lcdtv电源逆变器工作原理

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1、彩电研发中心课件www.konka.com2007-8-31LCDTV电源逆变器工作原理目录简述.电源逆变器原理框图电路组成分析实例电路分析2007-8-327/19/20212简述液晶显示非自体发光器件，需要靠背光源产生可视的图像，LCD电视通常用冷阴极荧光灯（CCFL）提供光源。冷阴极荧光灯具有管径细、寿命长、光效高；且不受启动次数的影响等优点。因此CCFL是目前最高效的显示器件背景照明光源。为了最大化灯管的寿命，需要采用交流波形驱动CCFL，为了最大化其效率(光输出与输入电功率之比)，需要用接

2、近正弦的波形驱动灯管。电源逆变器的功能即是将直流电源电压变成驱动CCFL的频率约为40kHz－80kHz的交流电流波形。2007-8-337/19/20213电源逆变器示意图DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆变器7/19/20214电源逆变器电原理框图控制信号驱动芯片开关电路谐振电路负载CCFL电源供电电压反馈电流反馈7/19/20215电源供电LCDTV22寸及以下＋12V、14V、19V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一电源＋24V、120V、400V7

3、/19/20216CCFL形状：I形、L形、U形、W形物理特性：内部密封惰性气体和水银的气体放电管，当两端加上电压时，因发生电离而发出可见光。电气特性：7/19/20217CCFL点灯曲线工作曲线7/19/20218CCFL冷阴极管在开始崩溃前等效阻抗为一极大阻抗（约100MΩ），一旦崩溃后阻抗急剧下降为低阻抗（约100KΩ）。因此需要一个满足CCFL崩溃前后的电压与频率曲线。高阻抗时提供高电压高频率，低阻抗时提供低电压低频率来减小变压器的匝比和提高逆变器的效率。7/19/20219谐振电路串联谐振

4、并联谐振串并联谐振7/19/202110谐振电路（串联谐振）电路图波特图回路的增益(dB)表示为频率的函数7/19/202111谐振电路（并联谐振）电路图波特图7/19/202112谐振电路（串并联谐振）电路图波特图7/19/202113谐振电路谐振电路的变换7/19/202114谐振电路7/19/202115开关电路推挽电路（PUSH-PULL）半桥电路（HALF-BRIDGE）全桥电路（FULL-BRIDGE）7/19/202116推挽电路（PUSH-PULL）电路形式通常应用在小尺寸的液晶电视

5、上。好处：电路简单，只用到n沟道MOSFET，降低成本（p沟道MOSFET较贵）和提高效率（p沟道MOSFET导通电阻较大）。改变工作电压，只需改变MOSFET而不用更换控制芯片。缺点：变压器需要中心抽头，要求工作电压稳定，变化范围不能太大。7/19/202117半桥电路（HALF-BRIDGE）电路形式由于作用在变压器上的电压降低一半，通常应用在工作电压较高的场合。例如，现在400V的高压inverter上。优点：电路简单，变压器无中心抽头。缺点：如果芯片没有高压驱动，需要用到p沟道MOSFET。

6、7/19/202118全桥电路（FULL-BRIDGE）电路形式应用范围很广，大小尺寸的液晶电视都有应用。优点：应用电压范围宽，变压器无中心抽头。缺点：成本较高，需要用到4个MOSFET。如果芯片没有高压驱动，需要用到p沟道MOSFET。7/19/202119驱动芯片芯片厂商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、Microsemi、MAXIM、Fairchild等芯片功能：允许/禁止、软启动、点灯/正常频率设定、开灯保护OLP/过压保护OVP/过流保护OCP、模拟/数字调光等7/19/202120控

7、制信号ON/OFF：CPU送过来的直流电平，接到驱动芯片的enable脚，允许/禁止芯片工作Dim：分模拟和数字调光模拟调光：CPU送来的直流电平控制驱动芯片输出的开关频率的脉冲占空比，使次级流过CCFL灯管的交流电流波形幅度发生变化来调光（电流波形连续）。因占空比调整范围有限，所以调光范围窄。7/19/202121控制信号数字调光：内部数字调光和外部数字调光内部数字调光：CPU给出控制的直流电平送到驱动芯片，驱动芯片内部产生一个100Hz－250Hz左右的LPWM（工作期内的开关频率仍然是40KH

8、z－80KHz左右），调整直流电平，可以控制该LPWM的占空比来调整CCFL灯管电流（电流波形是不连续的）。7/19/202122控制信号外部数字调光：CPU直接产生一个100Hz－250Hz左右的LPWM脉冲波形送到驱动芯片，通过控制该LPWM脉冲波形的占空比去控制芯片输出的开关频率的间歇频率的占空比来调整电流。7/19/202123电压反馈上面变压器Pin7高压（同灯管高压处连）经过C2和C5的分压，然后又经过R3的限流以及R3和R5的分压送到D2的正极，由D2取