LED背光驅(qū)動電路原理分析.docx

LED背光驅(qū)動電路原理分析-楊在魯該部分電路主要由集成塊IC8101(LD7400)組成，見下圖。LD7400是通嘉公司生產(chǎn)的異步電流模式升壓控制器，可以在10.5V28V電壓范圍工作。該器件具有斜率補償、輸入電壓欠壓鎖定、輸出電壓短路保護(hù)、可編程振蕩器頻率、熱關(guān)斷保護(hù)等功能。1背光開關(guān)控制電路背光開關(guān)控制電路較為簡單，主要由主板發(fā)出的開關(guān)控制信號ON/OFF和Q8302、IC8101(LD7400)的腳構(gòu)成。二次開機后，背光開關(guān)控制信號ON/OFF由低電平變?yōu)楦唠娖?，?jīng)CN9903的13腳送入到二合一電源板。該信號經(jīng)R8304和R8305分壓后，加到Q8302的控制極，Q8302飽和導(dǎo)通，相當(dāng)于把R8306-端接地，IC8101內(nèi)電路檢測到這一信號后，使IC8101進(jìn)入正常工作模式。2升壓電路本機采用自舉升壓電路結(jié)構(gòu)把+36V電壓升高到78V電壓，為LED背光燈供電。它的好處是：當(dāng)功率轉(zhuǎn)換電路未工作或功率管短路時，輸出的電壓低，不會使LED過流而損壞，同時可以避免開機瞬間沖擊電流對LED的影響。二次開機后，+12V電壓直接加到LD7400的腳，LD7400啟動工作。當(dāng)開關(guān)控制信號ON/OFF變?yōu)楦唠娖绞筈8302飽和導(dǎo)通時，LD7400內(nèi)部控制電路檢測到這一情況，從腳輸出PWM脈沖。當(dāng)腳輸出高電平時，該信號經(jīng)R8104和R8105加到Q8101的柵極，Q8101飽和導(dǎo)通。+36V電壓經(jīng)L8101、Q8101和R8107到地，電感L8101儲能，感應(yīng)電動勢為上正下負(fù)。當(dāng)腳為低電平時Q8101截止，Q8101的柵極電荷經(jīng)D8101、R8104回到LD7400的腳內(nèi)部。流過L8101兩端的電流被截斷，L8101感應(yīng)的電動勢變?yōu)樯县?fù)下正。此時，L8101感應(yīng)的電動勢疊加上+36V的輸入電壓，形威78V電壓作為LED背光燈的驅(qū)動電壓。3電流穩(wěn)壓電路因LED對電流要求嚴(yán)格，因此本電源穩(wěn)壓取樣采取電流取樣模式，從電流檢測電阻R8201、R8202、R8203、R8204、R8205、R8213上取得經(jīng)LED燈管的電流大小信號送入IC的FB腳，調(diào)整驅(qū)動脈沖占空比實現(xiàn)LED驅(qū)動電流控制。LED-SOURCE電壓產(chǎn)生后，從接LED燈串的插座CN8901的12腳和腳接入，送往LED燈條，LED燈條的另一端經(jīng)CN8901的腳和腳（LED-1）與背光燈驅(qū)動電路中Q8203的漏極相接。R8201R8205、R8213為電流檢測電阻，R8211、R8208/R8214、IC8201為基準(zhǔn)電壓形成電路，12V經(jīng)基準(zhǔn)電壓形成電路將FB點電壓抬升到2.5V左右，完成該信號與IC8101的腳內(nèi)部電路匹配（腳輸入電壓要求在2.5V左右，內(nèi)部電路才能正常工作）。當(dāng)某種原因造成流過LED燈條的電流過大時，流過電流檢測電阻兩端的電流增大，電流檢測電阻R8201等電阻兩端的電壓升高，使FB電壓升高，經(jīng)lC內(nèi)部邏輯處理電路控制后，腳輸出的PWM脈沖占空比就會減小，使Q8101導(dǎo)通時間縮短，L8101儲能時間下降，LED-SOURCE電壓降低，使流過LED燈條的電流減小。