液晶显示器电源电路的功用首要是将220V市电转化成液晶显示器作业需求的各种安稳的直流电,为液晶显示器中的各种操控电路、逻辑电路、操控面板等供给作业电压,其作业的安稳性直接影响液晶显示器能否正常作业。
液晶显示器电源电路首要发生+5V、+12V的作业电压。其间,+5V电压首要为主板逻辑电路、操作面板指示灯等供给作业电压;+12V电压首要为高压板、驱动板等供给作业电压。
电源电路首要由滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路、开关变压器、整流滤波电路、维护电路、软发动电路、PWM操控器等组成。
其间,签字滤波电路的效果是消除市电中的高频搅扰(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效果是将220V签字电变成310V左右的直流电;开关电路的效果是将310V左右的直流电经过开关管和开关变压器后,变成不同起伏的脉冲电压;整流滤波电路的效果是将开关变压器输出的脉冲电压经过整流和滤波后变成负载需求的根本电压5V和12V;过压维护电路的效果是尽量避免因负载反常或其他原因导致的开关管损坏或开关电源损坏;PWM操控器的效果是操控开关管的切换,依据维护电路的反应电压操控电路。
液晶显示器的电源电路一般选用开关电路方法,此电源电路将签字220V输入电压经过整流滤波电路变成直流电压,再由开关管斩波和高频变压器降压,得到高频矩形波电压,最终经整流滤波后输出液晶显示器各个模块所需求的直流电压。
下面以AOCLM729液晶显示器为例解说液晶显示器电源电路的作业原理。AOCLM729液晶显示器的电源电路首要由签字滤波电路、桥式整流电路、软发动电路、主开关电路、整流滤波电路、过压维护电路等组成。
电源内部的噪声首要有共态噪声和正态噪声两种。关于单相电源,输入侧有2根签字电源线根地线根签字电源线与地线之间发生的噪声为共态噪声;2根签字电源线之间发生的噪声为正态噪声。签字滤波电路首要用于滤除这两类噪声,别的,还要起到电路过流维护和过压维护。其间,稳妥用于过流维护,压敏电阻用于输入电压过压维护。下图为签字滤波电路原理图。
图中,电感L901、L902,电容C904、C903、C902、C901组成了EMI滤波器。电感L901、L902用于滤除低频共态噪声;C901和C902用于滤除低频正态噪声;C903和C904用于滤除高频共态和正态噪声(高频电磁搅扰);限流电阻R901、R902用于拔下电源插头时对电容起放电效果;稳妥F901用于过流维护,压敏电阻NR901用于输入电压过压维护。
当液晶显示器的电源插头刺进电源插座后,220V签字电经过稳妥管F901、压敏电阻NR901防浪涌冲击后,经过由电容C901、C902、C903、C904,电阻R901、R902,电感L901、L902组成的抗搅扰电路后进入桥式整流电路。
桥式整流滤波电路的效果是将220V签字电经过全波整流后转变为直流电压,再经过滤波后将电压变为市电电压的2倍。
图中,桥式整流器由4个整流二极管组成,滤波电容为400V电容。当220V签字市电经过滤波后,进入桥式整流器。桥式整流器对签字市电进行全波整流后,变为直流电压。接着此直流电压再经过滤波电容C905将电压转化为310V的直流电压。
软发动电路的效果是避免电容器上的瞬时冲击电流,以确保开关电源正常而可靠地运转。因为在输入电路接通电源瞬间,电容器上的初始电压为零会构成很大的瞬时冲击电流,此电流往往会导致输入稳妥丝烧断,因此需求设置软发动电路。软发动电路首要由发动电阻、整流二极管、滤波电容等组成。如图所示为软发动电路原理图。
图中,电阻R906、R907为1M的等效电阻,因为这些电阻的阻值很大,所以其作业电流很小。刚发动开关电源时,SG6841所需求的发动作业电流由+300V直流高压经过电阻R906和R907降压后加至SG6841的输入端(第3脚)完结软发动。一旦开关管转入正常的作业状况,开关变压器上所树立的高频电压经整流二极管D902、滤波电容C907整流滤波后,就作为SG6841芯片的作业电压,至此发动进程完毕。
图中,SG6841为PWM操控器,它是开关电源的中心,它能发生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号,操控开关管的通断状况,然后调理输出电压的凹凸,抵达稳压的意图。Q903为开关管,T901为开关变压器,稳压管ZD901、电阻R911、三极管Q902和Q901、电阻R901等组成的电路为过压维护电路。
当PWM开端作业后,SG6841的第8脚输出一个矩形脉冲波(一般输出的脉冲的频率为58.5kHz,占空比为11.4%)。该脉冲操控开关管Q903按其作业频率进行开关动作,在开关管Q903不断地导通/截止构成自激振动时,变压器T901就开端作业,发生振动电压。
当SG6841的第8脚输出端为高电平时,开关管Q903导通,接着开关变压器T901的初级线圈有电流流过,发生上正下负的电压;一起,变压器的次级发生下正上负的感应电动势,这时次级上的二极管D910截止,此阶段为储能阶段;当SG6841的第8脚输出端为低电平时,开关管Q903截止,开关变压器T901初级线,初级的电动势为下正上负,在次级上感应出上正下负的电动势,此刻二极管D910导通,开端输出电压。
