2.供電與啟動工作
1)背光燈板供電
背光燈板的供電電路見圖3所示。電源板輸出的24V電壓經輸入連接器XS7001的1~5腳為背光燈板供電,其中24V直接為BOOST結構的升壓輸出電路和BUCK結構的均流控制電路供電;同時經兩級串聯(lián)穩(wěn)壓電路Q7002、D7003和Q7001、D7001降壓、穩(wěn)壓后,產生5V的VDD電壓和VEE電壓,為驅動控制電路OZ9986(N7101/N7201)的12腳、26腳供電。
2)啟動工作過程
遙控開機后,主板輸出的點燈控制EN電壓和亮度調整DIM電壓分別送到OZ9986(N7101/N7201)的19腳和27腳,背光燈電路啟動工作。一是OZ9986(N7101/N7201)從10、9、8腳輸出DRV升壓激勵脈沖電壓,推動BOOST結構的升壓輸出電路MOSFET開關管工作于開關狀態(tài),與儲能電感和續(xù)流二極管、輸出濾波電容配合,將24V供電提升到45~60V(根據(jù)顯示屏大小和背光燈串的需要,各個背光燈供電電壓有所不同),為背光燈串供電;二是OZ9986(N7101/N7201)從18、17、16、15、14、13腳輸出COMP均壓激勵脈沖電壓,推動BUCK結構的降壓型均流控制電路MOSFET開關管工作于開關狀態(tài),與儲能電感和續(xù)流二極管配合,對各個燈串的電流進行控制,達到均衡電流、均衡和穩(wěn)定背光燈亮度的目的。
模塊電路采用恒定電流方式驅動LED負載,因此輸出電壓會隨LED負載的正向電壓變化而做自動調整。
3.BOOST升壓輸出和BUCK均流控制電路
由于背光燈板需要為12條背光燈串提供電源,工作電流較大,為此不但采用兩個相同的背光燈驅動電路,而且每個背光燈驅動電路采用3個相同的BOOST升壓輸出電路并聯(lián)運行,和6個BUCK結構的降壓型均流控制電路,以提供足夠的供電電流。
圖4所示背光燈驅動電路1中的BOOST結構升壓輸出電路:開機背光燈電路啟動后,OZ9986(N7101)從10、9、8腳輸出DRV1、DRV2、DRV3升壓激勵脈沖電壓,分別經D7167、R7450、R7147、R7139,D7168、R7157、R7148、R7160,D7169、R7158、R7149、R7167去推動三路BOOST結構的升壓輸出電路MOSFET開關管Q7101、Q7102、Q7103工作于開關狀態(tài),與儲能電感L7101、L7102、L7103和續(xù)流二極管D7101、D7102、D7103、輸出濾波C7121、D7122電容配合,將24V供電提升到60V左右(根據(jù)顯示屏大小和背光燈串的需要各個背光燈有所不同,一般在45~63V之間),產生OUT1輸出電壓,經連接器XS7101、XS7102的7、6腳為6路LED背光燈串供電。
圖4所示背光燈驅動電路1中的BUCK結構均流控制電路:開機背光燈電路啟動后,OZ9986(N7101)從18、17、16、15、14、13腳輸出COMP1、COMP2、COMP3、COMP4、COMP5、COMP6均壓激勵脈沖電壓,推動BUCK結構的降壓型均流控制電路MOSFET開關管Q7161、Q7162、Q7163、Q7164、Q7165工作于開關狀態(tài),與儲能電感L7161、L7162、L7163、L7164、L7165、L7166和續(xù)流二極管D7161、D7162、D7163、D7164、D7165、D7166、電容器C7181、C7182、C7183、C7184、C7185、C7186配合,對連接器XS7101、XS7102的1、2、3腳6路LED燈串回路CH11、CH12、CH13、CH14、CH15、CH16的電流進行控制,達到均衡電流、穩(wěn)定背光燈亮度的目的。
圖5所示背光燈驅動電路2中的BOOST結構升壓輸出電路和BUCK結構均流控制電路與圖4所示的背光燈驅動電路1中的電路結構和原理相同,只是元件編號不同,不再重述。
圖4和圖5所示的背光燈驅動電路的BOOST結構升壓輸出電路和BUCK結構均流控制電路工作原理是相同的,我們將圖4中的驅動電路U7101中的10腳外部以Q7101為核心的BOOST結構升壓輸出電路和18腳外部的以Q7161為核心的BUCK結構均流控制電路為例,繪出工作原理簡圖如圖6所示,說明BOOST升壓輸出電路和BUCK均流控制電路工作原理。
