液晶电视机原理与维修技术

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第页平板电视维修技术大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析（二）2010-03-2910:05海信TLM32XX系列大屏幕液晶电视背光灯电路原理及分析

海信32寸液晶电视主要采用韩国三星屏和LG屏，以下把三星屏背光驱动电路进行介绍；

在本文的第一部分，介绍了背光灯管及驱动电路，并对驱动电路的要求进行了较详细的叙述，下面以韩国三星屏为例，对电路的组成形式、工作原理、控制方式进行介绍。

背光灯高压驱动电路在液晶电视机中，是一个单独工作的受控于CPU的电路组件，其主要作用是点亮液晶屏内的背光灯管并受CPU控制对其能进行启动、停止（on/off）及亮度控制。由于液晶屏的尺寸、灯管的数量、点亮电压、启动特性均不相同，背光灯高压驱动电路其输出特性必须适配于所驱动的液晶屏，所以背光灯高压驱动电路组件是随屏配套提供，在同一尺寸的液晶屏其型号不同，其背光灯高压驱动电路组件是不能互换的。

背光灯高压驱动电路组件部分主要由；振荡器、调制器、功率输出电路及保护检测电路组成，在三星32寸液晶屏中，背光灯高压驱动电路中除功率输出部分和检测保护部分外，振荡器、调制器及控制部分采用一块ROHM（罗姆）公司的单片集成电路BD9884FV来完成（图1虚线框内），功率输出采用N沟道和P沟道组合的MOSFET功率模块SP8M3来完成,保护检测由集成电路10393完成，输出电路有高压变压器、谐振电容及背光灯管（CCFL）完成（并有输出电压、输出电流取样电路），以上这几部份安装在一块电路板上，基本电路框图及工作过程如图1所示。图1

一、信号流程及工作原理；

图1中CPU部分送来的控制信号控制振荡器开始工作，产生频率约100KHz的振荡信号，送入调制器内部和CPU部分送来的PWM亮度控制信号进行调制，调制后输出断续的100KHz激励振荡信号送入功率输出电路，输出高压并点亮背光灯管。

PWM调制信号改变输出高压脉冲的宽度达到改变亮度的目的，背光灯管点亮后L2、C及CCFL的组合又使高压波形正弦形变化（低Q值串联谐振），电容C的容抗及L2的感抗又起到背光灯管的限流作用。

串联在背光灯管上的取样电阻R上的压降作为背光灯管的工作状态取样电压输送到保护检测电路（由10393组成），高压变压器L3的输出，作为输出电压取样信号也输送到保护检测电路，当输出电压及背光灯管工作电流出现异常，保护检测电路控制调制器停止输出。

由于三星32寸屏是采用16只背光灯管，又由于背光灯管不能并联和串联应用，所以必须每个背光灯管配用一个高压变压器，此16个高压变压器要有相适配的激励电路来驱动。图2A是三星32寸屏背光灯高压驱动组件图片，图2B是主要元件标注。图2A

图2B

【郝铭原创作品转载

请注明出处】

二、集成电路BD9884FV及MOS功率输出模块SP8M3介绍

1、BD9884FV

BD9884FV是ROHM（罗姆）公司专门为液晶显示屏背光灯高压驱动电路设计的系列集成电路之一（适合不同的屏及电路形式有BD9882~BD9886系列选用）。该集成电路支持多灯管大屏幕液晶显示器的背光灯高压驱动电路，每块BD9884FV可支持到8只灯管驱动。

BD9884特点；

1）2通道输出半桥拓扑结构（电路上改变即可用于全桥结构）

2）内置灯管电流、电压反馈检测控制电路

3）支持多灯管方案

4）软启动功能

5）具有时间锁存短路保护

6）具有欠压和过压保护

7）具有脉冲（PWM）输入和直流输入两种亮度控制方式

8）具有待机控制功能（由STB脚实现）

9）供电电压5～11V

10）具有内置同步移相通讯接口，支持多IC并联使用，实现大屏幕多灯管驱动（16根灯管）

11）SS0P-B28封装（表面贴片）

BD9884FV外形如图3所示内部框图如图4所示

各引脚的功能及实测电压值见表1（用数字表测）

图3

图4

表12、SP8M3

SP8M3是N沟道+P沟道组合功率放大MOSFET模块具有体积小、功率大、导通电阻小、对称性好、无需散热器的贴片元件，Vds为30VID最大达到7A，内部电路及外形图5所示。图5SP8M3内部电路及外形图6SP8M3内部N沟道及P沟道参数三、BD9884FV基本电路介绍

三星32寸液晶屏采用了两块BD9884FV完成对16灯管背光灯的激励驱动，电路比较

复杂，为了便于对三星32寸液晶屏16灯管背光灯高压驱动电路的理解，先介绍图7所示的

采用一块BD9884FV构成的两灯管驱动电路的基本方案。图7

BD9884FV是具有两通道输出的驱动集成电路，图7方案是两个通道分别点亮各自一只背光灯管的激励驱动原理图，两个通道均同时受16脚输入的on/off启动信号及1脚输入的PWM亮度控制信号的控制。由26、27脚输出第一通道激励信号，23、24脚输出第二通道激励信号

第一通道高压激励驱动；

BD9884FV的26、27脚输出激励信号及Q1、Q2、T1、C1、CCFL1、R1组成第一通道激励驱动电路，一八脚是该通道背光灯管工作状态取样反馈输入端，10脚是输出高压取样反馈输入端，起到输出电压异常和灯管工作异常时即进入停止激励输出的保护作用。

电路特点；

Q1、Q2为SP8M3功率输出模块，组成了全桥架构功率输出模式，等效电路图8所示（BD9884FV的设计是支持半桥架构功率输出模式，在本电路中增加了Q507、Q508电路，使其具有支持全桥架构功率输出的功能），输出电路由T1、C1、CCFL1及R1组成一个低Q值串联谐振电路。图8

工作过程；

在液晶电视开机后24V电源即加于背光灯驱动电路板上，该电压直接加于Q1~Q4功率输出模块，并经过降压稳压为6V后加到BD9884FV的28脚作为VCC电压，此时CPU送来开机on/off信号进入16脚，BD9884FV内部振荡器开始工作产生100KHz方波信号送入调制器并和CPU来经过BD9884FV1脚输入的PWM亮度控制信号进行调制、放大后由26、27脚输出激励信号加到全桥架构功率输出电路Q1、Q2的两只N沟道MOS管的栅极（G1）上，从图8等效电路中可以看到Q1、Q2中的四只MOS管组成了全桥架构的四个桥臂，由26、27脚输出激励信号，分别加到Q1和Q1功率模块的N沟道MOS管上，使其轮流导通，放大后的激励信号则经过L1流通，经过TI升压加到背光灯管并点亮灯管，TI的L3、C1和CCFL1组成一个低Q值的串联谐振电路，谐振频率和激励振荡频率相同时，输出波形进行了正弦化的矫正，在CCFL1灯管点亮后，其T1的感抗和C1的容抗起到了灯管限流作用。R1为CCFL1灯管工作电流取样电阻，该电压反映了灯管的工作状态是否正常工作，当灯管工作异常，灯管电流产生变化在R1上产生的压降Ui也相应变化，该灯管工作电流取样电压Ui反馈到BD9884FV的一八脚，控制振荡激励电路停止工作（在多灯管的液晶屏中当某一只灯管出现故障或启动性能有差异即会出现屏不能启动点亮的故障）。

T1的L2为输出电压过压、欠压取样绕组，取样电压Uv反馈到振荡、控制集成电路BD9884FV的10脚，该取样电压Uv的变化反应点亮灯管高压输出的正常与否，当电路出现故障引起该电压出现异常时，由10脚内部的比较控制电路，控制振荡电路停止工作。

