅動電壓經過燈條,V902、R701、R702、R703對地形成工作電流,該電流在取樣電阻R701、R702、R703上形成反映燈條電流大小的取樣電壓(三個取樣電阻的等效值為8.3歐)。當電流為60mA時,取樣電壓上的壓降正好為0.5V。該電壓就是N901設定的燈條正常工作的標準檢測電壓,經R933加到N901的(7)腳,的內接電流管理器,電流管理器的基準電壓為0.5V,正常情況下(即燈條電流在正常範圍內時,取樣電壓不會超過0.5V)電流管理器不工作,當某種原因(如來自開關電源的電壓升高導致LED驅動電壓升高,或LED燈條中有少量發光二極管擊穿),導致燈條電流增大時,取樣電壓就會升高,升高後的電壓進入N901(7)腳後在電流管理器的電壓比較器中與基準電壓進行比較,當電壓超過0.5V時,電流管理器就會啟動進入工作狀態,輸出控制信號來調整(15)腳輸出的PWM開關驅動信號的佔空比,使V901的導通時間縮短,從而調整升壓電路輸出的LED驅動電壓下降,保證LED燈條的工作電流穩定在60mA,使背光亮度符合要求。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析

此時驅動電壓應在168V左右,由於單隻LED燈的點亮電壓為了3V左右(有的使用6V等)可以計算出該LED燈條上共串聯的燈珠。為了防止LED燈條因過流,過壓等原因的損壞,同時也為了避免燈條損壞後對電路的影響,LED驅動電路中都設計了完善的保護電路。

LED液晶電視背光屏驅動電路原理分析


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