第一章 背光基础原理
由于lcd面板本身本不发光,其面板光源由背光模组所提供,背光模组主要提供液晶均匀高亮度的光源,而背光模组发光主要是冷阴极管ccfl(cold cathode fluorescent lamp),冷阴极管由inverter(逆变器,常称背光板)驱动发光!
1.1冷阴极管光灯(ccfl)特性
冷阴极管灯(ccfl)是一种长而细的密封玻璃管,內充惰性气体。当給灯管施加高电压时,被气体电离,产生紫外线(uv)。紫外线打到內壁荧光材料上使其激发,发出可見光。  ccfl有詓多优点,包括:它是优良的白光源;低成本;高效率(光输出与输入电功率之比);长寿命(>25千時);稳定、稳定的工作状态;容易调节亮度,重量轻。 
1.2背光板设计基本要求
1.2.1 ccfl特性要求
ccfl有一些特殊性能,要考虑以最大化其效率、寿命和实用性。然而,這些特性帶來了一些特殊的设计。例如,为了最大化灯管的寿命,需要采用交流波形驱动ccfl。任何直流成分会使一部份气体聚集在灯管的一端,造使灯管的一端比另一端更亮。此外,为了最大化其效率,需要用接近正弦的波形驱动灯管。因此,ccfl通常需要一个直流-交流变换器(invetter,我们常说的背光板)来将直流电压变成40khz至80khz的交流波形,工作电压通常在500vrms至1200vrms。  在lcd电视中的灯等间隔地分布在整个lcd背板上,以提供最佳的光分。重要的是,所有灯要工作在相同的亮度下。尽管在ccfl灯管和lcd面板之间安排有散光器,可协助均匀分布背光,不均匀的灯管亮度仍然很容易被观察,并影响电视的影像品质。因lcd面板尺寸而异,用到的ccfl灯数量可能会多达30甚至40个,设计时必须考虑灯管电流平衡度。 还有,ccfl工作在高压状态,所以必须有过压、短路,开路等保护电路等 1.3背光板电路拓朴结构 inverter基本原理和开关电源是一样的,常见的变换方式有全桥、推挽、半桥架构;图1是基本的原理方框图。主要包括输入、逆变输出二大部分,输入包括直流主输入电压(21寸以下一般是+12±10%、以上一般为+24±10%);开关机电压(0----+5v);亮度调节电压(0----+5v);逆变输出主要是通过控制芯片输出pwm驱动mosfet工作,进行dc-ac变换后输出高频(40k-80k)低电流、高压交流(500v-1000v)电压点燃ccfl(冷阴极荧光灯)工作。

 图1背光板基本原理方框图

1.2.3新型二合一(ipb)电源简介
 
图2
图2是现在多大lcd tv电源采用的方案

图3
图3是新型二合一(ipb)lcd tv电源
半桥拓扑
半桥拓扑如下图所示。
变压器的原边与谐振电感lr, 谐振电容c1串联,与并联谐振电容c2并联。如果开关频率高于串联谐振频率,负载就像由电流源驱动。在起辉条件下,电路表现为并联负载谐振逆变器,输出表现为可调节的电压源,因而起辉电压可得到。开关管s1,s2交替导通。半桥逆变器在lcc(lr,c1,c2)谐振频率下为zvs操作。


全桥拓扑 
全桥拓扑如图3 所示[3]。c3是阻断直流,c1,c2是变压器副边的过压检测电容,同时用作谐振电容。
 

新型二合一电源优点是效率的提高,在设计上,一般采用上面的半桥或全桥电路。只是背光板输入的工作电压由低直流电压改为pfc输出的400v高压,设计必须考虑到电气隔离驱动,安规,温升的问题,由于有效率的优势,此方案是一个发展方向.