高压变压器外形及接线图如图9所示。图9

第二通道高压激励驱动；

23、24脚输出激励Q3、Q4、T2、C2、CCFL2、R2组成第二路通道系统，工作原理和第一路通道相同17脚为第二路通道的灯管电流取样输入，一三脚为输出电压取样输入。

四、采用两块BD9884FV的16背光灯管驱动方案

三星32寸液晶屏的高压驱动电路采用了两只BD9884FV支持16只背光灯管，每只BD9884FV支持8只背光灯管，如图10所示。

在图10中可以看到BD9884FV的26、27脚输出通道同时激励两组全桥架构功率输出电路；Q1、Q2为一组，Q3、Q4为一组，这两组的激励输入端并联后接于.BD9884FV的26、27脚，一个BD9884FV输出激励通道支持两组率输出电路。再看图中由Q1Q2组成的一路输出电路在输出端连接两只高压输出变压器，并支持两只背光灯管，这样每一路通道即可以支持4只背光灯管，一块BD9884FV的两路通道即可以完成支持8只灯管。图10

16只背光灯管32寸液晶屏采用如图11所示的方案；用两块ND9884FV并联应用，采用一套控制信号控制，支持16只背光灯管点亮。在两块BD9884FV16灯管支持方案中，要求两块BD9884FV的四通道输出激励输出信号的PWM调制脉冲，依次移相900，这样4组灯管则达到轮流断电、供电，使亮度更均匀，干扰最小，为了达到此目的，两块BD9884FV的通讯连接移相控制由在两块BD9884FV的2、3、4、5、6之间进行，使四通道输出的PWM调制信号的相位关系如图12所示。

未完待续保护电路及故障维修

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平板电视维修技术大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析（一）2010-03-2823:47（目前液晶电视的销量和社会保有量非常大，液晶电视的维修资料奇缺，而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位，它类似于CRT电视的行扫描电路，是高压大电流电路，其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少，该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽，以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路，为下一步维修打好基础）

液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件，液晶屏自身不发光，它需要借助背光灯来实现屏的发光，即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来，利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线（对光进行调制）以形成图像，所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏，要显示色彩丰富的优质图像，要求背光灯的光谱范围要宽，接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯，一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯（coldcathodefluorescentlamp；CCFL）作为背光光源。

大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性，均采用多灯管系统，32寸屏一般采用16只灯管，47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算，一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到一三0W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W（加上其它电路耗电，一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右）

冷阴极荧光灯的构造和工作原理

冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件，其构造类似常用的日光灯，不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极，灯管内充有低气压汞气，在强电场的作用下，冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离，产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线，紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光，图1。

冷阴极荧光灯的特性

冷阴极荧光灯是一个高非线性负载，它的触发（启动）电压一般是三倍于工作（维持）电压，（电压值的大小和灯管的长度和直径有关）冷阴极荧光灯在开始启动时，当电压还没有达到触发值（1200～1600V）时，灯管呈正电阻（数兆欧），一旦达到触发值，灯管内部产生电离放电产生电流，此时电流增加，灯管两端电压下降呈负阻特性图2，所以冷阴极荧光灯触发点亮后，在电路上必须有限流装置，把灯管工作电流限制在一个额定值上，否则会因为电流过大烧毁灯管，电流过小点亮又难以维持。

图2是冷阴极荧光灯的电压电流特性，垂直轴表示流过灯管电流，水平轴表示灯管两端电压。在灯管开始点亮之前，水平轴上灯管两端的电压上升，当还未达到灯管触发电压时（1200V～1600V以下），灯管电流基本没有，当达到触发电压时（1200V～1600V）灯管内部汞原子电离，产生电流，灯管点亮由于电流上升，灯管两端电压急剧下降，并维持在400V～600V左右，此时由于外电路的限流作用，灯管两端的电压基本上维持在触发电压的大约三分之一处，灯管两端电压的小幅度变化会引起灯管电流较大幅度的变化（电流大幅度的变化，直接影响灯管的使用寿命）。点亮灯管后维持灯管两端电压的稳定性是重要的。

冷阴极荧光灯在良好的供电环境下，寿命可以达到25000～50000小时（近似于CRT寿命），即灯管供电的频率、波形、触发电压、维持电压、灯管电流要符合该灯管的特性。对于有亮度控制的灯管，波形要求更加严格，否则灯管寿命大大缩短（有些屏的背光灯管和液晶屏是做成一个整体是不可换的，灯管损坏，屏体整体也成废品）。

冷阴极荧光灯要求高效率、长寿命，那么对其灯管的供电、激励部分是要符合灯管的特性，供电源必须是交流正弦波，频率为40K～60K左右，触发电压在1200～1600V，维持电压约是触发电压的三分之一点（由灯管的长度和直径决定），由于每一只灯管的电压/电流特性并不是完全一样，灯管不能直接并联使用（串联应用虽然可以点亮，由于特性的差异造成相串联的灯管的亮度不同，会造成整屏亮度不均匀），所以在多灯管液晶屏中，每一只灯管均配单独一只高压变压器，图3是三星32寸屏的背光灯高压驱动板，该屏有16只灯管，其驱动板上就有16个高压输出变压器，图4是高压变压器。图5是三星32寸液晶平背光灯高压驱动电路的信号流程及简单框图。

目前背光灯高压驱动板和液晶屏是配套出厂的，不同型号、尺寸的液晶屏其高压驱动板是不可互换的。

图3

图4

关于冷阴极荧光灯的亮度控制；液晶电视也应该和CRT电视一样能进行亮度控制，但是冷阴极荧光灯因为其特有的非线性特性，用普通的依靠改变电压控制电流的亮度控制方法，有一定的困难，虽然发光亮度的增大可以通过增大灯管的电流来实现，但增大电流改变亮度的作用是有限的，且过大的电流会使灯管的电极受到损害，进而导致灯管的寿命缩短，同样减小电流控制亮度减小的作用也极其有限，并且电流减小会使放电难以维持导致熄灭，灯管弱电流放电对灯管的寿命也是不利的。

所以目前冷阴极荧光灯的亮度控制均采用脉冲调光，具体方法是；用30～200Hz的低频PWM脉冲波（PWM脉冲波的宽度受控于CPU）对施加于冷阴极荧光灯管上的连续振荡高压进行调制，使连续振荡波变成断续振荡波，从而达到控制亮度的目的，其控制原理是；断续的在极短间内停止对冷阴极荧光灯供电，由于停止时间极短，不足以使灯管的电离状态消失，但是其辐射的紫外线强度下降，管壁上的荧光粉的激发量减小，亮度也下降，只要控制PWM的脉冲的占空比，就可以改变灯管在一个导通/关闭周期的时间比，从而达到控制灯管平均亮度的目的见图5中，调制器输出的脉冲串信号，目前的技术可以达到400：1或更高的调光控制。

但是，由于此种控制方式是反复的启动、截止灯管，即在每一个启动、关闭周期都会造成灯管高启动电压及电流的突变的冲击，这对于气体放电灯的电极而言是极为不利的，会大大的缩短灯管的寿命，为了解决这一问题，目前均采用一种“柔性”启动技术，即对调光脉冲的包络的前沿和后沿，采用连续线性增幅和降幅的处理（前沿是一个逐步增大的过程，在后沿是一个逐步减小的过程）图6，这样经过线性变幅处理后的高压脉冲波，再作用于灯管上，就不会对灯管造成损伤，也不会影响灯管的寿命。为了防止断续时间过长灯管熄灭，PWM脉冲信号的频率控制在50～200Hz范围内。脉冲调光方法控制亮度的范围比较大，只要波形符合要求，对灯管的寿命没有影响。目前具有亮度控制笔记本电脑的液晶屏的亮度控制，均采用此方法。但是具有脉冲调光的背光灯驱动电路比较复杂，技术要求高。

