LCDTV电源逆变器工作原理课件

LCD--TV电源逆变器工作原理

京安学院刘英才内部资料勿言拷贝LCD--TV电源逆变器工作原理目录1、简述.2、电源逆变器原理框图3、电路组成分析4、实例电路分析目录1、简述.2、电源逆变器原理框图3、电路组成分析4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。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，LC电源逆变器示意图

DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆变器电源逆变器示意图DC-ACVinVoutIinIoutC电源逆变器原理框图

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电源逆变器原理框图控制驱动开关谐振负载电源电压反馈电流反馈电源供电LCDTV22寸及以下＋12V、14V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一电源＋24V、120V、400V电源供电LCDTV22寸及以下CCFL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：

CCFL形状：I形、L形、U形、W形CCFL点灯曲线工作曲线CCFL点灯曲线CCFL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数比和提高逆变器的效率。CCFL冷阴极管在开始崩溃前等效阻抗为一极大阻抗（约100M谐振电路串联谐振并联谐振串并联谐振谐振电路串联谐振谐振电路（串联谐振）

电路图波特图回路的增益(dB)

表示为频率的函数谐振电路（串联谐振）电路图谐振电路（并联谐振）电路图波特图谐振电路（并联谐振）电路图谐振电路（串并联谐振）电路图波特图谐振电路（串并联谐振）电路图谐振电路谐振电路的变换谐振电路谐振电路的变换谐振电路

谐振电路开关电路推挽电路（PUSH-PULL）半桥电路（HALF-BRIDGE）全桥电路（FULL-BRIDGE）开关电路推挽电路（PUSH-PULL）推挽电路（PUSH-PULL）电路形式推挽电路（PUSH-PULL）电路形式半桥电路（HALF-BRIDGE）电路形式半桥电路（HALF-BRIDGE）电路形式全桥电路（FULL-BRIDGE）电路形式全桥电路（FULL-BRIDGE）电路形式驱动芯片芯片厂商：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/数字调光等驱动芯片芯片厂商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、M控制信号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。控制信号ON/OFF：CPU送过来的直流电平，接到驱动芯片的控制信号数字调光：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40KHz－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）。控制信号数字调光：内部数字调光和外部数字调光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。控制信号外部数字调光：CPU直接产生一个100Hz－250H电压反馈

电压反馈电流反馈

电流反馈实例分析以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，着重分析逆变器部分LIPS22电源输入12V/2.5A左右，电压范围10.8－13.2V输出4灯，直形灯管启动时，灯管两端电压＝1.9kV，f＝60kHz正常工作时，灯管两端电压＝780Vrms/7mA，f＝43kHzLPWM间歇频率＝125Hz左右具有OLP开灯保护、OVP过压保护、2K电阻高压端对地保护实例分析以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，着重分析LCDTV电源逆变器工作原理课件OZ9938/OZ9939OZ9938为正调光，OZ9939为负调光，PinToPinPin1（DRV1）为MOSFET的驱动输出脚Pin2（VDDA）为芯片＋5V电压输入脚Pin3（TIMER）设定点灯时间和保护关机延迟时间由该脚外接到地的电容值决定点灯时间，在该脚电压值达到3.0V后灯仍未点亮，则芯片停止工作并锁死当开灯保护被触发后，该脚被内部电流源充电，达到3.0V后，驱动输出关断并锁死当过压过流保护被触发后，同样地，该脚电压达到3.0V后，芯片停止工作并锁死

OZ9938/OZ9939OZ9938为正调光，OZ9939OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）调光信号电平输入脚该脚电压≥1.5V时，数字调光的LPWM的占空比为100％；〈0.1V时，占空比为0％当Pin11（LCT）脚电压〉3.0V时，该脚模拟调光的直流电压为0.5V－1.25V，电压幅度正比于灯管电流当Pin11（LCT）脚电压在0.5V－1.0V时，该脚输入外接的LPWM脉冲实现数字调光Pin5（ISEN）灯管电流检测反馈和灯管点亮监测脚当该脚电压〈0.7V或者Pin6（VSEN）脚电压〉Pin7（OVPT）电压时，灯管未点亮当该脚电压〉1.2V并且Pin6（VSEN）脚电压〈Pin7（OVPT）电压时，灯管点亮。正常工作后，该脚作为灯管电流反馈的检测脚OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）调光信号电平输入OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）灯管电压反馈检测脚在点灯期内，当该脚电压达到3.0V时，该脚作为电压反馈脚进行变压器输出电压稳压在正常工作时，当某种原因导致该脚电压升高到〉Pin7（OVPT）电压时，关机保护将被触发，之后如前Pin3（TIMER）2、3所述。Pin7（OVPT）过压过流保护阀值设定脚通过外部电阻设置过压过流保护的阀值电压(〈3.0V)Pin8、Pin9空脚Pin10（ENABLE）芯片ON/OFF控制脚该脚电压大于2.0V芯片工作，小于1.0V时芯片停止工作Pin11（LCT）内部调光的LPWM频率设定和数模调光选择脚OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）灯管电压反馈检OZ9938/OZ9939由该脚外接到电源VDD的电阻和到地的电容决定内部数字调光的LPWM的频率数模调光功能选择如前Pin4（DIM）内所述Pin12（SSTCMP）软启动和环路补偿脚由该脚外接到地的电容实现软启动功能，并且该脚电压值决定输出驱动MOSFET的开关频率PWM的占空比Pin13点灯启动频率和正常工作频率设定脚由该脚外接到电压端的电阻和该脚外接到地端的电容决定Pin14（GNDA）模拟信号地脚Pin15（DRV2）MOSFET驱动输出脚该脚与Pin1（DRV1）脚相位相反Pin16（PGND）电源地脚OZ9938/OZ9939由该脚外接到电源VDD的电阻和到地OZ9938/OZ9939正常操作时序图OZ9938/OZ9939正常操作时序图OZ9938/OZ9939点灯期间的开灯保护时序图OZ9938/OZ9939点灯期间的开灯保护时序图OZ9938/OZ9939正常工作时的开灯保护时序图OZ9938/OZ9939正常工作时的开灯保护时序图OZ9938/OZ9939正常工作时过压/过流保护时序图OZ9938/OZ9939正常工作时过压/过流保护时序图LCD--TV电源逆变器工作原理