當(dāng)某種原因造成LED背光板的電流過小時，穩(wěn)壓過程與上述過程相反。4調(diào)光控制由于LED發(fā)光二極管的發(fā)光亮度對電流變化很敏感，微小的電流變化都會造成LED的亮度變化，再加上LED發(fā)光二極管允許流過的電流大小有限，稍微低一點或高一點就會造成LED發(fā)出的光線顏色改變，因此，很難用調(diào)節(jié)電流的方法來調(diào)節(jié)LED發(fā)光亮度。所以，LED發(fā)光二極管一般都采用PWM脈沖調(diào)光的方式來調(diào)節(jié)亮度。本電源使用的是PWM調(diào)光，即利用人眼的視覺特點，通過單位時間內(nèi)，LED亮滅時間的比例，來達(dá)到調(diào)整LED亮度的目的。本電源的調(diào)光控制分兩部分完成，一路控制IC8101，使IC8101的腳無脈沖輸出；另一路控制Q8203，使LED背光板電流通路瞬間斷開。主板送來的背光亮度控制信號DIM從CN9903的腳輸入，一路經(jīng)R8103和R8102分壓后，加到IC8101的腳。當(dāng)DIM信號為高電平時，送入腳的信號也為高電平（大于2V），IC8101內(nèi)部電路正常工作，腳輸出正常的驅(qū)動信號，LED背光燈正常點亮；當(dāng)DIM信號為低電平時，送入腳的信號也為低電平（小于1V），內(nèi)部控制電路使腳輸出低電平，Q8101截止。另一路直接送入Q8202的基極。當(dāng)DIM信號為高電平時，Q8202飽和導(dǎo)通，Q8201導(dǎo)通，Q8203的柵極為高電平飽和導(dǎo)通，LED背光板有電流流過而發(fā)光；當(dāng)DIM信號為低電平時，Q8202截止，Q8201因基極為高電平而截止，從而使Q8203的柵極無電壓，Q8203也截止。LED中無電流通路不發(fā)光。由于DIM信號的頻率是在100Hz800Hz之間，遠(yuǎn)高于人眼的視覺暫停的界限，所以人眼看不見背光閃爍。5保護(hù)電路保護(hù)電路主要由過壓保護(hù)電路、LED背光開路保護(hù)電路、過流保護(hù)電路及過熱保護(hù)電路組成。(1)過熱保護(hù)過熱保護(hù)電路主要是限制集成電路總功率耗散。當(dāng)集成電路內(nèi)部溫度達(dá)到150時，集成電路內(nèi)部保護(hù)電路動作，關(guān)閉腳PWM信號輸出。(2)過壓保護(hù)電路/LED背光開路保護(hù)電路在LED背光板負(fù)載開路或者輸出電壓過高時，必須使芯片進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，從而使芯片停止工作。當(dāng)負(fù)載開路時會導(dǎo)致FB上的反饋電壓一直為低電平，LD7400則會一直工作在最大占空比狀態(tài)，同時由于電感L8101沒有退磁通路，輸出電壓LED-SOURCE會越來越高。最終結(jié)果是損壞LED驅(qū)動電源。因此，本電源加有過壓保護(hù)電路/LED背光開路保護(hù)電路，它主要由可控硅Q8301及外圍電路構(gòu)成。當(dāng)負(fù)載開路或LED-SOURCE電壓異常升高時，該電壓使穩(wěn)壓管ZD8301導(dǎo)通，ZD8301導(dǎo)通后，Q8301導(dǎo)通，主板送入的背光開關(guān)控制信號ON/OFF信號被Q8301短接到地，Q8302截止，R8306從電路中斷開，IC8101內(nèi)部控制電路檢測到這一信息后，關(guān)閉腳的PWM脈沖信號輸出。(3)過流保護(hù)IC8101的腳內(nèi)置有過流比較器。當(dāng)LED -SOURCE的負(fù)載