对于多灯管屏的亮度控制，如果同时间断灯管的瞬间供电，PWM的间断频率会和液晶屏的刷新频率差拍，液晶屏会出现滚道干扰、闪烁、亮度不均匀等现象，为了防止这种现象产生，加于每个灯管的断续脉冲波相位上有所差异，即对灯管来说，短暂停止供电在多根灯管中，不是同时断电、供电，必须是交替轮流断电、供电。多灯管系统一般把灯管分为4组，供电系统的PWM脉冲有4个通道，输出4路经过PWM调制的高频脉冲波，每个通道向一组灯管供电，通道之间输出的PWM调制脉冲，依次移相900，这样4组灯管则达到轮流断电、供电，使亮度更均匀，干扰最小，三星32寸液晶屏有16根灯管，分为4组，每组4根灯管（24根灯管液晶屏的就每组6根灯管）。图5

图6

图7

功率放大器和输出电路；功率放大器的作用是把调制器调制的高频断续脉冲波，经过放大到足够激励点亮冷阴极荧光灯管点亮的功率。输出电路是利用变压器对功率放大后的激励信号进一步的升压以达到激励并点亮灯管电压，输出电路还有一重要的作用，即是把功率放大输出的方波转化为冷阴极荧光灯管工作必须的正弦波。

功率放大器在目前各厂家生产的背光灯高压驱动电路中均采用MOSFET组成的功率输出电路，电路形式有所不同，总的不外以下四种形式；

1、全桥架构；

全桥架构功率放大电路图8，放大元件由4只MOSFET（两只N沟道及两只P沟道）组成,应用的供电电压范围宽（6V～24V）最适合在低电源电压的场合应用。适合低电源电压的设备如笔记本电脑等低压供电的设备。

2、半桥架构；

半桥架构功率放大电路如图9；和全桥架构相比，节省了两只功率放大管（一只N沟道和一只P沟道的MOSFET）。在相同的输出功率和负载阻抗情况下，供电电压比全桥架构要提高一倍（电流为全桥架构的一半）,用在供电电压较高的设备上（大于12V）。

以上两种架构的功率输出电路的每一个桥臂的放大元件是N沟道和P沟道MOSFET组成的串连推挽功率输出电路。

3、推挽架构；

这种架构的功率放大电路如图10，只用两只廉价的低导通电阻的N沟道MOSFET，使电路的效率更高（P沟道的MOSFET价格高、由于导通电阻大，电路的效率较低），对于MOSFET的筛选要求也低，电路所用元件也少，有利于最大限度降低成本。该推挽架构对电源的稳定要求较高（如稳定的12V供电），对于如笔记本电脑的电池电压在使用中逐渐下降的设备，不易采用此推挽架构的电路。

4、Royer架构（自激振荡）；

自激振荡器方式图11，不需要激励控制电路，主要两只功率管和变压器加反馈电路组成的最简单应用方式，是在不需要严格控制灯频和亮度的设计中。由于Royer架构是自激式设计，受元件参数偏差的影响，很难严格控制振荡频率和输出电压的稳定，而这两者都会直接影响灯的亮度、使用寿命。并且无法对液晶屏进行亮度控制，一般应用在廉价的节能灯上，正因为此，Royer架构一般不被用于液晶显示屏上。尽管它是本文所述四种架构中最简单、廉价的。图8全桥架构图9半桥架构图10推挽架构

图11Royer架构

输出电路及正弦波的形成；

背光板驱动电路中前级（振荡器和调制器）和功率输出部分，基本上是工作在开关状态（开关状态工作效率高、输出功率大），输出基本也是开关信号，前面已经提到冷阴极荧光灯的最佳供电电压波形是正弦波，为了保证背光灯管工作在最佳状态（对于发光亮度及寿命是非常重要的），还必须把功率输出级输出的信号变换为正弦波。

正弦波的转换；

整个背光灯驱动电路我们可以把它看成是一个它激振荡器。

作为一个振荡器输出什么波型，完全取决于振荡器的输出电路特性，输出电路是非谐振电路，输出是脉冲波（输出特性是纯容性输出锯齿波，输出特性是纯阻性输出方波，输出特性是纯感性输出微分波为主），输出电路如果是谐振电路输出必然是正弦波。我们只要把背光灯高压驱动输出电路，做成一个谐振电路就可以输出正弦波，如果谐振电路的谐振频率就是振荡器的振荡频率，那么该背光灯驱动电路，就能做到最大限度的高效的把能量传输给灯管。

输出电路的处理方式是；在高压变压器的输出端（输入端也可以）和灯管连接处串连一只电容器C图12，电容器C和输出高压变压器输出端L及负载R（灯管）组成了一个低Q值的串连谐振电路。等效电路图一三。在图中对于功率输出信号的频率作用于电感L和电容C,来说，在此频率下，当电感L的感抗XL等于电容C的容抗XC时，电路产生谐振，在此谐振电路中即产生谐振，由于组成是串连谐振电路，所以谐振时；电流达到最大值，此最大电流即是流过冷阴极荧光灯管的电流。其谐振时达到的最大值，也意味着功率输出的能量，最大限度的输送给了灯管，由于灯管也串连在电路中的一部分，形成了串连谐振电路的电阻份量，所以该谐振电路是低Q值电路，即使是振荡频率略有偏差，也能保证能量的传输。

前面介绍过，在灯管点亮后的负阻特性，必须有限流的作用，此电路中电容器C的容抗，正好起到限流的左右，此种方式限流能量损耗极小，此输出电路极为巧妙。

但是为了保证电容C和电感L的谐振频率就是振荡器的振荡频率，又要使电容C的容抗XC的大小基本正好是灯管的限流值，电路的精确设计是至关重要的。

在维修中，电容C是比较容易损坏的元件，如有损坏，一定要用和原来一样的电容代换，否则其性能会大幅下降，甚至不能使用。图12图图一三

以上第一部分主要介绍冷阴极荧光灯的构造、特性。工作时对驱动电路的要求，特别是具有亮度控制的冷阴极荧光灯及多灯管液晶屏系统灯管的驱动供电要求作了介绍。

下一部分；是冷阴极荧光灯高压驱动电路的电路原理，故障分析，以三星屏为例。

内容；

一、电路组成

二、工作原理

三、保护电路

四、检修方法及注意事项

五、BD9884FV详细分析海信TLM-3277液晶电视采用韩国三星屏，该屏内置冷阴极荧光灯管16只。冷阴极荧光灯驱动电路板，随屏配套。

该冷阴极荧光灯驱动电路由两块BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成，功率输出采用8SPM3MOSFETN沟道、P沟道模块。两只8SPM3模块及输出高压变压器组成一个桥式输出架构。变压器有初级绕组XX接功率输出模块，次级高压绕组XX接冷阴极荧光灯管次级低压绕组XX为作为取样电压送往BD9884的电压检测部分。

BD9884有两路激励输出2627输出一路2324一路，每一路激励输出向两个全桥功率电路提供激励信号，每一组全桥功率输出向两个高压变压器驱动电压（点亮两只冷阴极荧光灯管），这样；每一块BD9884可以驱动8只灯管，两只BD9884共驱动16只灯管。

在两块集成电路的4路输出激励信号中，在进行亮度控制时，是采用PWM方式控制，4路PWM脉冲，每路之间的相位差为900文章

平板电视维修技术大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析（三）2010-03-2910:11TLM3277液晶电视背光灯驱动稳定保护电路工作原理

背光灯驱动电路向背光灯管供电并点亮背光灯管，要求液晶屏整个屏幕亮度均匀、稳定。在实际应用中，由于电源、灯管特性、温度等原因等的影响会造成发光亮度不稳定，此时要求背光灯高压驱动电路要有自动稳压、稳流功能。又由于液晶屏是多灯管点亮，当某只背光灯管异常损坏或者性能不良，该灯管不亮或亮度极低，液晶屏即出现亮度不均匀甚至出现暗区，这是不能允许的，此时要求背光灯高压驱动电路能进行保护性关机。

