Функция цепи питания жидкокристаллического дисплея заключается в основном в преобразовании напряжения сети 220 В в различные стабильные постоянные токи, необходимые для работы жидкокристаллического дисплея, а также в обеспечении рабочего напряжения для различных схем управления, логических схем, панелей управления и т. д. . В жидкокристаллическом дисплее и его стабильность работы Это напрямую влияет на то, сможет ли ЖК-монитор работать нормально.
1. Структура схемы питания жидкокристаллического дисплея.
Схема питания жидкокристаллического дисплея в основном генерирует рабочее напряжение 5 В, 12 В.Среди них напряжение 5 В в основном обеспечивает рабочее напряжение для логической схемы основной платы и световых индикаторов на панели управления;Напряжение 12 В в основном обеспечивает рабочее напряжение для высоковольтной платы и платы драйвера.
Силовая цепь в основном состоит из схемы фильтра, схемы фильтра мостового выпрямителя, схемы главного выключателя, переключающего трансформатора, схемы фильтра выпрямителя, схемы защиты, схемы плавного пуска, ШИМ-контроллера и так далее.
Среди них роль схемы фильтра переменного тока заключается в устранении высокочастотных помех в сети (цепь линейного фильтра обычно состоит из резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности);роль мостового выпрямительного фильтра заключается в преобразовании переменного напряжения 220 В в постоянное напряжение 310 В;Схема переключателя Функция схемы выпрямительного фильтра заключается в преобразовании мощности постоянного тока напряжением около 310 В через переключающую трубку и переключающий трансформатор в импульсные напряжения различной амплитуды;функция схемы выпрямительного фильтра заключается в преобразовании выходного импульсного напряжения переключающего трансформатора в базовое напряжение 5 В, необходимое нагрузке после выпрямления и фильтрации, и 12 В;Функция схемы защиты от перенапряжения заключается в том, чтобы избежать повреждения переключающей трубки или импульсного источника питания, вызванного ненормальной нагрузкой или другими причинами;Функция ШИМ-контроллера заключается в управлении переключением переключающей трубки и управлении схемой в соответствии с напряжением обратной связи схемы защиты.
Во-вторых, принцип работы схемы питания жидкокристаллического дисплея.
Схема питания жидкокристаллического дисплея обычно работает в режиме схемы переключения.Эта схема источника питания преобразует входное напряжение переменного тока 220 В в напряжение постоянного тока через схему выпрямления и фильтрации, а затем отсекается переключающей трубкой и понижается высокочастотным трансформатором для получения высокочастотного напряжения прямоугольной волны.После выпрямления и фильтрации на выходе выводится напряжение постоянного тока, необходимое каждому модулю ЖК-дисплея.
Ниже в качестве примера используется жидкокристаллический дисплей AOCLM729, чтобы объяснить принцип работы схемы питания жидкокристаллического дисплея.Силовая цепь жидкокристаллического дисплея AOCLM729 в основном состоит из схемы фильтра переменного тока, мостовой схемы выпрямителя, схемы плавного пуска, схемы главного выключателя, схемы фильтра выпрямителя, схемы защиты от перенапряжения и так далее.
Физическое изображение силовой платы:
Принципиальная схема силовой цепи:
- Схема фильтра переменного тока
Функция схемы фильтра переменного тока заключается в фильтрации шума, вносимого входной линией переменного тока, и подавлении шума обратной связи, генерируемого внутри источника питания.
Шум внутри источника питания в основном включает синфазный шум и нормальный шум.Для однофазного питания на входной стороне имеется 2 провода питания переменного тока и 1 провод заземления.Шум, генерируемый между двумя линиями электропередачи переменного тока и заземляющим проводом на стороне ввода питания, является обычным шумом;Шум, создаваемый между двумя линиями электропередачи переменного тока, является нормальным шумом.Схема фильтра переменного тока в основном используется для фильтрации этих двух типов шума.Кроме того, он также служит защитой от перегрузки по току и защитой от перенапряжения.Среди них предохранитель используется для защиты от перегрузки по току, а варистор используется для защиты от перенапряжения входного напряжения.На рисунке ниже представлена принципиальная схема цепи фильтра переменного тока.
