液晶显示器电源电路的结构及工作原理

液晶显示器电源电路的功用主如果将V市电更动成液晶显示器处事须要的各式安稳的直流电,为液晶显示器中的各式遏制电路、逻辑电路、遏制面板等供给处事电压,其处事的安稳性直接影响液晶显示器可否平常处事。

一、液晶显示器电源电路的组织

液晶显示器电源电路要紧孕育+5V、+12V的处事电压。个中,+5V电压要紧为主板逻辑电路、职掌面板教导灯等供给处事电压;+12V电压要紧为高压板、启动板等供给处事电压。

电源电路要紧由滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路、开关变压器、整流滤波电路、庇护电路、软启动电路、PWM遏制器等构成。

个中,相易滤波电路的影响是消除市电中的高频烦扰(线性滤波电路通常由电阻、电容和电感构成);桥式整流滤波电路的影响是将V相易电变成V左右的直流电;开关电路的影响是将V左右的直流电通过开关管和开关变压器后,变成不同幅度的脉冲电压;整流滤波电路的影响是将开关变压器输出的脉冲电压通过整流和滤波后变成负载须要的根本电压5V和12V;过压庇护电路的影响是只管避免因负载反常或其余起源以致的开关管毁坏或开关电源毁坏;PWM遏制器的影响是遏制开关管的切换,依据庇护电路的反应电压遏制电路。

二、液晶显示器电源电路的处事道理

液晶显示器的电源电路通常采取开关电路方法,此电源电路将相易V输入电压通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,获得高频矩形波电压,结尾经整流滤波后输出液晶显示器各个模块所须要的直流电压。

上面以AOCLM液晶显示器为例讲授液晶显示器电源电路的处事道理。AOCLM液晶显示器的电源电路要紧由相易滤波电路、桥式整流电路、软启动电路、主开关电路、整流滤波电路、过压庇护电路等构成。

电源电路板什物图:

电源电路道理图:

1.相易滤波电路

相易滤波电路的影响是用于滤除由相易输入线引入的噪声,统制电源内部孕育的反应噪声。

电源内部的噪声要紧有共态噪声和正态噪声两种。关于单相电源,输入侧有2根相易电源线和1根地线。在电源输入侧2根相易电源线与地线之间孕育的噪声为共态噪声;2根相易电源线之间孕育的噪声为正态噪声。相易滤波电路要紧用于滤除这两类噪声,此外,还要起到电途经流庇护和过压庇护。个中,保障用于过流庇护,压敏电阻用于输入电压过压庇护。下图为相易滤波电路道理图。

图中,电感L、L,电容C、C、C、C构成了EMI滤波器。电感L、L用于滤除低频共态噪声;C和C用于滤除低频正态噪声;C和C用于滤除高频共态和正态噪声(高频电磁烦扰);限流电阻R、R用于拔下电源插头时对电容起放电影响;保障F用于过流庇护,压敏电阻NR用于输入电压过压庇护。

当液晶显示器的电源插头插入电源插座后,V相易电通过保障管F、压敏电阻NR防浪涌打击后,通过由电容C、C、C、C,电阻R、R,电感L、L构成的抗烦扰电路后投入桥式整流电路。

2.桥式整流滤波电路

桥式整流滤波电路的影响是将V相易电通过全波整流后改变成直流电压,再通过滤波后将电压变成市电电压的2倍。

桥式整流滤波电路要紧由桥式整流器DB,滤波电容C构成。

图中,桥式整流器由4个整流二极管构成,滤波电容为V电容。当V相易市电通过滤波后,投入桥式整流器。桥式整流器对相易市电停止全波整流后,变成直流电压。接着此直流电压再通过滤波电容C将电压更动为V的直流电压。

3.软启动电路

软启动电路的影响是避免电容器上的刹时打击电流,以保证开关电源平常而牢固地运转。由于在输入电路接通电源刹那,电容器上的初始电压为零会孕育很大的刹时打击电流,此电流不时会以致输入保障丝烧断,于是须要配置软启动电路。软启动电路要紧由启动电阻、整流二极管、滤波电容等构成。如图所示为软启动电路道理图。

图中,电阻R、R为1MΩ的等效电阻,由于这些电阻的阻值很大,于是其处事电流很小。刚启动开关电源时,SG所须要的启开处事电流由+V直流高压通过电阻R和R降压后加至SG的输入端(第3足)完结软启动。一旦开关管转入平常的处事状况,开关变压器上所成立的高频电压经整流二极管D、滤波电容C整流滤波后,就做为SG芯片的处事电压,至此启动通过终了。

4.主开关电路

主开关电路的影响是通过开关管斩波和高频变压器降压,以获得高频矩形波电压。

主开关电路要紧由开关管、PWM遏制器、开关变压器、过流庇护电路、高压庇护电路等构成。

图中,SG为PWM遏制器,它是开关电源的中枢,它能孕育频次静止而脉冲宽度可调的启动记号,遏制开关管的通断状况,进而调治输出电压的凹凸,抵达稳压的方针。Q为开关管,T为开关变压器,稳压管ZD、电阻R、三极管Q和Q、电阻R等构成的电路为过压庇护电路。

SG芯片各个引足的功用

当PWM起头处事后,SG的第8足输出一个矩形脉冲波(通常输出的脉冲的频次为58.5kHz,占空比为11.4%)。该脉冲遏制开关管Q按其处事频次停止开关行为,在开关管Q陆续地导通/停止孕育自激振动时,变压器T就起头处事,孕育振动电压。

