液晶显示器电源电路的主要作用是将220V市电转换成液晶显示器所需的各种稳定直流电,为液晶显示器中的各种控制电路、逻辑电路和控制面板提供工作电压,其工作稳定性直接影响液晶显示器能否正常工作。

一、 LCD电源电路的结构

液晶显示器的电源电路主要产生5V和12V的工作电压。其中5V电压主要为主板逻辑电路和操作面板指示灯提供工作电压。12V电压主要为高压板、驱动板等提供工作电压。

电源电路主要由滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路、开关变压器、整流滤波电路、保护电路、软启动电路和PWM控制器组成。

其中,交流滤波电路的作用是消除市电中的高频干扰(线性滤波电路一般由电阻、电容和电感组成);桥式整流滤波电路的作用是将220伏交流电变为310伏DC。开关电路的作用是将310V左右的直流电通过开关管和开关变压器变成不同幅度的脉冲电压。整流滤波电路的作用是将开关变压器输出的脉冲电压转换成5V和12V的基本电压;整流滤波后的负载所需;过压保护电路的作用是尽量避免开关管或开关电源因负载异常或其他原因而损坏;PWM控制器的作用是控制开关管的开关,根据保护电路的反馈电压控制电路。

二、液晶电源电路工作原理

液晶显示器的电源电路一般采用开关电路方式。这个电源电路将交流220V输入电压通过整流滤波电路转换成DC电压,然后由开关管斩波,由高频变压器降压,得到高频矩形波电压。最后经过整流滤波后输出LCD各模块所需的DC电压。

下面以AOCLM729液晶显示器为例来说明液晶显示器电源电路的工作原理。AOCLM729液晶显示器的电源电路主要由交流滤波电路、桥式整流电路、软启动电路、主开关电路、整流滤波电路和过压保护电路组成。

电源电路板的物理图:

电源电路原理图:

1.交流滤波电路

交流滤波电路的作用是滤除交流输入线引入的噪声,抑制电源内部产生的反馈噪声。

电源中的噪声有两种:普通噪声和正常噪声。对于单相电源,输入侧有两条交流电源线和一条接地线。电源输入侧的两条交流电源线与地线之间产生的噪声为共模噪声;两条交流电源线之间产生的噪声属于正常噪声。交流滤波电路主要用来滤除这两种噪声,此外,它还起到过流保护和过压保护的作用。其中熔断器用于过流保护,压敏电阻用于输入电压过压保护。下图是交流滤波电路的原理图。

图中电感L901、L902和电容C904、 C903、 C902、 c901构成EMI滤波器。电感L901、L902用于滤除低频共模噪声;C901和C902用于滤除低频正常噪声;C903和C904用于滤除高频共模噪声(高频电磁干扰);当电源插头拔出时,限流电阻器R901、R902用于电容器放电。保险丝F901用于过流保护,变阻器NR901用于输入电压过压保护。

当液晶显示器的电源插头插入电源插座时,220V交流电通过保险丝F901、变阻器NR901防止浪涌冲击,然后通过电容R901、 r 9022、 c 903、 c 904和电阻R901、。

2.桥式整流滤波电路

桥式整流滤波电路的作用是将220V交流电经全波整流后转换成DC电压,再经滤波后转换成两倍的市电电压。

桥式整流滤波器c

图中,桥式整流器由四个整流二极管组成,滤波电容为400V V.当220V交流电源被过滤后,它进入桥式整流器。全波整流后,桥式整流器将交流电源转换成DC电压。然后,DC电压通过滤波电容器C905转换成310V的DC电压。

3.软启动电路

软启动电路的作用是防止电容器上的瞬时浪涌电流,从而保证开关电源的正常可靠运行。由于输入电路接通瞬间电容上的初始电压为零,会形成较大的瞬时浪涌电流,往往会导致输入保险丝熔断,因此需要设置软启动电路。软启动电路主要由启动电阻、整流二极管和滤波电容组成。如图,是软启动电路原理图。

图中电阻R906、R907是1m的等效电阻,由于阻值较大,其工作电流很小。开关电源刚启动时,SG6841所需的启动工作电流通过电阻R906、R907降低300V DC高压后加到SG6841的输入端(3脚)实现软启动。一旦开关管转入正常工作状态,开关变压器上建立的高频电压被整流二极管D902、滤波电容C907整流滤波,作为SG6841芯片的工作电压,启动过程结束。

4.主开关电路

主开关电路的作用是通过对开关管进行斩波,降低高频变压器的电压,得到高频矩形波电压。

主开关电路主要由开关管、PWM控制器、开关变压器、过流保护电路和高压保护电路组成。

图中SG6841是PWM控制器,是开关电源的核心。它可以产生频率固定、脉宽可调的驱动信号来控制开关管的通断状态,从而调节输出电压,达到稳压的目的。Q903是开关管,T901是开关变压器,ZD901、电阻R911、三极管Q902和Q901、电阻R901组成的电路是过压保护电路。

SG6841芯片各引脚的功能

当PWM开始工作时,SG6841的第八个管脚输出一个矩形脉冲波(输出脉冲的频率一般为58.5kHz,占空比为11.4%)。该脉冲控制开关晶体管Q903根据其工作频率进行开关。当开关晶体管Q903连续导通/截止形成自激振荡时,变压器T901开始工作,产生振荡电压。

