LCD--TV電源逆變器工作原理

京安學院劉英才內部資料勿言拷貝LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第1頁目錄1、簡述.2、電源逆變器原理框圖3、電路組成份析4、實例電路分析LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第2頁簡述液晶顯示非自體發光器件，需要靠背光源產生可視圖像，LCD電視通慣用冷陰極熒光燈（CCFL）提供光源。冷陰極熒光燈含有管徑細、壽命長、光效高；且不受開啟次數影響等優點。所以CCFL是當前最高效顯示器件背景照明光源。為了最大化燈管壽命，需要采取交流波形驅動CCFL，為了最大化其效率(光輸出與輸入電功率之比)，需要用靠近正弦波形驅動燈管。電源逆變器功效即是將直流電源電壓變成驅動CCFL頻率約為40kHz－80kHz交流電流波形。LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第3頁電源逆變器示意圖

DC-ACINVERTERVinVoutIinIoutCCFL逆變器LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第4頁電源逆變器原理框圖

控制信號驅動芯片開關電路諧振電路負載CCFL電源供電電壓反饋電流反饋LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第5頁電源供電LCDTV22寸及以下＋12V、14V等LCDTV26寸及以上＋24VLips二合一電源＋24V、120V、400VLCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第6頁CCFL形狀：I形、L形、U形、W形物理特征：

內部密封惰性氣體和水銀氣體放電管，當兩端加上電壓時，因發生電離而發出可見光。電氣特征：

LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第7頁CCFL點燈曲線工作曲線LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第8頁CCFL冷陰極管在開始瓦解前等效阻抗為一極大阻抗（約100MΩ），一旦瓦解后阻抗急劇下降為低阻抗（約100KΩ）。所以需要一個滿足CCFL瓦解前后電壓與頻率曲線。高阻抗時提供高電壓高頻率，低阻抗時提供低電壓低頻率來減小變壓器匝數比和提升逆變器效率。LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第9頁諧振電路串聯諧振并聯諧振串并聯諧振LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第10頁諧振電路（串聯諧振）

電路圖波特圖回路增益(dB)

表示為頻率函數LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第11頁諧振電路（并聯諧振）電路圖波特圖LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第12頁諧振電路（串并聯諧振）電路圖波特圖LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第13頁諧振電路諧振電路變換LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第14頁諧振電路

LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第15頁開關電路推挽電路（PUSH-PULL）半橋電路（HALF-BRIDGE）全橋電路（FULL-BRIDGE）LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第16頁推挽電路（PUSH-PULL）電路形式LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第17頁半橋電路（HALF-BRIDGE）電路形式LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第18頁全橋電路（FULL-BRIDGE）電路形式LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第19頁驅動芯片芯片廠商：OZ、MPS、BITEK、ROHM、Microsemi、MAXIM、Fairchild等芯片功效：允許/禁止、軟開啟、點燈/正常頻率設定、開燈保護OLP/過壓保護OVP/過流保護OCP、模擬/數字調光等LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第20頁控制信號ON/OFF：CPU送過來直流電平，接到驅動芯片enable腳，允許/禁止芯片工作Dim：分模擬和數字調光模擬調光：CPU送來直流電平控制驅動芯片輸出開關頻率脈沖占空比，使次級流過CCFL燈管交流電流波形幅度發生改變來調光（電流波形連續）。因占空比調整范圍有限，所以調光范圍窄。LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第21頁控制信號數字調光：內部數字調光和外部數字調光內部數字調光：CPU給出控制直流電平送到驅動芯片，驅動芯片內部產生一個100Hz－250Hz左右LPWM（工作期內開關頻率依然是40KHz－80KHz左右），調整直流電平，能夠控制該LPWM占空比來調整CCFL燈管電流（電流波形是不連續）。LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第22頁控制信號外部數字調光：CPU直接產生一個100Hz－250Hz左右LPWM脈沖波形送到驅動芯片，經過控制該LPWM脈沖波形占空比去控制芯片輸出開關頻率間歇頻率占空比來調整電流。LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第23頁電壓反饋

LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第24頁電流反饋

LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第25頁實例分析以企業自己開發LIPS22二合一電源為例，著重分析逆變器部分LIPS22電源輸入12V/2.5A左右，電壓范圍10.8－13.2V輸出4燈，直形燈管開啟時，燈管兩端電壓＝1.9kV，f＝60kHz正常工作時，燈管兩端電壓＝780Vrms/7mA，f＝43kHzLPWM間歇頻率＝125Hz左右含有OLP開燈保護、OVP過壓保護、2K電阻高壓端對地保護LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第26頁LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第27頁OZ9938/OZ9939OZ9938為正調光，OZ9939為負調光，PinToPinPin1（DRV1）為MOSFET驅動輸出腳Pin2（VDDA）為芯片＋5V電壓輸入腳Pin3（TIMER）設定點燈時間和保護關機延遲時間由該腳外接到地電容值決定點燈時間，在該腳電壓值到達3.0V后燈仍未點亮，則芯片停頓工作并鎖死當開燈保護被觸發后，該腳被內部電流源充電，到達3.0V后，驅動輸出關斷并鎖死當過壓過流保護被觸發后，一樣地，該腳電壓到達3.0V后，芯片停頓工作并鎖死

LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第28頁OZ9938/OZ9939Pin4（DIM）調光信號電平輸入腳該腳電壓≥1.5V時，數字調光LPWM占空比為100％；〈0.1V時，占空比為0％當Pin11（LCT）腳電壓〉3.0V時，該腳模擬調光直流電壓為0.5V－1.25V，電壓幅度正比于燈管電流當Pin11（LCT）腳電壓在0.5V－1.0V時，該腳輸入外接LPWM脈沖實現數字調光Pin5（ISEN）燈管電流檢測反饋和燈管點亮監測腳當該腳電壓〈0.7V或者Pin6（VSEN）腳電壓〉Pin7（OVPT）電壓時，燈管未點亮當該腳電壓〉1.2V而且Pin6（VSEN）腳電壓〈Pin7（OVPT）電壓時，燈管點亮。正常工作后，該腳作為燈管電流反饋檢測腳LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第29頁OZ9938/OZ9939Pin6（VSEN）燈管電壓反饋檢測腳在點燈期內，當該腳電壓到達3.0V時，該腳作為電壓反饋腳進行變壓器輸出電壓穩壓在正常工作時，當某種原因造成該腳電壓升高到〉Pin7（OVPT）電壓時，關機保護將被觸發，之后如前Pin3（TIMER）2、3所述。Pin7（OVPT）過壓過流保護閥值設定腳經過外部電阻設置過壓過流保護閥值電壓(〈3.0V)Pin8、Pin9空腳Pin10（ENABLE）芯片ON/OFF控制腳該腳電壓大于2.0V芯片工作，小于1.0V時芯片停頓工作Pin11（LCT）內部調光LPWM頻率設定和數模調光選擇腳LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第30頁OZ9938/OZ9939由該腳外接到電源VDD電阻和到地電容決定內部數字調光LPWM頻率數模調光功效選擇如前Pin4（DIM）內所述Pin12（SSTCMP）軟開啟和環路賠償腳由該腳外接到地電容實現軟開啟功效，而且該腳電壓值決定輸出驅動MOSFET開關頻率PWM占空比Pin13點燈開啟頻率和正常工作頻率設定腳由該腳外接到電壓端電阻和該腳外接到地端電容決定Pin14（GNDA）模擬信號地腳Pin15（DRV2）MOSFET驅動輸出腳該腳與Pin1（DRV1）腳相位相反Pin16（PGND）電源地腳LCDTV電源逆變器工作原理OZ推挽半橋全橋電路第31頁OZ9938/OZ993