1)BOOST升壓輸出電路
BOOST升壓輸出電路由儲能電感L7101、MOSFET開關管Q7101、續(xù)流管D7101、輸出電容C7121//C7122為核心組成,其工作原理與電源板的PFC功率因數(shù)校正電路工作原理基本相同。
MOSFET開關管Q7101導通時,24V電流經儲能電感L7101、開關管Q7101、R7121~R7125到地,在儲能電感L7101中產生感應電壓并儲能,此時由開機狀態(tài)24V電壓在輸出濾波電容C7121//C7122兩端形成的電壓為背光燈串供電;
開關管Q7101截止時,24V電壓經電感L7101、D7101、C7121//C7122到地,對C7121//C7122充電,同時,流過L7101電流呈減小趨勢,電感兩端必然產生左負、右正的感應電壓,這一感應電壓與24V電壓疊加,經續(xù)流二極管整流、輸出電容濾波,將24V供電電壓提升到60V左右,根據(jù)負載自動調整,滿足LED燈串的供電需要,經連接器輸出為LEC背光燈串供電。
R7121~R7125為Q7101的S極電流取樣電阻,R7121~R7125兩端電壓反映了Q7101的電流大小,產生ISW11電流取樣電壓,反饋到OZ9986的5腳內部控制電路,對開關管Q7101的工作電流進行監(jiān)測,當Q7101發(fā)生過流故障,5腳電壓達0.5V時,OZ9986采取保護措施,停止輸出激勵脈沖DRV1,直到下一個驅動器周期開始。
2)BUCK均流控制電路
背光燈點亮后,均流電路對LED燈串回路電流進行控制,達到調整燈串亮度平衡的目的。
MOSFET開關管Q7161導通時,LED燈串電流CH11經儲能電感L7161、開關管Q7161、R7161//R7181到地,LED燈串下端CH11電壓下降,在儲能電感L7161中產生感應電壓并儲能,理論上此時背光燈電流最大,發(fā)光最亮;
開關管Q7161截止時,儲能電感L7161中的儲能電壓經續(xù)流二極管D7161整流、輸出電容C7181濾波,LED燈串下端CH11電壓上升,理論上此時背光燈電流最小,發(fā)光最暗。由于電感和電容兩端電壓不能突變,開關管的工作頻率較高,在Q7161的控制下,維持燈串下端CH11電壓相對穩(wěn)定。
OZ9986輸出的均流控制脈沖寬度越寬,Q7161導通時間越長,CH11電壓相對下降,LED背光燈變亮;OZ9986輸出的均流控制脈沖寬度越窄,Q7161導通時間越短,CH11電壓相對上升,LED背光燈變暗。
R7161//R7181為Q7161的e極電流取樣電阻,R7161//R7181兩端電壓反映了Q7161和LED燈串電流大小,產生IS11電流取樣電壓,反饋到OZ9986的20腳內部控制電路,對開關管Q7161的工作電流進行監(jiān)測,據(jù)此對輸出18腳輸出的COMP脈沖進行控制;當Q7161發(fā)生過流故障,20腳電壓達0.5V時,OZ9986采取保護措施,相應的引腳停止輸出COMP激勵脈沖,并會恢復到正常狀態(tài)的最低ON時間占空比。
據(jù)上述分析,BOOST升壓輸出電路對LED背光燈串上部的供電電壓進行控制,BUCK均流控制電路對LED燈串下部的電壓進行控制,二者協(xié)同配合,對加在LED燈串的實際工作電壓進行控制和平衡,達到穩(wěn)定LED工作電壓和發(fā)光亮度的目的。
3)過壓欠壓保護電路
在圖4和圖5的BOOST升壓輸出電路濾波電容C7121、C7122或C7221、C7222兩端設有分壓取樣電路R7103、R7109、R7104和R7203、R7209、R7204,獲取取樣電壓OVP1或OVP2,反饋到驅動控制電路U7101或U7102的2腳。當背光燈板輸出的OUT1或OUT2電壓過高、過低,送到U7101或U7102的2腳檢測電壓OVP低于0.1V或高于3.0V時,U7101或U7102停止輸出激勵脈沖DRV,達到保護的目的。
二、背光燈電路維修提示