为了解决上述问题，在背光灯高压驱动电路上设置了；自动检测输出电压、自动检测灯管电流，并稳定电压、电流的自动检测控制电路。当某只背光灯管异常损坏或者性能不良出现暗区时，有故障的灯管会无电流或电流极小，此时背光灯高压驱动电路设置检测控制电路，检测灯管异常电流，并控制整个背光灯高压驱动电路停止工作（黑屏），等待检修的。

图1所示是该背光灯驱动电路的电压、电流稳定控制及自动检测保护电路的示意图。

图中，高压变压器的L3是输出电压的取样绕组、电阻R是灯管电流取样电阻。L3的取样电压经过电压反馈电路加到BD9884FV的电压反馈输入引脚10，R上的取样电压Ui（经D502、C1整流滤波，反映灯管工作电流大小）经过电流反馈电路加到BD9884FV的电流反馈输入引脚9，这两路反馈电压进入BD9884FV后，和引脚1来的亮度工作PWM信号一起加到PWM亮度调制电路，完成亮度控制及亮度稳定的作用。

同时R上的取样电压进入比较控制电路IC502和基准电压进行比较，当灯管衰老、损坏时取样电压大幅变化，比较控制电路动作输出控制电压进入BD9884FV的引脚17，使振荡器停止工作整个电路停止工作。图1图2

具体电原理图如图2所示，

一．电压、电流反馈电路；（第一通道）

工作原理；

电压反馈电路；

TI的L2、R553、R554、D510、BD9884FV的10脚组成电压反馈电路。

工作时由于某些原因造成输出电压幅度变化不稳定时，L2输出的电压Uv即相应的变化不稳定，该电压经过R553、R554分压取样后经D510加到BD9884FV的10脚电压反馈控制输入端。

电流反馈电路；

R1、D502、C1、R537、R538、BD9884FV的9脚组成电流反馈电路。

当灯管在点亮后由于温度的变化等原因引起电流变化造成亮度不稳定时，变化的电流在取样电阻上的压降Ui也随之变化，经D502、C1整流滤波后该电压经过R537、R538分压取样后经D502加到BD9884FV的9脚电流反馈输入端。

电压和电流反馈电路的把反馈信号输入后进入BD9884FV内部的调制电路和和经由1脚送来的PWM亮度控制信号,在调制电路中共同作用完成亮度控制和对灯管的电压、电流稳定性控制。

二．灯管电流异常保护控制电路；（第一通道）

由取样电路、基准比较电路及控制输出两部分组成。

工作原理；

取样电路；

由Q105、R540、D530组成，取样电压仍取自Ui。

灯管工作正常时，Ui流入Q105的基极，Q105的集电极电流Ic上升,并饱和导通，集电极电压Uc下降约为零，此时D530截止。当灯管损坏或衰老，Ui很小甚至无电压，此时Q105的集电极电流Ic下降到很小甚至无电流，则集电极电压Uc上升，当上升电压大于IC502引脚2电压时D530导通，此电压经过D530加于基准比较电路IC502的输入引脚2上。

基准比较电路；电路采用了一块比较器集成电路IC502（10393），控制精度高，且控制门槛可调，等效电路图3所示。IC502的引脚3是基准电压输入端，引脚2是电流取样电压输入端。引脚1是控制信号输出端，R571、R572的分压比决定了基准电压的设置（门槛）大小。

图3

比较器的工作条件；

当引脚3为高电平，引脚2为低电平时输出引脚1为高电平。当引脚3为低电平引脚2为高电平时输出引脚1为低电平。

在正常工作时；由于取样电路送来的是低电平（电压小于1V）加于IC502的引脚2，引脚3的电压由R571、R572（10K）分压设置为3V，引脚2电压小于引脚3电压，此时引脚1为高电平输出。在背光灯管损坏时，取样电路送来的时高电平（约6V），引脚2电压大于引脚3电压，此时引脚1为低电平输出。

控制输出部分；

IC501BD9884FV的引脚17为保护控制输入端，连接受控于IC502的控制输出引脚1，BD9884FV正常工作引脚17电压为1～1.5V（由R529、R530设定），当背光灯管出现故障，IC502引脚1为低电平，把17脚的电压下拉为小于1V的低电平，经过IC501BD9884FV内部的控制，停止振荡及激励输出。

由于大屏幕液晶屏是多灯管方式，所以在电路上每一个灯管均设一个取样电路，多个取样电路的输出端经过隔离二极管（D530、D830）接在一个基准比较电路的控制端（IC502的引脚2），多个灯管在工作时，只要有任一个灯管工作异常，其升高的Uc即会通过隔离二极管加于基准比较电路上，保护电路即会动作如图四所示。图4

以上介绍第一通道的原理，其它通道原理相同。文章

平板电视维修人员必备知识--MOS管2010-03-2910:36现在的高清、液晶、等离子电视机中开关电源部分除了采用了PFC技术外，在元器件上的开关管均采用性能优异的MOS管取代过去的大功率晶体三极管，使整机的效率、可靠性、故障率均大幅的下降。由于MOS管和大功率晶体三极管在结构、特性有着本质上的区别，在应用上；驱动电路也比晶体三极管复杂，致使维修人员对电路、故障的分析倍感困难，此文即针对这一问题，把MOS管及其应用电路作简单介绍，以满足维修人员需求。

一、什么是MOS管

MOS管的英文全称叫MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor)，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。因此，MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。在一般电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。

1、MOS管的构造；

在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作为漏极D和源极S。然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅（Si02）绝缘层膜，在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极，作为栅极G。这就构成了一个N沟道（NPN型）增强型MOS管。显然它的栅极和其它电极间是绝缘的。图1-1所示A、B分别是它的结构图和代表符号。

同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区，及上述相同的栅极制作过程，就制成为一个P沟道（PNP型）增强型MOS管。图1-2所示A、B分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。图1-1-A

图1-2-A

图1-2-B

2、MOS管的工作原理：图1-3是N沟道MOS管工作原理图；

图1-3-A

图1-3-B

从图1-3-A可以看出，增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。当栅-源电压VGS=0时，即使加上漏-源电压VDS，总有一个PN结处于反偏状态，漏-源极间没有导电沟道（没有电流流过），所以这时漏极电流ID=0。

此时若在栅-源极间加上正向电压，图1-3-B所示，即VGS＞0，则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场，由于氧化物层是绝缘的，栅极所加电压VGS无法形成电流，氧化物层的两边就形成了一个电容，VGS等效是对这个电容充电，并形成一个电场，随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道，当VGS大于管子的开启电压VT（一般约为2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID，我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压，一般用VT表示。控制栅极电压VGS的大小改变了电场的强弱，就可以达到控制漏极电流ID的大小的目的，这也是MOS管用电场来控制电流的一个重要特点，所以也称之为场效应管。

3、MOS管的特性；

上述MOS管的工作原理中可以看出，MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的，由于Sio2绝缘层的存在，在栅极G和源极S之间等效是一个电容存在，电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小，控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。这就可以得出如下结论：

1）MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件，所以是电压器件。

2）MOS管道输入特性为容性特性，所以输入阻抗极高。

4、MOS管的电压极性和符号规则；

图1-4-A是N沟道MOS管的符号，图中D是漏极，S是源极，G是栅极，中间的箭头表示衬底，如果箭头向里表示是N沟道的MOS管，箭头向外表示是P沟道的MOS管。

在实际MOS管生产的过程中衬底在出厂前就和源极连接，所以在符号的规则中；表示衬底的箭头也必须和源极相连接，以区别漏极和源极。图1-5-A是P沟道MOS管的符号。

MOS管应用电压的极性和我们普通的晶体三极管相同，N沟道的类似NPN晶体三极管，漏极D接正极，源极S接负极，栅极G正电压时导电沟道建立，N沟道MOS管开始工作,如图1-4-B所示。同样P道的类似PNP晶体三极管，漏极D接负极，源极S接正极，栅极G负电压时，导电沟道建立，P沟道MOS管开始工作,如图1-5-B所示。

