高壓板電路基本工作原理

2020-11-23 電子產品世界

　　高壓板電路是一種DC/AC(直流/交流)變換器，它的工作過程就是開關電源工作的逆變過程。開關電源是將市電電網的交流電壓轉變為穩定的12V直流電壓，而高壓板電路正好相反，將開關電源輸出的12V直流電壓轉變為高頻(40～80kHz)的高壓(600～800V)交流電。高壓板電路種類較多，下面以圖所示電路框圖，介紹高壓板電路的基本工作原理。

　　圖高壓板電路框圖

　　從圖中可以看出，該高壓板電路主要由驅動電路(振蕩電路、調製電路)、直流變換電路、Royer結構的驅動電路、保護檢測電路、諧振電容、輸出電流取樣、CCFL等組成。在實際的高壓板中，常將振蕩器、調製器、保護電路集成在一起，組成一塊小型集成電路，一般稱為PWM控制IC。

　　該高壓板的驅動電路採用Royer結構形式。Royer結構的驅動電路也稱為自激式推挽多諧振蕩器，主要由功率輸出管及升壓變壓器等組成，由美國人羅耶(G.H.Royer)在1955年首先發明和設計。它與PWM控制IC(如TL1451、BA9741、BIT3101、BIT3102等)配合使用，即可組成一個具有亮度調整和保護功能的高壓板電路。

　　圖中的ON/OFF為振蕩器啟動/停止控制信號輸入端，該控制信號來自驅動板(主板)微控制器(MCU)。當液晶顯示器由待機狀態轉為正常工作狀態後，MCU向振蕩器送出啟動工作信號(高/低電平變化信號)，振蕩器接收到信號後開始工作，產生頻率40～80kHz的振蕩信號送入調製器，在調製器內部與MCU送來的PWM亮度調整信號進行調製後，輸出PWM激勵脈衝信號，送往直流變換電路，使直流變換電路產生可控的直流電壓，為Royer結構的驅動電路功率管供電。功率管及外圍電容C1和變壓器繞組L1(相當於電感)組成自激振蕩電路，產生的振蕩信號經功率放大和升壓變壓器升壓耦合，輸出高頻交流高壓，點亮背光燈管。

　　為了保護燈管，需要設置過電流和過電壓保護電路。過電流保護檢測信號從串聯在背光燈管上的取樣電阻R上取得，輸送到驅動控制IC；過電壓保護檢測信號從L3上取得，也輸送到驅動控制IC。當輸出電壓及背光燈管工作電流出現異常時，驅動控制IC控制調製器停止輸出，從而起到保護的作用。

調節亮度時，亮度控制信號加到驅動控制IC，通過改變驅動控制IC輸出的PWM脈衝的佔空比，進而改變直流變換器輸出的直流電壓大小，也就改變了加在驅動輸出管上的電壓大小，即改變了自激振蕩的振蕩幅度，從而使升壓變壓器輸出的信號幅度、CCFL兩端的電壓幅度發生變化，達到調節亮度的目的。

　　該電路只能驅動一隻背光燈管。由於背光燈管不能並聯或串聯應用，所以，若需要驅動多隻背光燈管，必須由相應的多個升壓變壓器輸出電路及相適配的激勵電路來驅動。

　　需要說明的是，以上介紹的是僅是「PWM控制IC十Royer結構驅動電路」高壓板電路，實際的高壓板電路會有多種形式，如「PWM控制IC＋推挽結構驅動電路」、「PWM控制IC＋全橋結構驅動電路」、「PWM控制IC＋半橋結構驅動電路」等，在下面分析具體機型時再做介紹。

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