康佳LED液晶彩電背光燈板發(fā)生故障時,一是背光燈板不工作,所有的LED燈串均不點亮,引發(fā)有伴音無光柵的故障;二是驅動電路1或驅動電路2其中一個發(fā)生故障,引發(fā)相應的背光燈串不亮,產生半個屏不亮的故障;三是個別燈串發(fā)生故障或老化,引發(fā)顯示屏局部不亮或亮度偏暗的故障。
由于背光驅動電路1和背光燈驅動電路2的電路結構相同,每個背光燈驅動電路內部的3個BOOST升壓輸出電路和6個BUCK均流控制電路的電路相同,維修時可采取測量相同電路的相同部位電壓、電阻的方法,將測量的結果對比分析,找到電壓或電阻異常的故障電路,再對該電路元件進行檢測,直到找到故障元件。
1、黑屏
顯示屏背光燈串全部不亮是背光燈板的2個背光燈驅動電路同時發(fā)生故障,主要檢查器供電、控制電路等共用電路,也不排除一個背光燈驅動電路發(fā)生短路擊穿故障,造成共用的供電電路發(fā)生開路等故障。
1)檢測輸入電壓24V及ENA點燈控制、DIM亮度控制信號是否正常工作,如果不正常,檢測開關電源板和主板控制系統(tǒng)。
2)檢測保險絲F7001是否燒斷,如果燒斷說明背光燈驅動板有嚴重短路故障,常見為BOOST升壓輸出電路MOSFET開關管、續(xù)流二極管、輸出濾波電容擊穿短路,測量OUT輸出電壓是否與地短路。
3)檢測降壓穩(wěn)壓電路輸出的VDD、VEE的5V供電是否正常,如果不正常檢查穩(wěn)壓管D7003、D7001和穩(wěn)壓三極管Q7002、Q7001是否正常,測量限流降壓電阻R7021、R7022、R7024、R7017、R7018、R7019、R7023是否燒斷或阻值變大,如果燒斷說明降壓、穩(wěn)壓電路存在嚴重短路故障,應首先排除、更換短路器件,再更換損壞的電阻。
4)、檢查OZ9986的外部電路元件是否異常,如異常,更換新器件,如正常,更換OZ9986芯片。
2、半邊屏不亮
出現(xiàn)半邊屏不亮現(xiàn)象,由于背光燈板有2個相同的背光燈驅動電路,根據(jù)不亮LED燈串,首先判斷是哪個背光燈驅動電路發(fā)生故障,再檢測該通道續(xù)流二極管及升壓MOSFET管、輸出電容器是否異常。如異常,更換新器件,如正常,更換OZ9986芯片,如果還不正常,檢測輸入端是否接地短路。
3、個別燈串偏暗
出現(xiàn)個別燈串偏暗現(xiàn)象,多為背光燈LED燈串或Buck均流控制電路發(fā)生故障,根據(jù)不亮LED燈串判斷出故障通道后,檢測相關聯(lián)的Buck電路上的開關管G極波形是否正常,逐一檢測續(xù)流二極管、MOSFET開關管及電感,如果全部正常,還沒有輸出或輸出異常,就是因為OZ9986上對應的均流通道異常,只能更換OZ9986。
例1:開機有伴音,無光柵
分析與檢修:遇到顯示屏背光燈全部不亮情況,主要檢查背光燈板的供電電路、點燈控制和亮度調整電路。測量輸入連接器XS7001的1~5腳輸入的24V電壓正常,測量降壓穩(wěn)壓電路無5V電壓輸出,檢查供電電路保險絲F7001燒斷,說明背光燈板有嚴重短路故障。
測量BOOST升壓輸出電路開關管,發(fā)現(xiàn)Q7102燒斷,其S極電阻R7127、R7128、R7129、R7130連帶燒焦。拆下上述損壞器件,發(fā)現(xiàn)Q7102的G極與D極之間電路板燒焦,將燒焦的電路板處理后,由于R7127、R7128、R7129、R7130為1?貼片電阻。手頭沒有該器件,用普通0.24?/1W電阻代替后,在舊電路板上拆下EMBA5N10A開關管更換Q7012,再更換保險絲F70014后,通電試機故障排除。
例2:開機有伴音,光柵局部偏暗
分析與檢修:遇到顯示屏局部亮度暗的故障,一是LEC背光燈串發(fā)生開路、老化故障;二是均流控制電路發(fā)生故障。測量LED背光燈連接器燈串回路XS7101、XS7102、XS7201、XS7202的1、2、3腳回路CH電壓,發(fā)現(xiàn)只有XS7202的3腳CH24電壓與其它CH引腳電壓不同,懷疑故障在該LED燈串及其控制電路。
檢查XS7202的3腳外部均流控制電路,發(fā)現(xiàn)開關管Q7264各腳對地電阻與其它均流控制管各腳對地電阻有差異,更換Q7264后,故障排除。
海南 孫德印