图1-4-AN沟道MOS管符号

图1-4-BN沟道MOS管电压极性及衬底连接

图1-5-AP沟道MOS管符号

图1-5-BP沟道MOS管电压极性及衬底连接

5、MOS管和晶体三极管相比的重要特性；

1）．场效应管的源极S、栅极G、漏极D分别对应于三极管的发射极e、基极b、集电极c，它们的作用相似，图1-6-A所示是N沟道MOS管和NPN型晶体三极管引脚，图1-6-B所示是P沟道MOS管和PNP型晶体三极管引脚对应图。图1-6-A图1-6-B

2)．场效应管是电压控制电流器件，由VGS控制ID，普通的晶体三极管是电流控制电流器件，由IB控制IC。MOS管道放大系数是（跨导gm）当栅极电压改变一伏时能引起漏极电流变化多少安培。晶体三极管是电流放大系数（贝塔β）当基极电流改变一毫安时能引起集电极电流变化多少。

3)．场效应管栅极和其它电极是绝缘的，不产生电流；而三极管工作时基极电流IB决定集电极电流IC。因此场效应管的输入电阻比三极管的输入电阻高的多。

4)．场效应管只有多数载流子参与导电；三极管有多数载流子和少数载流子两种载流子参与导电，因少数载流子浓度受温度、辐射等因素影响较大，所以场效应管比三极管的温度稳定性好。

5)．场效应管在源极未与衬底连在一起时，源极和漏极可以互换使用，且特性变化不大，而三极管的集电极与发射极互换使用时，其特性差异很大，b值将减小很多。

6)．场效应管的噪声系数很小，在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。

7)．场效应管和普通晶体三极管均可组成各种放大电路和开关电路，但是场效应管制造工艺简单，并且又具有普通晶体三极管不能比拟的优秀特性，在各种电路及应用中正逐步的取代普通晶体三极管，目前的大规模和超大规模集成电路中，已经广泛的采用场效应管。

6、在开关电源电路中；大功率MOS管和大功率晶体三极管相比MOS管的优点；

1)、输入阻抗高，驱动功率小：由于栅源之间是二氧化硅（SiO2）绝缘层，栅源之间的直流电阻基本上就是SiO2绝缘电阻，一般达100MΩ左右，交流输入阻抗基本上就是输入电容的容抗。由于输入阻抗高，对激励信号不会产生压降，有电压就可以驱动，所以驱动功率极小（灵敏度高）。一般的晶体三极管必需有基极电压Vb，再产生基极电流Ib，才能驱动集电极电流的产生。晶体三极管的驱动是需要功率的（Vb×Ib）。

2）、开关速度快:MOSFET的开关速度和输入的容性特性的有很大关系，由于输入容性特性的存在，使开关的速度变慢，但是在作为开关运用时，可降低驱动电路内阻，加快开关速度（输入采用了后述的“灌流电路”驱动，加快了容性的充放电的时间）。MOSFET只靠多子导电，不存在少子储存效应，因而关断过程非常迅速，开关时间在10—100ns之间，工作频率可达100kHz以上，普通的晶体三极管由于少数载流子的存储效应，使开关总有滞后现象，影响开关速度的提高（目前采用MOS管的开关电源其工作频率可以轻易的做到100K/S～一五0K/S,这对于普通的大功率晶体三极管来说是难以想象的）。

3）、无二次击穿；由于普通的功率晶体三极管具有当温度上升就会导致集电极电流上升（正的温度～电流特性）的现象，而集电极电流的上升又会导致温度进一步的上升，温度进一步的上升，更进一步的导致集电极电流的上升这一恶性循环。而晶体三极管的耐压VCEO随管温度升高是逐步下降，这就形成了管温继续上升、耐压继续下降最终导致晶体三极管的击穿，这是一种导致电视机开关电源管和行输出管损坏率占95%的破环性的热电击穿现象，也称为二次击穿现象。MOS管具有和普通晶体三极管相反的温度～电流特性，即当管温度（或环境温度）上升时，沟道电流IDS反而下降。例如；一只IDS=10A的MOSFET开关管，当VGS控制电压不变时，在250C温度下IDS=3A，当芯片温度升高为1000C时，IDS降低到2A，这种因温度上升而导致沟道电流IDS下降的负温度电流特性，使之不会产生恶性循环而热击穿。也就是MOS管没有二次击穿现象，可见采用MOS管作为开关管，其开关管的损坏率大幅度的降低，近两年电视机开关电源采用MOS管代替过去的普通晶体三极管后，开关管损坏率大大降低也是一个极好的证明。

4）、MOS管导通后其导通特性呈纯阻性；

普通晶体三极管在饱和导通是，几乎是直通，有一个极低的压降，称为饱和压降，既然有一个压降，那么也就是；普通晶体三极管在饱和导通后等效是一个阻值极小的电阻，但是这个等效的电阻是一个非线性的电阻（电阻上的电压和流过的电流不能符合欧姆定律），而MOS管作为开关管应用，在饱和导通后也存在一个阻值极小的电阻，但是这个电阻等效一个线性电阻，其电阻的阻值和两端的电压降和流过的电流符合欧姆定律的关系，电流大压降就大，电流小压降就小，导通后既然等效是一个线性元件，线性元件就可以并联应用，当这样两个电阻并联在一起，就有一个自动电流平衡的作用，所以MOS管在一个管子功率不够的时候，可以多管并联应用，且不必另外增加平衡措施（非线性器件是不能直接并联应用的）。

MOS管和普通的晶体三极管相比，有以上四项优点，就足以使MOS管在开关运用状态下完全取代普通的晶体三极管。目前的技术MOS管道VDS能做到1000V，只能作为开关电源的开关管应用，随着制造工艺的不断进步，VDS的不断提高，取代显像管电视机的行输出管也是近期能实现的。

二、灌流电路

1、MOS管作为开关管应用的特殊驱动电路；灌流电路

MOS管和普通晶体三极管相比，有诸多的优点，但是在作为大功率开关管应用时，由于MOS管具有的容性输入特性，MOS管的输入端，等于是一个小电容器，输入的开关激励信号，实际上是在对这个电容进行反复的充电、放电的过程，在充放电的过程中，使MOS管道导通和关闭产生了滞后，使“开”与“关”的过程变慢，这是开关元件不能允许的（功耗增加，烧坏开关管），如图所示，在图2-1中A方波为输入端的激励波形，电阻R为激励信号内阻，电容C为MOS管输入端等效电容，激励波形A加到输入端是对等效电容C的充放电作用，使输入端实际的电图2-1

压波形变成B的畸变波形，导致开关管不能正常开关工作而损坏，解决的方法就是，只要R足够的小，甚至没有阻值，激励信号能提供足够的电流，就能使等效电容迅速的充电、放电，这样MOS开关管就能迅速的“开”、“关”，保证了正常工作。由于激励信号是有内阻的，信号的激励电流也是有限度，我们在作为开关管的MOS管的输入部分，增加一个减少内阻、增加激励电流的“灌流电路”来解决此问题，如图2-2所示。图2-2

在图2-2中；在作为开关应用的MOS管Q3的栅极S和激励信号之间增加Q1、Q2两只开关管，此两只管均为普通的晶体三极管，两只管接成串联连接，Q1为NPN型Q2为PNP型，基极连接在一起（实际上是一个PNP、NPN互补的射极跟随器），两只管等效是两只在方波激励信号控制下轮流导通的开关，如图2-2-A、图2-2-B

当激励方波信号的正半周来到时；晶体三极管Q1（NPN）导通、Q2（PNP）截止，VCC经过Q1导通对MOS开关管Q3的栅极充电，由于Q1是饱和导通，VCC等效是直接加到MOS管Q3的栅极，瞬间充电电流极大，充电时间极短，保证了MOS开关管Q3的迅速的“开”，如图2-2-A所示（图2-2-A和图2-2-B中的电容C为MOS管栅极S的等效电容）。