在开关管Q903导通后,电流会从开关管Q903的漏极流向源极,并在R917上发生电压。电阻R917为电流检测电阻,由它发生的电压直接加到PWM操控器SG6841芯片的过流检测比较器的同相输入端(即第6脚),只需该电压超越1V,将使PWM操控器SG6841内部的电流维护电路发动,使第8脚中止输出脉冲波,开关管及开关变压器中止作业,完结过流维护。
当电网电压升高超越最大值时,变压器反应线圈输出的电压也将升高。该电压将会超越20V,此刻稳压管ZD901被击穿,电阻R911上发生压降。当这个压降有0.6V时,三极管Q902导通,接着三极管Q901的基极变为高电平,使三极管Q901也导通。一起,二极管D903也导通,致使PWM操控器SG6841芯片第4脚接地,发生瞬间短路电流,使PWM操控器SG6841敏捷关断脉冲输出。
别的,三极管Q902导通后,使PWM操控器SG6841第7脚的15V基准电压经过电阻R909、三极管Q901直接接地。这样PWM操控器SG6841芯片的供电端电压变为0,PWM操控器中止输出脉冲波,开关管及开关变压器中止作业,抵达高压维护效果。
整流滤波电路的效果是将变压器输出的电压经过整流滤波后,得到安稳的直流电压。因为开关变压器的漏感和输出二极管的反向恢复电流形成的尖峰,都构成了潜在的电磁搅扰。因此要得到纯洁的5V和12V电压,开关变压器输出的电压有必要经过整流滤波处理。
图中,开关变压器T901的次级输出端的二极管D910和D912上并接的RC滤波电路(电阻R920和电容C920,电阻R922和电容C921)的效果是吸收二极管D910和D912上发生的浪涌电压。
二极管D910、电容C920、电阻R920、电感L903、电容C922和C924构成的LC滤波器,能够过滤变压器输出12V电压的电磁搅扰,输出安稳的12V电压。
二极管D912、电容C921、电阻R921、电感L904、电容C923和C925构成的LC滤波器,能够过滤变压器输出5V电压的电磁搅扰,输出安稳的5V电压。
因为220V签字市电是在必定范围内改变的,当市电升高,电源电路的变压器输出的电压也会随之升高,为了得到安稳的5V和12V电压,在电源电路中一般都会规划一个稳压电路。
12V/5V稳压电路首要由精细稳压器(TL431)、光耦合器、PWM操控器、分压电阻等组成。
当电源电路作业时,+12V输出直流电压经过电阻R924和R926分压后,在R926上发生电压,该电压直接加到TL431精细稳压器上(加到R端),由电路上的电阻参数可知该电压正好能使TL431导通。这样+5V电压就能够流过光耦合器和精细稳压器,当电流流过光耦合器发光二极管,光耦合器IC902开端作业,完结电压的取样。
当220V签字市电电压升高导致输出电压随之升高时,流过光耦合器IC902的电流也就随之增大,光耦合器内部发光二极管的亮度也随之增强,光耦合器内部的光敏三极管的内阻一起也变小,这样则光敏三极管端的导通程度也会加强。光敏三极管导通程度加强的一起,PWM电源操控器SG6841芯片的第2脚端的电压一起会下降。因为该电压加到SG6841内部差错扩大器的反相输入端,然后操控SG6841输出脉冲的占空比,下降输出电压。这样就构成了过压输出反应回路,抵达安稳输出的效果,能使输出电压安稳在12V和5V输出左右。
光耦合器以光为前言传输电信号。它对输入、输出电信号有杰出的阻隔效果,所以,它在各种电路中得到广泛的使用。现在它已成为品种最多、用处最广的光电器材之一。光耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接纳及信号扩大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之宣布必定波长的光,被光探测器接纳而发生光电流,再经过进一步扩大后输出。这就完结了电光电的转化,然后起到输入、输出、阻隔的效果。因为光耦合器输入输出间相互阻隔,电信号传输具有单向性等特色,因此具有杰出的电绝缘才能和抗搅扰才能。又因为光耦合器的输入端归于电流型作业的低阻元件,因此具有很强的共模按捺才能。所以,它在长线传输信息中作为终端阻隔元件能够大大提高信噪比。在计算机数字通信及实时操控中作为信号阻隔的接口器材,能够大大添加计算机作业的可靠性。
过压维护电路的效果是检测输出电路的输出电压,当变压器输出电压反常升高时,经过PWM操控器关断脉冲输出,抵达维护电路的意图。
过压维护电路首要由PWM操控器、光耦合器、稳压管等组成,如上图所示电路原理图中的稳压管ZD902或ZD903便是用来检测输出电压的。
当开关变压器次级输出的电压反常升高时,稳压管ZD902或ZD903将会被击穿,然后将导致光耦合器内部发光管的亮度反常加大,致使PWM操控器第2脚经过光耦合器内部的光敏三极管接地,PWM操控器敏捷关断第8脚的脉冲输出,开关管和开关变压器马上中止作业,抵达维护电路的意图。