На рисунке катушки индуктивности L901, L902 и конденсаторы C904, C903, C902 и C901 образуют фильтр электромагнитных помех.Дроссели L901 и L902 используются для фильтрации низкочастотного общего шума;C901 и C902 используются для фильтрации низкочастотного обычного шума;C903 и C904 используются для фильтрации высокочастотного общего шума и обычного шума (высокочастотных электромагнитных помех);токоограничивающий резистор R901 и R902 используются для разряда конденсатора при отключении вилки питания;Страховка F901 используется для защиты от перегрузки по току, а варистор NR901 используется для защиты от перенапряжения входного напряжения.
Когда вилка жидкокристаллического дисплея вставлена в розетку, напряжение переменного тока 220 В проходит через предохранитель F901 и варистор NR901 для предотвращения скачков напряжения, а затем проходит через цепь, состоящую из конденсаторов C901, C902, C903, C904, резисторы R901, R902 и катушки индуктивности L901, L902.Введите мостовую схему выпрямителя после схемы защиты от помех.
2. Схема фильтра мостового выпрямителя.
Функция схемы фильтра мостового выпрямителя заключается в преобразовании переменного напряжения 220 В в постоянное напряжение после двухполупериодного выпрямления, а затем после фильтрации преобразование напряжения в удвоенное напряжение сети.
Схема фильтра мостового выпрямителя в основном состоит из мостового выпрямителя DB901 и фильтрующего конденсатора C905..
На рисунке мостовой выпрямитель состоит из 4 выпрямительных диодов, а конденсатор фильтра представляет собой конденсатор на 400 В.Когда сеть переменного тока 220 В фильтруется, она поступает в мостовой выпрямитель.После того, как мостовой выпрямитель выполняет двухполупериодное выпрямление в сети переменного тока, она становится напряжением постоянного тока.Затем напряжение постоянного тока преобразуется в напряжение постоянного тока 310 В через конденсатор фильтра С905.
3. схема плавного пуска
Функция схемы плавного пуска заключается в предотвращении мгновенного воздействия тока на конденсатор для обеспечения нормальной и надежной работы импульсного источника питания.Поскольку в момент включения входной цепи начальное напряжение на конденсаторе равно нулю, то образуется большой мгновенный пусковой ток, и этот ток часто приводит к перегоранию входного предохранителя, поэтому необходимо использовать схему плавного пуска. быть установлен.Схема плавного пуска в основном состоит из пусковых резисторов, выпрямительных диодов и конденсаторов фильтра.На рисунке показана принципиальная схема схемы плавного пуска.
На рисунке резисторы R906 и R907 — эквивалентные резисторы сопротивлением 1 МОм.Поскольку эти резисторы имеют большое значение сопротивления, их рабочий ток очень мал.Когда импульсный источник питания только запускается, пусковой рабочий ток, необходимый для SG6841, добавляется к входной клемме (контакт 3) SG6841 после понижения высоким напряжением 300 В постоянного тока через резисторы R906 и R907 для реализации плавного запуска. .Как только переключающая лампа переходит в нормальное рабочее состояние, высокочастотное напряжение, установленное на переключающем трансформаторе, выпрямляется и фильтруется выпрямительным диодом D902 и фильтрующим конденсатором C907, а затем становится рабочим напряжением микросхемы SG6841 и пусковым. процесс подъема окончен.
4. Цепь главного выключателя
Функция схемы главного переключателя заключается в получении высокочастотного напряжения прямоугольной формы посредством прерывания коммутационной трубки и понижающего высокочастотного трансформатора.
Основная схема переключения в основном состоит из переключающей трубки, ШИМ-контроллера, переключающего трансформатора, схемы защиты от перегрузки по току, схемы защиты от высокого напряжения и так далее.
На рисунке SG6841 — это ШИМ-контроллер, который является ядром импульсного блока питания.Он может генерировать управляющий сигнал с фиксированной частотой и регулируемой шириной импульса, а также управлять состоянием включения-выключения переключающей трубки, тем самым регулируя выходное напряжение для достижения цели стабилизации напряжения..Q903 — переключающая трубка, T901 — переключающий трансформатор, а схема, состоящая из трубки регулятора напряжения ZD901, резистора R911, транзисторов Q902 и Q901 и резистора R901, представляет собой схему защиты от перенапряжения.
Когда ШИМ начинает работать, 8-й вывод SG6841 выдает прямоугольную импульсную волну (обычно частота выходного импульса составляет 58,5 кГц, а коэффициент заполнения составляет 11,4%).Импульс управляет переключающей трубкой Q903 для выполнения переключения в соответствии с ее рабочей частотой.Когда переключающая трубка Q903 непрерывно включается/выключается для формирования автоколебаний, трансформатор Т901 начинает работать и генерирует колебательное напряжение.