当激励方波信号的负半周来到时；晶体三极管Q1（NPN）截止、Q2（PNP）导通，MOS开关管Q3的栅极所充的电荷，经过Q2迅速放电，由于Q2是饱和导通，放电时间极短，保证了MOS开关管Q3的迅速的“关”，如图2-2-B所示。

图2-2-A

图2-2-B

由于MOS管在制造工艺上栅极S的引线的电流容量有一定的限度，所以在Q1在饱和导通时VCC对MOS管栅极S的瞬时充电电流巨大，极易损坏MOS管的输入端，为了保护MOS管的安全，在具体的电路中必须采取措施限制瞬时充电的电流值，在栅极充电的电路中串接一个适当的充电限流电阻R，如图2-3-A所示。充电限流电阻R的阻值的选取；要根据MOS管的输入电容的大小，激励脉冲的频率及灌流电路的VCC（VCC一般为12V）的大小决定一般在数十姆欧到一百欧姆之间。

图2-3-A

图2-3-B

由于充电限流电阻的增加，使在激励方波负半周时Q2导通时放电的速度受到限制（充电时是VCC产生电流，放电时是栅极所充的电压VGS产生电流，VGS远远小于VCC,R的存在大大的降低了放电的速率）使MOS管的开关特性变坏，为了使R阻值在放电时不影响迅速放电的速率，在充电限流电阻R上并联一个形成放电通路的二极管D，图2-3-B所示。此二极管在放电时导通，在充电时反偏截止。这样增加了充电限流电阻和放电二极管后，既保证了MOS管的安全，又保证了MOS管，“开”与“关”的迅速动作。

2、另一种灌流电路

灌流电路的另外一种形式，对于某些功率较小的开关电源上采用的MOS管往往采用了图2-4-A的电路方式。

图2-4-A

图2-4-B

图中D为充电二极管，Q为放电三极管（PNP）。工作过程是这样，当激励方波正半周时，D导通，对MOS管输入端等效电容充电(此时Q截止)，在当激励方波负半周时，D截止，Q导通，MOS管栅极S所充电荷，通过Q放电，MOS管完成“开”与“关”的动作，如图2-4-B所示。此电路由激励信号直接“灌流”，激励信号源要求内阻较低。该电路一般应用在功率较小的开关电源上。

3、MOS管开关应用必须设置泄放电阻；

MOS管在开关状态工作时；Q1、Q2是轮流导通，MOS管栅极是在反复充电、放电的状态，如果在此时关闭电源，MOS管的栅极就有两种状态；一个状态是；放电状态，栅极等效电容没有电荷存储，一个状态是；充电状态，栅极等效电容正好处于电荷充满状态，图2-5-A所示。虽然电源切断，此时Q1、Q2也都处于断开状态，电荷没有释放的回路，MOS管栅极的电场仍然存在（能保持很长时间），建立导电沟道的条件并没有消失。这样在再次开机瞬间，由于激励信号还没有建立，而开机瞬间MOS管的漏极电源(VDS)随机提供,在导电沟道的作用下，MOS管即刻产生不受控的巨大漏极电流ID，引起MOS管烧坏。为了避免此现象产生，在MOS管的栅极对源极并接一只泄放电阻R1，如图2-5-B所示，关机后栅极存储的电荷通过R1迅速释放，此电阻的阻值不可太大，以保证电荷的迅速释放，一般在5K～数10K左右。

图2-5-A

图2-5-B

灌流电路主要是针对MOS管在作为开关管运用时其容性的输入特性，引起“开”、“关”动作滞后而设置的电路，当MOS管作为其他用途；例如线性放大等应用，就没有必要设置灌流电路。

三、大功率MOS管开关电路。实例应用电路分析

初步的了解了以上的关于MOS管的一些知识后，一般的就可以简单的分析，采用MOS管开关电源的电路了。

1、三星等离子V2屏开关电源PFC部分激励电路分析；

图3-1所示是三星V2屏开关电源，PFC电源部分电原理图，图3-2所示是其等效电路框图。图3-1图3-2

图3-1所示；是三星V2屏等离子开关电源的PFC激励部分。从图中可以看出；这是一个并联开关电源L1是储能电感，D10是这个开关电源的整流二极管，Q1、Q2是开关管，为了保证PFC开关电源有足够的功率输出，采用了两只MOS管Q1、Q2并联应用（图3-2所示；是该并联开关电源等效电路图，图中可以看出该并联开关电源是加在整流桥堆和滤波电容C5之间的），图中Q3、Q4是灌流激励管，Q3、Q4的基极输入开关激励信号，VCC-S-R是Q3、Q4的VCC供电(22.5V)。两只开关管Q1、Q2的栅极分别有各自的充电限流电阻和放电二极管，R16是Q2的在激烈信号为正半周时的对Q2栅极等效电容充电的限流电阻，D7是Q2在激烈信号为负半周时的Q2栅极等效电容放电的放电二极管，同样R14、D6则是Q1的充电限流电阻和放电的放电二极管。R17和R一八是Q1和Q2的关机栅极电荷泄放电阻。D9是开机瞬间浪涌电流分流二极管。

2、三星等离子V4屏开关电源PFC部分激励电路分析；

图3-3所示；是三星V4屏开关电源PFC激励部分电原理图，可以看出该V4屏电路激励部分原理相同于V2屏。只是在每一只大功率MOS开关管的栅极泄放电阻（R209、R206）上又并联了过压保护二极管；ZD202、ZD201及ZD204、ZD203图3-3

3、海信液晶开关电源PFC部分激励电路分析，图3-4所示；

海信液晶电视32寸～46寸均采用该开关电源，电源采用了复合集成电路SMA—E1017（PFC和PWM共用一块复合激励集成电路），同样该PFC开关电源部分也是一个并联的开关电源，图3-4所示。TE001是储能电感、DE004是开关电源的整流管、QE001、QE002是两只并联的大功率MOS开关管。该集成电路的PFCOUTPUT端子是激励输出，，RE008、RE009、RE010、VE001、DE002、RE011、DE003组成QE001和QE002的灌流电路。图3-4

灌流电路的等效电路如图3-5所示，从图中，可以清晰的看出该灌流电路的原理及各个元件的作用。

从等效电路图来分析，集成电路的激励输出端（PFCOUTPUT端子），输出方波的正半周时DE002导通，经过RE008、RE010对MOS开关管QE001和QE002的栅极充电，当激励端为负半周时，DE002截止，由于晶体三极管VE001是PNP型，负半周信号致使VE001导通，此时；QE001和QE002的栅极所充电荷经过VE001放电，MOS管完成“开”、“关”周期的工作。从图3-5的分析中，RE011作用是充电的限流电阻，而在放电时由于VE001的存在和导通，已经建立了放电的回路，DE003的作用是加速VE001的导通，开关管关闭更加迅速。

图3-4所示原理图是PFC开关电源及PWM开关电源的电原理图，该电路中的集成电路MSA-E1017是把PFC部分的激励控制和PWM部分激励控制复合在一块集成电路中，图3-6是原理框图，图中的QE003及TE002是PWM开关电源的开关管及开关变压器，RE050是QE003的充电限流电阻、DE020是其放电二极管。图3-5图3-6

四、MOS管的防静电保护

MOS管是属于绝缘栅场效应管，栅极是无直流通路，输入阻抗极高，极易引起静电荷聚集，产生较高的电压将栅极和源极之间的绝缘层击穿。早期生产的MOS管大都没有防静电的措施，所以在保管及应用上要非常小心，特别是功率较小的MOS管，由于功率较小的MOS管输入电容比较小，接触到静电时产生的电压较高，容易引起静电击穿。而近期的增强型大功率MOS管则有比较大的区别，首先由于功能较大输入电容也比较大，这样接触到静电就有一个充电的过程，产生的电压较小，引起击穿的可能较小，再者现在的大功率MOS管在内部的栅极和源极有一个保护的稳压管DZ（图4-1所示）,把静电嵌位于保护稳压二极管的稳压值以下，有效的保护了栅极和源极的绝缘层，不同功率、不同型号的MOS管其保护稳压二极管的稳压值是不同的。虽然MOS管内部有了保护措施，我们操作时也应按照防静电的操作规程进行，这是一个合格的维修员应该具备的。图4-1