当SG6841的第八脚输出端为高电平时,开关管Q903导通,然后有电流流过开关变压器T901的初级线圈,产生正的上电压和负的下电压;同时,变压器的次级产生正、负的感应电动势。此时,副边上的二极管D910关断,此阶段为储能阶段。当SG6841的第八脚输出端为低电平时,开关管Q903关断,开关变压器T901初级绕组上的电流瞬间变为零,初级电动势为下正下负,次级上感应出上正下负的电动势。此时,二极管D910导通并开始输出电压。

(1)过电流保护电路

过流保护电路的工作原理如下。

开关Q903导通后,电流将从开关Q903的漏极流向源极,在R917上产生电压。电阻R917是一个电流检测电阻,其产生的电压直接施加到PWM控制器SG6841芯片的过流检测比较器的同相输入端(即第六引脚)。只要电压超过1V,PWM控制器SG6841内部的电流保护电路就会启动,第8个管脚停止输出脉冲波,开关管和开关变压器停止工作,实现过流保护。

(2)高压保护电路

高压保护电路的工作原理如下。

当电网电压上升到最大值以上时,变压器反馈线圈输出的电压也将

此外,晶体管Q902导通后,PWM控制器SG6841第七脚的15V参考电压通过电阻R909、晶体管Q901直接接地。这样PWM控制器SG6841芯片的电源端电压变为0,PWM控制器停止输出脉冲波,开关管和开关变压器停止工作,实现高压保护。

5.整流滤波电路

整流滤波电路的作用是对变压器输出的电压进行整流滤波后获得稳定的DC电压。由于开关变压器的漏电感和输出二极管反向恢复电流引起的峰值,形成了潜在的电磁干扰。因此,为了获得5V和12V的纯电压,必须对开关变压器的输出电压进行整流和滤波。

整流滤波电路主要由二极管、滤波电阻、滤波电容和滤波电感组成。

在该图中,并联在开关变压器T901的次级输出端的二极管D910和D912上的RC滤波电路(电阻器R920和电容器C920、电阻器R922和电容器C921)用于吸收二极管D910和D912上产生的浪涌电压。

由二极管D910、、电容C920、电阻R920、电感L903、、电容C922、C924组成的LC滤波器可以滤除变压器输出电压的电磁干扰,输出稳定的12V电压。

由二极管D912、、电容C921、、电阻R921、、电感L904、、电容C923和C925组成的LC滤波器可以滤除变压器输出电压的电磁干扰,输出稳定的5V电压.

6.12伏/5伏稳压控制电路

因为220V交流市电功率在一定范围内变化,当市电功率增大时,供电电路的变压器输出的电压也会增大。为了获得5V、12V的稳定电压,一般在电源电路中设计稳压电路。

12V/5V稳压电路主要由精密稳压器(TL431)、光耦、PWM控制器和分压电阻组成。

图中,IC902是光耦合器,IC903是精密调节器,电阻R924和R926是分压电阻。

当电源电路工作时,12V输出DC电压被电阻R924和R926分压,然后在R926上产生一个电压。该电压直接施加于TL431精密调节器(施加于R端)。根据电路上的电阻参数,这个电压刚好可以导通TL431。这样,5V电压就可以流过光耦和精密稳压器。当电流流过光耦LED时,光耦IC902开始工作,完成电压采样。

当输出电压随着220V交流市电电压的增加而增加时,流经光耦IC902的电流也会增加,光耦内部发光二极管的亮度也会增加,光耦内部光电晶体管的内阻也会减小,这样光电晶体管端子的导通程度也会增强。当光电晶体管的导通程度加强时,PWM功率控制器SG6841芯片第二引脚的电压也会下降。由于该电压施加于SG6841内部误差放大器的反相输入端,SG6841输出脉冲的占空比受到控制,输出电压降低。这样就形成了过压输出反馈回路,实现了稳定输出的功能,输出电压可以稳定在12V、5V左右输出。

提示:

光耦合器通过光传输电信号。对输入输出电信号有很好的隔离作用,因此广泛应用于各种电路中。目前,它已成为种类最多、应用最广泛的光电器件之一。光耦一般由光发射、光接收和信号放大三部分组成。输入的电信号驱动发光二极管(LED)发出一定波长的光,被光电探测器接收产生光电流,然后进一步放大输出。这样就完成了电-光-电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦的输入和输出相互隔离,电信号的传输是单向的,所以具有良好的电绝缘和抗干扰能力。此外,由于光耦合器的输入端属于工作在电流模式下的低阻元件,因此它具有

过压保护电路的功能是检测输出电路的输出电压。当变压器输出电压异常升高时,通过PWM控制器关闭脉冲输出,达到保护电路的目的。

过压保护电路主要由PWM控制器、光耦、稳压器等组成。上图所示原理图中的稳压器ZD902或ZD903用于检测输出电压。

当开关变压器二次输出的电压异常升高时,稳压器ZD902或ZD903会被击穿,导致光耦内部发光管亮度异常增加,使PWM控制器的第二脚通过光耦内部的光电晶体管接地,PWM控制器迅速关断第八脚的脉冲输出,开关管和开关变压器立即停止工作,从而达到保护电路的目的。责任编辑:抄送