1.3 电源+背光灯二合一板电路结构
近几年,背光灯板由先期独立的逆变器电路板或LED驱动板,发展到背光灯板与电源板合并在一起的电源+背光灯二合一板,逆变器板与电源板合并后俗称IP板,I为Inverter(逆变器)的缩写,P为Power(电源)的缩写,所以统称为IP板。本书将驱动CCFL的IP板和驱动LED的电源板简称为二合一板。
纵观二合一板的发展过程,有三个阶段:一是早前配合小屏幕液晶彩电和液晶显示器的无PFC电路的小功率开关电源+背光灯二合一板;二是中期配合大屏幕液晶彩电带PFC电路的大功率开关电源+背光灯二合一板;三是近几年配合新型LED彩电推出的开关电源+LED背光灯驱动电路组成的二合一板。三种二合一板电路组成各有特点,工作原理各不相同,维修方法和注意事项各有侧重。
1.3.1 CCFL背光灯+电源二合一板简介
1.小屏幕CCFL背光灯+电源二合一板
CCFL背光灯+电源二合一板将开关电源和CCFL背光灯板合二为一。小屏幕液晶彩电二合一板就是将小功率电源板和背光灯板简单地融合在一起,两者的关联电路就是电源供电,省去了两者自检的连接线,其维修方法与单独维修电源板和单独维修背光灯板没什么差别。维修的顺序是先排除电源板故障,确保电源板供电正常,再维修背光灯部分故障。二合一板好处是维修背光灯部分时,如果电源部分工作正常,不用另行配置供电电源板。
图1-15是康佳34005565电源+背光灯二合一板实物图解,该电路板集成电路采用FSQ0765+OZ9938+OZ9982组合方案,开关电源电路输出14.5V和VCC-Inverter电压;背光灯电路输出千伏交流高压,将4只U形背光灯管点亮。该二合一板电路组成框图如图1-16所示。
该二合一板由两部分组成:一是由抗干扰和市电整流滤波电路、厚膜电路FSQ0765(NW901)组成的开关电源电路,产生14.5V电压和VCC-Inverter电压,其中14.5V电压经连接器XS952输出,为主板控制系统和小信号处理电路供电,VCC-Inverter为电源板上的背光灯电路供电;二是由驱动控制电路OZ9938(U702)、推动电路OZ9982(U701)、MOS-FET(开关管)Q701~Q704和升压变压器T751~T754为核心组成的背光灯逆变器电路,将开关电源供给的VCC-Inverter电压逆变为千伏的交流高压,将背光灯管点亮。
2.大屏幕CCFL背光灯+电源二合一板
大屏幕LCD液晶彩电二合一板往往采用双电源设计,设有一个副电源和1~2个主电源,多数大屏幕二合一板还设有PFC电路。与小屏幕液晶彩电二合一板相比,由于屏幕尺寸大,需要的灯管数量多,灯管长度增加,功率增大,为其供电的二合一板输出功率和输出电流相对增加,为了确保供电稳定可靠,大屏幕二合一板在提高功率的基础上,采用了一些新技术。
(1)增加了PFC电路,将供电电压和电流的相位校正为同相位,提高功率因数,减少谐波污染,并将市电整流后的电压提升到400V左右。
图l-15 康佳34005565电源+背光灯二合一板实物图解
图1-16 康佳34005565电源+背光灯二合一板电路组成框图
(2)将背光灯板升压电路供电由原来的12V或24V供电,改为PFC电路校正后的370~400V供电,提高了工作效率,减小供电电流,减轻了主电源24V的负载,减小了主电源输出电流,使电源板的输出电压更加稳定。与背光灯板采用12V或24V供电的电源板相比,电源板的变压器和开关管的体积明显减小。
(3)设有完善的过电流、过电压、电流均衡保护电路,当发生过电流、过电压、打火或因灯管开路、老化差异造成各路灯管电路电流不一致时,保护电路启动,背光灯板停止工作,避免故障扩大。