五、MOS管的检测与代换：

在修理电视机及电器设备时，会遇到各种元器件的损坏，MOS管也在其中，这就是我们的维修人员如何利用常用的万用表来判断MOS管的好坏、优劣。在更换MOS管是如果没有相同厂家及相同型号时，如何代换的问题。

1、MOS管的测试：

作为一般的电器电视机维修人员在测量晶体三极管或二极管时，一般是采用普通的万用表来判断三极管或者二极管的好坏，虽然对所判断的三极管或二极管的电气参数没法确认，但是只要方法正确对于确认晶体三极管的“好”与“坏”还是没有问题的。同样MOS管也可以应用万用表来判断其“好”与“坏”,从一般的维修来说，也可以满足需求了。

检测必须采用指针式万用表（数字表是不适宜测量半导体器件的）。对于功率型MOSFET开关管都属N沟道增强型，各生产厂的产品也几乎都采用相同的TO-220F封装形式（指用于开关电源中功率为50—200W的场效应开关管），其三个电极排列也一致，即将三只引脚向下，打印型号面向自巳，左侧引脚为栅极，右测引脚为源极，中间引脚为漏极如图5-1所示。图5-1

1）万用表及相关的准备：

首先在测量前应该会使用万用表，特别是欧姆档的应用，要了解欧姆挡才会正确应用欧姆挡来测量晶体三极管及MOS管（现在很多的从事修理人员，不会使用万用表，特别是万用表的欧姆挡，这绝不是危言耸听，问问他？他知道欧姆挡的R×1R×10R×100R×1KR×10K，在表笔短路时，流过表笔的电流分别有多大吗？这个电流就是流过被测元件的电流。他知道欧姆挡在表笔开路时表笔两端的电压有多大吗？这就是在测量时被测元件在测量时所承受的电压）关于正确使用万用表欧姆挡的问题，可以参阅“家电维修”2005年第六期郑玉科的文章“学会用指针表R×1和R×10K挡检测晶体管”一文，因篇幅问题这里不再赘述。

用万用表的欧姆挡的欧姆中心刻度不能太大，最好小于12Ω（500型表为12Ω），这样在R×1挡可以有较大的电流，对于PN结的正向特性判断比较准确。万用表R×10K挡内部的电池最好大于9V，这样在测量PN结反相漏电流时比较准确，否则漏电也测不出来。图5-2

现在由于生产工艺的进步，出厂的筛选、检测都很严格，我们一般判断只要判断MOS管不漏电、不击穿短路、内部不断路、能放大就可以了，方法极为简单：

采用万用表的R×10K挡；R×10K挡内部的电池一般是9V加1.5V达到10.5V这个电压一般判断PN结点反相漏电是够了，万用表的红表笔是负电位（接内部电池的负极），万用表的黑表笔是正电位（接内部电池的正极），图5-2所示。

2）测试步骤

把红表笔接到MOS管的源极S；把黑表笔接到MOS管的漏极D，此时表针指示应该为无穷大，如图5-3所示。如果有欧姆指数，说明被测管有漏电现象，此管不能用。图5-3

保持上述状态；此时用一只100K～200K电阻连接于栅极和漏极，如图5-4所示；这时表针指示欧姆数应该越小越好，一般能指示到0欧姆，这时是正电荷通过100K电阻对MOS管的栅极充电，产生栅极电场，由于电场产生导致导电沟道致使漏极和源极导通，所以万用表指针偏转，偏转的角度大（欧姆指数小）证明放电性能好。图5-4

此时在图5-4的状态；再把连接的电阻移开，这时万用表的指针仍然应该是MOS管导通的指数不变，如图5-5所示。虽然电阻拿开，但是因为电阻对栅极所充的电荷并没有消失，栅极电场继续维持，内部导电沟道仍然保持，这就是绝缘栅型MOS管的特点。如果电阻拿开表针会慢慢的逐步的退回到高阻甚至退回到无穷大，要考虑该被测管栅极漏电。图5-5

这时用一根导线，连接被测管的栅极和源极，万用表的指针立即返回到无穷大，如图5-6所示。导线的连接使被测MOS管，栅极电荷释放，内部电场消失；导电沟道也消失，所以漏极和源极之间电阻又变成无穷大。图5-6

2、MOS管的更换

在修理电视机及各种电器设备时，遇到元器件损坏应该采用相同型号的元件进行更换。但是，有时相同的元件手边没有，就要采用其他型号的进行代换，这样就要考虑到各方面的性能、参数、外形尺寸等，例如电视的里面的行输出管，只要考虑耐压、电流、功率一般是可以进行代换的（行输出管外观尺寸几乎相同），而且功率往往大一些更好。对于MOS管代换虽然也是这一原则，最好是原型号的最好，特别是不要追求功率要大一些，因为功率大；输入电容就大，换了后和激励电路就不匹配了，激励灌流电路的充电限流电阻的阻值的大小和MOS管的输入电容是有关系的，选用功率大的尽管容量大了，但输入电容也就大了，激励电路的配合就不好了，这反而会使MOS管的开、关性能变坏。所示代换不同型号的MOS管，要考虑到其输入电容这一参数。例如有一款42寸液晶电视的背光高压板损坏，经过检查是内部的大功率MOS管损坏，因为无原型号的代换，就选用了一个，电压、电流、功率均不小于原来的MOS管替换，结果是背光管出现连续的闪烁（启动困难），最后还是换上原来一样型号的才解决问题。

检测到MOS管损坏后，更换时其周边的灌流电路的元件也必须全部更换，因为该MOS管的损坏也可能是灌流电路元件的欠佳引起MOS管损坏。即便是MOS管本身原因损坏，在MOS管击穿的瞬间，灌流电路元件也受到伤害，也应该更换。就像我们有很多高明的维修师傅在修理A3开关电源时；只要发现开关管击穿，就也把前面的2SC3807激励管一起更换一样道理（尽管2SC3807管，用万用表测量是好的）。

另外“工欲善其事必先利其器”准备一本MOS管手册、一块好的万用表（欧姆挡中心刻度12欧或更小）、一套好的工具是必须的。文章

平板电视维修技术平板电视的维修距我们很近又很远（下）2010-03-2823:一三背光灯高压板（逆变器）

大家都知道液晶显示器的液晶片能产生图像，但是不能发光，必须有一个光源透过液晶片，液晶片上的图像对投射过的光进行调制，从而产生明亮的图像（被动发光）。就和电影胶片一样，电影的胶片上有图像，但是它不能发光，必须有一个光源透过电影胶片，才能在胶片上看到图像一样。液晶显示屏就是液晶片和液晶片后面光源的组合（并且包括产生图像的逻辑驱动电路），为了产生，明亮的图像、鲜艳的色彩、丰富的层次，对后面的光源要求是非常苛刻的。

第一；光源必须要有足够的强度；现在一般都是在灯光下看电视（不像看电影，要把所有的灯都关了）或白天在明亮的光线下看电视。为了液晶屏重现的图像有鲜艳的色彩、丰富的层次（对比度）液晶屏的亮度要大大的高于周围环境的亮度，现代大屏幕的液晶显示屏的亮度必须达到1000nit（尼特）以上。第二；整个屏幕的亮度必须均匀，特别是周边部分。第三；为了重现自然界的各种色彩，光源的光谱范围必须要宽，尽量接近780nm~380nm（太阳光光谱）。为了满足以上三个条件，现代的大屏幕液晶显示器均采用冷阴极日光灯管（CCFL），以接近太阳光的光谱，用16～24根灯管排列在液晶片的后面，以达到光线的均匀，和足够的亮度。每个灯管如果以8W计算，24根灯管耗电功率就达到近200W，这样才能满足上面的条件，所以有人说液晶电视省电，比等离子省电，其实错了，不比等离子省电多少，而图像的质量，等离子更胜一筹（等离子是主动发光，无视角差）。