第二章 创维26l16机型二合一板电源部分
26l16机型电源板原理: 2.1  26l16机型电源板概述 26l16自产二合一电源(lips), 主要是配奇美(chimei)v260b1的屏,采用方案把power和inverter设计在一个板上, 该电源主要输出三组电压,5v、16v、24v,5v主要给主板的cpu提供电源,16v主要给主板电路提供电源,24v给背光电路提供电源,本章主要讲解以ic  str-w6556为主的power电源部分的原理介绍,附图2-1、图2-2

图2-1 str6556内部框图


图2-2主电源原理图

2. 2 电源部分原理介绍:
启动振荡:220v交流市电经共模差模电路滤波后送到rbv601整流,经c600滤波后获得脉动的+300v直流电压,此电压经开关变压器t000的初级绕组后加到了ic601的1脚。交流市电还经r000加到了ic601的4脚,同时给c609充电,当c609上的电压达到了ic601的启动电压16v后,ic601的内部振荡器开始工作,输出开关信号经内部激励电路去驱动内部mos管工作。于是开关变压器初级线圈就有了变化的电流流过,产生了感应电动势,在各个次 第8页 级绕组也产生感应电动势,经整流滤波后输出给各电路供电。
稳压电路:次级输出的+16v电压经r511、r506分压后加到ic602/tl431的输入脚,当输出电压上升时,经分压后的电压也上升,加到ic602后导致ic602的输出电压下降,即发光二极管ot601a的两端电压上升,发光变强,使得ot601b光敏三极管的等效电阻下降,ic601的6脚fb脚电压上升,反馈到内部振荡器使得振荡器提前翻转,mos管提前截止,变压器t000储能降低,输出电压下降,达到稳压的目的。电压下降时工作原理相反。
待机电路:此电源是低电平开机,高电平待机。当主板送来待机信号高电平时,一路经r503加到q501,使得q501饱和导通。+24v经过r504、ot601a、d502、q501c/e到地,使得发光二极管亮度极强,ot601b光敏三极管等效电阻很小,ic601的6脚电压上升较大,反馈到内部的比较器,超过比较器的基准1.8v后比较器翻转输出高电平,经过rs触发器后送到振荡器,控制振荡器工作的间歇状态,输出电压下降幅度较大。此时电源d608整流输出的电压经稳压后已经不能满足cpu的工作电压+5v。另一路待机信号经 r576加到q610的b极,q610饱和导通,集电极低电平经r577加到q609的b极,q609导通,将+24v经q609的ec加到d607/7805的输入端,经稳压后输出+5v以满足电源在待机时的cpu供电,保证电路的正常工作。
保护电路:当电源过压时,从反馈绕组反馈回来的信号经r607、zd602、r604加到ic601的7脚,当电压超过内部比较器elp的基准电压3.15v时比较器翻转,输出高电平经与门后送到rs触发器的s脚,关断振荡器的输出信号,电源停振。当vcc脚启动电压过压超过29.5v时,ovp过压检测电路工作输出高电平经与门送到rs触发器的s脚,同样关断振荡器的输出信号。当mos过流时,内部检测电阻sense r上的电压上升,经ocp比较器后输出高电平到rs触发器,经触发器后去控制振荡器工作。 


第三章 创维26l16机型二合一板背光部分
3.1  26l16机型背光板原理
3.1.1  26l16机型背光板概述 26l16自产二合一电源(lips), 主要是配奇美(chimei)v260b1的屏,采用方案把power和inverter设计在一个板上, 以ic  str-w6556为主的power电源部分在上章已经讲过,本章主要介绍inverter,原理图3-1、图3-2。
inverter电源特点:
(1) 高性能专用ccfl驱动ic oz9939加双高速驱动ic oz9982,具有高效的功率转换;
(2) 软起动,恒定的工作频率,提供大驱动电流给mosfet;
(3) 可以自定义灯管点灯时间和ic关断廷迟时间;
(4) pwm数字调光功能;
(5) 背光系统开路、短路、过压保护;
3.1.2工作基本原理
1、ic oz9939 oz9982引脚功能
oz9939引脚功能: 第1脚(drv1):驱动输出 第2脚(vdda):电源电压输入 第3脚(timer):设定启动时间和灯管关掉延迟时间 第4脚(dim):模拟调光,内部lpwm调光,外部pwm调光的脉冲输入 第10页 第5脚(isen):电流取样反馈 第6脚(vsen):电压取样反馈 第7脚(ovpt):过压过流阀值设定 第8、9脚:空脚不连接 第10脚(ena):控制ic工作的开/关 第11脚(lct):设定内部pwm调光频率的定时电容,也是模似调光选择的功能脚 第12脚(sstcmp):设定软起动的时间及其补偿电的电容 第13脚(ct):设定工作频率及起动频率定时电容与电阻 第14脚(gnda):模拟信号地 第15脚(drv2):驱动输出 第16脚(pgnd)功率接地  oz9982引脚功能: 第1脚(vddp1):电源供应1,第一个低压驱动器的电源供应 第2脚(gndp1):功率地 第3脚(ldr1):低压驱动器1,第一个非浮动(接地)驱动器的输出 第4、5脚:空 第6脚(ldr2):低压驱动器2,第二个非浮动(接地)驱动器的输出 第7脚(gndp2):功率地 第8脚(vddp2):电源供应2,第二个低压驱动器的电源供应 第9脚(bst2):第二个浮动驱动器的升压提供端2 第10脚(lx2):电感器连接2(如变压器另一端),降压变换器的开关节点,和第二个浮动驱动器的接地端 第11页 第11脚(hdr2):高压驱动器1,第二个浮动驱动器的输出 第12脚(pwm2):高压驱动驱动器2。第二个浮动驱动器输出 第13脚(ct):脉动驱动调制2,第二驱动器输入信号 第14脚(hdr1):高压驱动器2,第二个浮动器的输入信号 第15脚(lx1):电感器连接1(如变压器另一端),降压变换器的开关节点,和第一个浮动驱动器的接地端 第16脚(pgnd):第一个浮动驱动器的升压提供端1  [page]