Когда на выходной клемме контакта 8 SG6841 высокий уровень, переключающая лампа Q903 включается, а затем через первичную катушку переключающего трансформатора T901 протекает ток, который генерирует положительные и отрицательные напряжения;в то же время вторичная обмотка трансформатора генерирует положительное и отрицательное напряжение.В это время диод D910 на вторичной обмотке отключается, и этот этап является этапом накопления энергии;когда выходная клемма контакта 8 SG6841 находится на низком уровне, трубка переключателя Q903 отключается, и ток на первичной обмотке переключающего трансформатора T901 мгновенно изменяется.равна 0, электродвижущая сила первичной обмотки является нижней положительной и верхней отрицательной, а электродвижущая сила верхнего положительного и нижнего отрицательного индуцируется во вторичной обмотке.В это время диод Д910 включается и начинает выдавать напряжение.
(1) Схема защиты от перегрузки по току
Принцип работы схемы защиты от перегрузки по току заключается в следующем.
После включения трубки переключателя Q903 ток потечет от стока к истоку трубки переключателя Q903, и на R917 сформируется напряжение.Резистор R917 представляет собой резистор обнаружения тока, и генерируемое им напряжение напрямую добавляется к неинвертирующей входной клемме компаратора обнаружения перегрузки по току микросхемы ШИМ-контроллера SG6841 (а именно, контакт 6), пока напряжение превышает 1 В, он сделает ШИМ-контроллер SG6841 внутренним. Запускается схема защиты по току, так что 8-й контакт перестает выдавать импульсные волны, а переключающая трубка и переключающий трансформатор перестают работать, чтобы реализовать защиту от перегрузки по току.
(2) Схема защиты от высокого напряжения
Принцип работы схемы защиты от высокого напряжения заключается в следующем.
Когда напряжение сети превышает максимальное значение, выходное напряжение катушки обратной связи трансформатора также увеличивается.Напряжение превысит 20В, в это время происходит пробой трубки регулятора напряжения ZD901 и происходит падение напряжения на резисторе R911.Когда падение напряжения составляет 0,6 В, транзистор Q902 включается, а затем база транзистора Q901 становится высокого уровня, так что транзистор Q901 также включается.При этом диод D903 также включается, вызывая заземление 4-го вывода микросхемы ШИМ-контроллера SG6841, в результате чего возникает мгновенный ток короткого замыкания, что заставляет ШИМ-контроллер SG6841 быстро отключить импульсный выход.
Кроме того, после включения транзистора Q902 опорное напряжение 15 В вывода 7 ШИМ-контроллера SG6841 напрямую заземляется через резистор R909 и транзистор Q901.Таким образом, напряжение на клемме питания микросхемы ШИМ-контроллера SG6841 становится равным 0, ШИМ-контроллер перестает выдавать импульсные волны, а переключающая трубка и переключающий трансформатор перестают работать, обеспечивая защиту от высокого напряжения.
5. Схема фильтра выпрямителя.
Функция схемы выпрямительного фильтра заключается в выпрямлении и фильтрации выходного напряжения трансформатора для получения стабильного напряжения постоянного тока.Из-за индуктивности рассеяния переключающего трансформатора и всплеска, вызванного обратным током восстановления выходного диода, оба создают потенциальные электромагнитные помехи.Следовательно, для получения чистых напряжений 5 В и 12 В выходное напряжение импульсного трансформатора необходимо выпрямить и отфильтровать.
Схема фильтра выпрямителя в основном состоит из диодов, резисторов фильтра, конденсаторов фильтра, катушек индуктивности фильтра и т. д.
На рисунке схема RC-фильтра (резистор R920 и конденсатор С920, резистор R922 и конденсатор С921), подключенная параллельно диоду D910 и D912 на вторичном выходе переключающего трансформатора Т901, используется для поглощения импульсного напряжения, генерируемого на диод Д910 и Д912.
LC-фильтр, состоящий из диода D910, конденсатора C920, резистора R920, дросселя L903, конденсаторов C922 и C924, может фильтровать электромагнитные помехи напряжения 12 В, выдаваемого трансформатором, и выдавать стабильное напряжение 12 В.
LC-фильтр, состоящий из диода D912, конденсатора C921, резистора R921, дросселя L904, конденсаторов C923 и C925, может фильтровать электромагнитные помехи выходного напряжения 5 В трансформатора и выдавать стабильное напряжение 5 В.
6. Схема управления регулятором 12 В/5 В.