当SG的第8足输出端为高电通常,开关管Q导通,接着开关变压器T的低级线圈有电流流过,孕育上正下负的电压;同时,变压器的次级孕育下正上负的感触电动势,这时次级上的二极管D停止,此阶段为储能阶段;当SG的第8足输出端为低电通常,开关管Q停止,开关变压器T低级线圈上的电流在刹那变成0,低级的电动势为下正上负,在次级上感触出上正下负的电动势,此时二极管D导通,起头输出电压。

(1)过流庇护电路

过流庇护电路的处事道理以下。

在开关管Q导通明,电流会从开关管Q的漏极流向源极,并在R上孕育电压。电阻R为电流探测电阻,由它孕育的电压直接加到PWM遏制器SG芯片的过流探测较量器的同相输入端(即第6足),唯有该电压超越1V,将使PWM遏制器SG内部的电流庇护电路启动,使第8足中止输出脉冲波,开关管及开关变压器中止处事,完结过流庇护。

(2)高压庇护电路

高压庇护电路的处事道理以下。

当电网电压抬高明越最大值时,变压器反应线圈输出的电压也将抬高。该电压将会超越20V,此时稳压管ZD被击穿,电阻R上孕育压降。当这个压降有0.6V时,三极管Q导通,接着三极管Q的基极变成高电平,使三极管Q也导通。同时,二极管D也导通,以致PWM遏制器SG芯片第4足接地,孕育刹那短路电流,使PWM遏制器SG仓卒关断脉冲输出。

此外,三极管Q导通明,使PWM遏制器SG第7足的15V基准电压通过电阻R、三极管Q直接接地。如此PWM遏制器SG芯片的供电端电压变成0,PWM遏制器中止输出脉冲波,开关管及开关变压器中止处事,抵达高压庇护影响。

5.整流滤波电路

整流滤波电路的影响是将变压器输出的电压通过整流滤波后,获得安稳的直流电压。由于开关变压器的漏感和输出二极管的反向恢来电流孕育的尖峰,都孕育了潜在的电磁烦扰。于是要获得洁净的5V和12V电压,开关变压器输出的电压必要通过整流滤波治理。

整流滤波电路要紧由二极管、滤波电阻、滤波电容、滤波电感等构成。

图中,开关变压器T的次级输出端的二极管D和D上并接的RC滤波电路(电阻R和电容C,电阻R和电容C)的影响是摄取二极管D和D上孕育的浪涌电压。

二极管D、电容C、电阻R、电感L、电容C和C孕育的LC滤波器,能够过滤变压器输出12V电压的电磁烦扰,输出安稳的12V电压。

二极管D、电容C、电阻R、电感L、电容C和C孕育的LC滤波器,能够过滤变压器输出5V电压的电磁烦扰,输出安稳的5V电压。

6.12V/5V稳压遏制电路

由于V相易市电是在必要局限内改变的,当市电抬高,电源电路的变压器输出的电压也会随之抬高,为了获得安稳的5V和12V电压,在电源电路中通常都邑策画一个稳压电路。

12V/5V稳压电路要紧由精细稳压器(TL)、光耦合器、PWM遏制器、分压电阻等构成。

图中,IC为光耦合器,IC为精细稳压器,电阻R和R为分压电阻。

当电源电路处事时,+12V输出直流电压通过电阻R和R分压后,在R上孕育电压,该电压直接加到TL精细稳压器上(加到R端),由电路上的电阻参数可知该电压凑巧能使TL导通。如此+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IC起头处事,告竣电压的取样。

当V相易市电电压抬高以致输出电压随之抬高时,流过光耦合器IC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巩固,光耦合器内部的光敏三极管的内阻同时也变小,如此则光敏三极管端的导通水平也会巩固。光敏三极管导通水平巩固的同时,PWM电源遏制器SG芯片的第2足端的电压同时会下落。由于该电压加到SG内部差错夸大器的反相输入端,进而遏制SG输出脉冲的占空比,消沉输出电压。如此就孕育了过压输出反应回路,抵达安稳输出的影响,能使输出电压安稳在12V和5V输出左右。

提醒:

光耦合器以光为引子传输电记号。它对输入、输出电记号有优良的隔断影响,于是,它在各式电路中获得精深的运用。当今它已成为品种至多、用处最广的光电器件之一。光耦合器通常由三部份构成:光的发射、光的吸收及记号夸大。输入的电记号启动发光二极管(LED),使之发出必要波长的光,被光探测器吸收而孕育光电流,再通过进一步夸大后输出。这就告竣了电—光—电的更动,进而起到输入、输出、隔断的影响。由于光耦合器输入输出间相互隔断,电记号传输具备单向性等特色,于是具备优良的电绝缘才略和抗烦扰才略。又由于光耦合器的输入端属于电流型处事的低阻元件,于是具备很强的共模统制才略。于是,它在长线传输讯息中做为末端隔断元件能够大大升高信噪比。在策画机数字通讯及时刻遏制中做为记号隔断的接口器件,能够大大增多策画机处事的牢固性。

7.过压庇护电路

过压庇护电路的影响是探测输出电路的输出电压,当变压器输出电压反常抬高时,通过PWM遏制器关断脉冲输出,来到庇护电路的方针。

过压庇护电路要紧由PWM遏制器、光耦合器、稳压管等构成,如上图所示电路道理图中的稳压管ZD或ZD便是用来探测输出电压的。

当开关变压器次级输出的电压反常抬高时,稳压管ZD或ZD将会被击穿,进而将以致光耦合器内部发光管的亮度反常加大,以致PWM遏制器第2足通过光耦合器内部的光敏三极管接地,PWM遏制器仓卒关断第8足的脉冲输出,开关管和开关变压器立即中止处事,抵达庇护电路的方针。

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