由于液晶屏内部的灯管采用的是冷阴极日光灯管，启动电压达到1000V以上，所以液晶电视机开关电源提供的24V电压就不行了，就要有一个专门的部件，把开关电源来的24V供电，经过这个部件转化为；适合冷阴极日光灯管点亮的电压及功率，此转换部件称；背光灯高压供电板，也有称；“逆变器”或“背光灯高压逆变器”。由于灯管的特性不同，背光灯高压板产生的灯管的启动电压、维持电压、高压板供电内阻，必须适合所点亮的灯管，所以液晶屏生产厂，生产的液晶屏都随屏配高压板出厂，不同屏高压板不可互换。至于市场上出售的万能背光板虽然能把灯管点亮，但是严重的影响灯管的寿命。

由于液晶电视也和CRT电视一样需要对显示屏进行亮度控制，由于液晶屏的亮度取决于背光灯的亮度，所以必须要控制背光灯管的亮度变化，但是大家知道平时的日光灯管是无法靠改变电压来达到控制亮度的目的的，同样液晶屏的背光管（CCFL）也是不能靠改变施加的电压大小来控制亮度，目前的亮度控制是把施加在灯管两端的电压变成脉冲串，控制脉冲的宽度达到控制亮度的目的，但是对波形的要求极其严格，否则会大大缩短灯管的寿命，这也是一个技术上比较复杂的问题（“家电维修”前期有详尽介绍）。背光板的输出及背光灯管的启动、熄灭、亮度控制受CPU控制。高压背光板框图如图1所示；

在液晶电视机中，高压背光板是电压高、电流大、功耗大的部件，也是故障频发的部分，这部分易损坏的部分是功率输出模块（N沟道、P沟道MOS对管），类似CRT的行输出管。

只要弄懂原理，能分析背光板的故障，维修是极其容易的，在高压背光板上，除了高压开关变压器是属于专用件外（基本不坏），其它均是通用件极易购到。

等离子屏及相关电路介绍及维修

等离子屏加上高中频小信号处理电路就是一台等离子电视机，在普通CRT的技术基础上

只要把等离子屏的原理搞清楚，维修等离子电视是没有问题的，由于等离子屏在工作时需要严格的多种电压，而且精度高且有一定的时序关系，所以屏的产生厂在屏出厂时，已经随屏配套开关电源、X、Y驱动电路、D（地址）驱动及逻辑板电路，这样配套出厂实际上就是一个完整的显示器，现在国内的生产厂家基本上就是购买了这样的显示器，在配上高中频及信号解码小信号处理部分，就成为一台等离子电视机，这些等离子屏的来源是三星、LG及台湾居多。

维修等离子电视，除了前述的开关电源外，对应屏体的周边电路原理也必须了解，这些电路有；X驱动电路、Y驱动电路、D驱动电路（地址驱动也称为寻址电路）及控制这些电路工作的逻辑电路（逻辑板），等离子屏周边驱动板布局如图2所示（该图没安装小信号前端电路板）。

在图3中；由前端小信号处理电路送来的数字图像信号（低压差分信号—LVDS），进入逻辑板电路，在逻辑板上有类似液晶显示屏内部的时序控制电路，及程序存储器。程序存储器存储有控制逻辑电路工作的程序，在程序的控制下，逻辑电路产生相应的X、Y、D驱动信号，经由输出接口送往屏体周围的X、Y、D驱动板，驱动等离子屏工作，图4所示是逻辑板信号输出接口，中间三个白方块、及左下角白方块是程序存储器。

下面简单介绍各部工作原理；

等离子屏开关电源特点原理前面已经介绍（等离子屏框图参见第九期该文图1B），现在来谈谈X驱动电路、Y驱动电路、D驱动电路及逻辑板电路。

在X、Y、D驱动电路中，X、Y驱动是提供等离子放电单元放电的条件，D驱动是控制放电的产生和停止，有类似CRT的阴极的功能。

等离子屏是一种气体放电的显示装置，在气体放电单元（像素）放电发光时，只有两种状态；即放电产生“亮”，不放电即“黑”。这样的单元组成的屏如仍然用每秒50场的显示方式，产生的图像是没有灰度（层次）的，为了解决此问题，等离子显示是采用在一个原来的场显示时间内再分割成不同时间的子场显示（在一场的时间内（16.7ms)，每一个点的亮度分解后按8个子场的加权数1、2、4、8、16、32、64、128的时间组合数值来显示），结合人眼的生理特性使图像有丰富的层次感。这样实际上等离子屏的场频数达到50×8=400场，又因为等离子气体放电及持续放电是依靠控制放电体内壁垒电荷来完成的，所以X电极、Y电极、D电极施加的波形极为复杂，并且波形及幅度的标准要求非常苛刻，如图5所示。这个波形的就是由前面提到的开关电源产生的五种电压（VS维持电压、VA地址电压、VE擦除电压、VSET初始电压、VSCAN扫描电压），会同逻辑板送来的驱动信号，经过驱动电路的变化产生，X、Y及D功率驱动电路是一系列的功率开关电路组合，五种电压作为X、Y及D功率驱动电路的供电压。这些开关电路的激励是由逻辑板电路完成的。逻辑板电路上面的存储器存储有根据等离子屏特性设计的软件，它结合输入的图像信号，输出X、Y功率驱动电路及地址驱动电路的激励波形。

图5为等离子屏各电极，一个子场周期的波形图。

由于屏的尺寸不同、特性不同、处理信号不同（高清、标清），逻辑板输出的激励信号即不同，逻辑板工作由逻辑板上面的一个只读存储器内部的程序（软件）控制，该程序是根据等离子屏的特性，驱动电路的要求，被处理小信号的性质等而设计，并固化在逻辑板上的只读存储器内部，这样根据把前级小信号电路送来的数字的图像信号，在程序的控制下，产生出该屏的X、Y、地址驱动脉冲，送往等离子屏周围的X、Y及地址驱动电路。

为了方便的判断是屏的故障还是前级电路的故障，在逻辑板上有屏校验测试信号，搬动测试信号开关就可以非常方便的判断是屏的故障还是前级电路故障。

等离子屏的X、Y驱动电路故障，是可以修理的一般是MOS功率驱动模块及电解电容损坏较多，均是通用元件市场都可以买到，逻辑板电路是低压小信号电路一般故障极低，出现故障也是可以修理的，市场上也有成品逻辑板提供，由于逻辑板上的程序是特定的所以换逻辑板要把存储程序的集成电路取下（可插件）换到要换新板上。

以上只是泛泛的、简单的概述了一下平板电视的特殊点。现在可以明确的说；平板电视可以修，平板电视有广阔的维修前景，有巨大的赚钱机会，但是你必须具备的是分析电路、处理故障的基本功。和国内的一些平板维修高手交流，他们都有乐观的前景，用必胜的心态来迎接平板电视的维修高峰，现在的任务是跟上形势、积累知识、储备技术。

平板电视维修技术的学习，要按照前文提到的在战略上要藐视困难，在战术上要重视困难，不要被新名词吓到，但是也必须认真对待。对待具体的电路及故障，一定要弄懂电路原理、分析故障的原因，在下手修理。当然必要的仪器（示波器）及正确使用是不可缺少的。

对于一个合格的维修人员，还应该认识到“电工原理”、“晶体管电路基础”等基础的重要性，具备了这些基本功，学习起来就更方便啦。HYPERLINK"xhi.baidux/%C8%AB%BC%