Поскольку мощность сети переменного тока 220 В изменяется в определенном диапазоне, при повышении мощности сети выходное напряжение трансформатора в силовой цепи также соответственно возрастает.Для получения стабильного напряжения 5В и 12В используется схема стабилизатора.
Схема стабилизатора напряжения 12 В/5 В в основном состоит из прецизионного регулятора напряжения (TL431), оптопары, ШИМ-контроллера и резистора делителя напряжения.
На рисунке IC902 — оптопара, IC903 — прецизионный стабилизатор напряжения, а резисторы R924 и R926 — резисторы делителя напряжения.
При работе схемы блока питания выходное постоянное напряжение 12В делится резисторами R924 и R926, и на R926 генерируется напряжение, которое непосредственно добавляется к прецизионному стабилизатору напряжения TL431 (на клемму R).Это можно узнать из параметров сопротивления на схеме. Этого напряжения как раз достаточно для включения TL431.Таким образом, напряжение 5 В может проходить через оптопару и прецизионный регулятор напряжения.Когда ток протекает через светодиод оптопары, оптопара IC902 начинает работать и завершает выборку напряжения.
Когда напряжение сети переменного тока 220 В возрастает и соответственно увеличивается выходное напряжение, ток, протекающий через оптопару IC902, также соответственно увеличивается, и яркость светодиода внутри оптопары также соответственно увеличивается.В то же время внутреннее сопротивление фототранзистора также становится меньше, так что степень проводимости вывода фототранзистора также увеличивается.При повышении степени проводимости фототранзистора напряжение на выводе 2 микросхемы ШИМ-контроллера мощности SG6841 одновременно упадет.Поскольку это напряжение добавляется к инвертирующему входу внутреннего усилителя ошибки SG6841, рабочий цикл выходного импульса SG6841 контролируется для уменьшения выходного напряжения.Таким образом, формируется контур обратной связи по выходному перенапряжению для достижения функции стабилизации выходного сигнала, а выходное напряжение может стабилизироваться на уровне около 12 В и 5 В.
намекать:
Оптопара использует свет в качестве среды для передачи электрических сигналов.Он оказывает хорошее изолирующее воздействие на входные и выходные электрические сигналы, поэтому широко используется в различных цепях.В настоящее время он стал одним из самых разнообразных и широко используемых оптоэлектронных устройств.Оптрон обычно состоит из трех частей: излучения света, приема света и усиления сигнала.Входной электрический сигнал заставляет светодиод (LED) излучать свет определенной длины волны, который принимается фотодетектором для генерации фототока, который дополнительно усиливается и выводится.Это завершает электрооптоэлектрическое преобразование, играя таким образом роль входа, выхода и изоляции.Поскольку вход и выход оптрона изолированы друг от друга, а передача электрического сигнала имеет характеристики однонаправленности, он обладает хорошей электроизоляционной способностью и защитой от помех.А поскольку вход оптопары представляет собой элемент с низким импедансом, работающий в текущем режиме, он обладает сильной способностью подавления синфазного сигнала.Таким образом, он может значительно улучшить соотношение сигнал/шум в качестве элемента изоляции терминала при длительной передаче информации.В качестве интерфейсного устройства для изоляции сигналов в компьютерной цифровой связи и управлении в реальном времени оно может значительно повысить надежность работы компьютера.
7. Схема защиты от перенапряжения
Функция схемы защиты от перенапряжения заключается в обнаружении выходного напряжения выходной цепи.Когда выходное напряжение трансформатора возрастает ненормально, импульсный выход отключается ШИМ-контроллером для защиты цепи.
Схема защиты от перенапряжения в основном состоит из ШИМ-контроллера, оптопары и трубки регулятора напряжения.Как показано на рисунке выше, лампа регулятора напряжения ZD902 или ZD903 на принципиальной схеме используется для определения выходного напряжения.
Когда вторичное выходное напряжение импульсного трансформатора возрастает ненормально, трубка регулятора напряжения ZD902 или ZD903 выйдет из строя, что приведет к ненормальному увеличению яркости светоизлучающей трубки внутри оптопары, что приведет к ненормальному увеличению второго контакта ШИМ-контроллера. пройти через оптопару.Фототранзистор внутри устройства заземляется, ШИМ-контроллер быстро отключает импульсный выход контакта 8, а переключающая трубка и переключающий трансформатор немедленно перестают работать для достижения цели защиты схемы.
Время публикации: 7 октября 2023 г.