图1-17是TCL液晶彩电采用的型号为40-IP42CS-PWJ1XG IPL42A电源和背光灯电路二合一板实物图解,其中开关电源电路集成电路采用L6562A+FSQ510+FAN5571N组合方案,输出3.3VSB/0.2A、24V/2A电压,背光灯电路集成电路采用OZ9926A。电路组成框图如图1-18所示。
该电源板由4部分组成:一是以集成电路L6562A(U806)为核心组成的PFC电路,将整流滤波后的市电校正后提升到390V为主开关电源和背光灯升压电路供电;二是以集成电路FSQ510(U801)为核心组成的副开关电源,产生3.3VSB/0.2A电压,为主板控制系统供电;三是以集成电路FAN5571N(U805)为核心组成的主开关电源,产生24V/2A电压,为主板和背光灯推动电路供电;四是以OZ9926A(U901)驱动电路为核心组成的背光灯电路,为背光灯提供千伏交流脉冲电压。待机采用继电器切断主开关电源AC 220V供电的方式,主开关电源停止工作。
1.3.2 LED背光灯+电源二合一板简介
LED液晶彩电中的开关电源和背光灯驱动电路有两种电路结构形式:独立型和组合型。独立型是指LED液晶彩电中的开关电源和背光灯驱动电路由两块独立的电路组件板组成;组合型是指LED液晶彩电中的开关电源和背光灯驱动电路设计安装在一块电路板上。
图1-17 TCL IP42CS电源+背光灯二合一板实物图解
图1-18 TCL IP42CS电源+背光灯二合一板电路组成框图
图1-19是长虹ITV46920DE液晶彩电电源+背光灯二合一板实物图解,编号为HPLD469A 850028618,电源电路集成电路采用ICE3B0365J+FAN7530+CM33064R组合方案,输出5VS、12V和130V电压,为主板和背光灯电路供电,背光灯驱动控制电路采用6片HV9911,组成6个相同的背光灯电路,为6串LED背光灯提供约170V电源。该电源板还应用于长虹TV55920DE大屏幕入射光为侧入式的LED液晶彩电中,配合LTA460HF07显示屏。
图1-19 长虹ITV46920DE液晶彩电电源+背光灯二合一板实物图解
图1-20是长虹ITV46920DE液晶彩电电源+背光灯二合一板电路组成框图。它由开关电源和背光灯电路两部分组成。
图1-20 长虹ITV46920DE液晶彩电电源+背光灯二合一板电路组成框图
其中开关电源部分由3个单元电路组成:一是以ICE3B0365J(ICB801)为核心组成的副电源,通电后副电源首先工作,产生5VS电压,为主板控制系统供电,同时产生VCC电压,经开关机控制电路控制后,为PFC电路和主电源提供VCC工作电压;二是以FAN7530(ICP801)为核心组成的PFC电路,二次开机后,开关机电路为ICP801提供VCC供电而启动工作,将供电电压和电流校正为同相位,同时产生PFC 400V电压,为主电源供电;三是以CM33064R(ICM801)为核心组成的主电源电路,二次开机后,开关机电路为ICM801提供VCC供电而启动工作,ICM801从12、14脚输出激励脉冲,推动末级全桥输出电路开关管工作于开关状态,其脉冲电流在输出变压器产生感应电压,经整流滤波后产生12V电压为主板等负载电路供电,同时产生130V电压,为LED背光灯电路供电。
背光灯电路由6个相同的驱动输出电路组成,驱动6串LED灯串发光。6个背光灯驱动输出电路结构完全相同,6个驱动集成块IC9101~IC9601采用HV9911NG,每组电路驱动一个LED灯串。二次开机后,开关电源输出的130V电压为升压输出电路供电,12V电压降压后产生的5V电压为HV9911NG供电,背光灯电路启动工作,HV9911NG输出激励脉冲,推动升压电路故障,将130V供电提升为170V,为LED背光灯串供电,驱动电路输出电流为90mA。