京安学院刘英才内部资料勿言拷贝LCD--TV电源逆变器工作原理目录1、简述.2、电源逆变器原理框图3、电路组成分析4、实例电路分析目录1、简述.2、电源逆变器原理框图3、电路组成分析4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。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，LC电源逆变器示意图

DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆变器电源逆变器示意图DC-ACVinVoutIinIoutC电源逆变器原理框图

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电源逆变器原理框图控制驱动开关谐振负载电源电压反馈电流反馈电源供电LCDTV22寸及以下＋12V、14V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一电源＋24V、120V、400V电源供电LCDTV22寸及以下CCFL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：

CCFL形状：I形、L形、U形、W形CCFL点灯曲线工作曲线CCFL点灯曲线CCFL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数比和提高逆变器的效率。CCFL冷阴极管在开始崩溃前等效阻抗为一极大阻抗（约100M谐振电路串联谐振并联谐振串并联谐振谐振电路串联谐振谐振电路（串联谐振）

电路图波特图回路的增益(dB)

表示为频率的函数谐振电路（串联谐振）电路图谐振电路（并联谐振）电路图波特图谐振电路（并联谐振）电路图谐振电路（串并联谐振）电路图波特图谐振电路（串并联谐振）电路图谐振电路谐振电路的变换谐振电路谐振电路的变换谐振电路

谐振电路开关电路推挽电路（PUSH-PULL）半桥电路（HALF-BRIDGE）全桥电路（FULL-BRIDGE）开关电路推挽电路（PUSH-PULL）推挽电路（PUSH-PULL）电路形式推挽电路（PUSH-PULL）电路形式半桥电路（HALF-BRIDGE）电路形式半桥电路（HALF-BRIDGE）电路形式全桥电路（FULL-BRIDGE）电路形式全桥电路（FULL-BRIDGE）电路形式驱动芯片芯片厂商：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/数字调光等驱动芯片芯片厂商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、M控制信号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。控制信号ON/OFF：CPU送过来的直流电平，接到驱动芯片的控制信号数字调光：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40KHz－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）。控制信号数字调光：内部数字调光和外部数字调光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。控制信号外部数字调光：CPU直接产生一个100Hz－250H电压反馈

电压反馈电流反馈

电流反馈实例分析以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，着重分析逆变器部分LIPS22电源输入12V/2.5A左右，电压范围10.8－13.2V输出4灯，直形灯管启动时，灯管两端电压＝1.9kV，f＝60kHz正常工作时，灯管两端电压＝780Vrms/7mA，f＝43kHzLPWM间歇频率＝125Hz左右具有OLP开灯保护、OVP过压保护、2K电阻高压端对地保护实例分析以公司自己开发的LIPS22二合一电源为例，着重分析LCDTV电源逆变器工作原理课件OZ9938/OZ9939OZ9938为正调光，OZ9939为负调光，PinToPinPin1（DRV1）为MOSFET的驱动输出脚Pin2（VDDA）为芯片＋5V电压输入脚Pin3（TIMER）设定点灯时间和保护关机延迟时间由该脚外接到地的电容值决定点灯时间，在该脚电压值达到3.0V后灯仍未点亮，则芯片停止工作并锁死当开灯保护被触发后，该脚被内部电流源充电，达到3.0V后，驱动输出关断并锁死当过压过流保护被触发后，同样地，该脚电压达到3.0V后，芯片停止工作并锁死

OZ9938/OZ9939OZ9938为正调光，OZ9939OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）调光信号电平输入脚该脚电压≥1.5V时，数字调光的LPWM的占空比为100％；〈0.1V时，占空比为0％当Pin11（LCT）脚电压〉3.0V时，该脚模拟调光的直流电压为0.5V－1.25V，电压幅度正比于灯管电流当Pin11（LCT）脚电压在0.5V－1.0V时，该脚输入外接的LPWM脉冲实现数字调光Pin5（ISEN）灯管电流检测反馈和灯管点亮监测脚当该脚电压〈0.7V或者Pin6（VSEN）脚电压〉Pin7（OVPT）电压时，灯管未点亮当该脚电压〉1.2V并且Pin6（VSEN）脚电压〈Pin7（OVPT）电压时，灯管点亮。正常工作后，该脚作为灯管电流反馈的检测脚OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）调光信号电平输入OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）灯管电压反馈检测脚在点灯期内，当该脚电压达到3.0V时，该脚作为电压反馈脚进行变压器输出电压稳压在正常工作时，当某种原因导致该脚电压升高到〉