    图3-1  inverter原理图


图3-2 invertet原理图

2、电源启动与工作
接通电源,经过power(图2-2 power)输出+24v给inverter工作电压,+16v主要输给功音功放,+5v给主板的主芯片工作。inverter启动工作如下:主板开机on信号从cn603的第3脚输入,q502、q503、q504、zd501组成稳压电路,将+24v稳压到+5v给oz9939的第10脚启动电压、同时也是给oz9939、oz9928提供工作电压,经过oz9939第12脚电容充电软起动后,oz9928和外部q506、q507、q508、q509,变压器t组成一个全桥拓朴电路,产生高压点燃液晶屏,inverter进入正常工作。
3、过压、过流电路 过压过流通过oz9939第6脚电压来监测,在正常工作时,如果有ccfl被损坏或被移除,c511、r535、r536、d513等组成电压反馈电压,第6脚电压将升高,如果高于r550、r551设置的第7脚电压,oz9939驱动(drive)信号将被调节,同时启动oz9939的关断信号。
4、调光电路 调光电路,是通过oz9939第4脚实现。本电源是采用ic内部低频pwm调光,只要通过cn603第2脚输入一个可调0---+5v的模拟电压,就能简单实现pwm数字调光,当输入电压是0时,亮度为最大。
5、待机电路 cn601的第1脚是待机控制脚(见图2-2),电路由q501,ot601、d502、ic601组成;主板待机信号为低电位时,电源正常工作。当是高电位时,q501、d502导通,ot601内部发光二极管电流增大,使ic601第6脚电流增大,输出电压下降,与此同时,辅助的电压也下降,中断了ic601第4脚的电力供给,ic停止工作之后,起动电阻r000又对vcc端子进行充电,电压又上升,ic又工作,上面动作不断重复,使电源进入burst方式工作,电源输出降低,其中+24v降到+8v,通过q609给主板继续提供待机工作电压。

第四章 电源规格书



4.2.3安规及emc特性

4.2.4背光源测试


4.3机械特性 3.3.1连接器脚位定义(如图,附视图)


4.4关键料清单


第五章  常见故障维修
修理前先仔细观察整个不良板有无烧器件,损坏器件、元器件虚漏焊等现象,ic(oz9939)损坏一般很少,如检测ic起动使能、工作电压正常,起动时13脚有三角波输出,一般ic都是好的,背光板常见故障以下二种: 1、 开机屏不亮维修流程 电源接通后,面板面工作指示灯如显示正常,而屏不亮,首先检查主电源部分+24v,+16v等是不是正常,如不正常按传统电源的维修方法检修主电源部分,如主电源+24v等输出正常,检查一下主板开机信号是否正常,本机开机是低电位开机。流程如下:

2、 开机时亮一下黑屏维修流程: 电源开机时如屏亮一下就出现黑屏,这种不良现象一般电路不正常时保护电路启动,首先要仔细检查变压器t602、q506、q507等关键器件有无作业不良,电流电压反馈电路有没有出现漏件,空、虚焊等,流程如下:


完结...