AOC17S液晶显示器背光灯高压驱动电路,主要由驱动信号形成电路电源形成电路、高压发生电路和保护电路组成。它采用两组完全相同的构造方式推动4只灯管同时发光。下面介绍其中一组电路的工作原理。

一、工作原理

       相关电路见图1。开机时,MCU副开关控制端输出高电平,Q201导通,集电极为低电平,Q202导通,12V电压通过Q202c-e结加到U201⑨脚。U201得电后,内部2.5V基准电压形成电路开始工作,同时,为芯片内部电路及16脚向外部电路(通过16脚)提供基准电压。U201内部振荡电路得到基准电压后开始工作并产生振荡信号。U201①脚外接元件C208为振荡电容,②脚外接元件R204为振荡电阻,C208与R204的取值决定振荡电路的振荡频率。MCU输出的PWM脉冲信号通过R201、C203、R203加到U201④脚内部运算放大器的反相输入端,高压线圈PT202次级绕组产生的高压脉冲通过D206、D210、R235、D208、R241等反馈到U201③脚内部运算放大器的同相输入端,运算放大器的输出信号一路送往检测放大电路,一路送往比较放大电路。振荡电路产生的振荡信号也送到比较放大电路,运算放大器输出的信号与振荡电路产生的信号在比较放大电路中进行比较后送往脉冲激励输出电路,脉冲激励信号由U201⑦脚输出,作为背光板电源形成电路提供的可变驱动信号。U201⑦脚输出的PWM脉冲信号决定背光板高压形成电路输入电压的高低,背光板输入电压越高,高压形成电路产生的电压越高,背光灯发光越强,光栅亮度越高。
        U201⑦脚输出的脉冲激励信号受U201④脚输入的MCU信号控制,所以,改变MCU输出的PWM脉冲信号,可以改变光栅的亮度。U201⑦脚输出的受控于MCU的可变的驱动信号,提供给以Q204、L202、D202为核心的背光板电源形成电路。Q206、Q208组成推挽放大电路,U201⑦脚输出的驱动信号经Q206、Q207推挽放大后,加到调整管Q204的栅极G。Q204、L202、D202形成背光板电源降压电路。Q204为场效应管,L202为储能电感,D202为续流二极管。当U201⑦脚输出正极性驱动信号时,Q204导通,12V电压经Q204、L202与高压形成电路构成回路,同时在L202上储存能量。当U201⑦脚输出负极性驱动信号时,Q204截止,L202储存的能量通过D202与高压形成电路进行释放,放电电流继续为高压形成电路供电。U201⑦脚输出的驱动信号决定Q204的导通时间,Q204的导通时间又决定其输出电压高低。Q204输出的典型电压值为10V左右。
    Q211、Q212、C214、PT202为高压形成电路。该电路的实质是一个自激式高频振荡电路,Q211、Q212为高频振荡管,工作时两管交替导通、截止。C214为高频振荡电容,PT202初级绕组为高频振荡线圈。改变C214的充放电时间,可改变PT202次级绕组输出脉冲幅度的大小。C218、C217、L204为高压输出电路。高压形成电路工作后,PT202次级绕组产生的脉冲电压通过C218、C217、L204、R233点亮灯管cCFL1、CCFL2。灯管点亮后,L204的感抗和C218、C217的容抗起到了对灯管的限流作用。
         运算放大器处理后的信号在检测比较电路中与基准电压形成电路产生的基准电压比较后,得到误差信号。电路没有达到保护状态时,误差信号从U201⑤脚输出,经C201、R209反馈到U201④脚,与MCU输出的PWM脉冲信号一起送到运算放大器中,运算放大器利用检测放大电路反馈的信息,进-步调整U201⑦脚输出的可变的驱动信号的宽度,从而保证灯管能够得到一个比较稳定的工作状态。如果检测放大器输出电压小于基准电压的一半,基准电压通过U201 15脚定时元件R207、C207向C207充电,当C207上的充电电压达到0.6V时,保护电路动作。R233、D206、D210、C220、D208、R241、C222等为PT202次级绕组电流反馈电路,R233为取样电阻。灯管发光后,R233上产生一个随灯管电流变化而变化的工作电压,灯管电流越大,R233上的工作电压越高。当由于环境温度等原因引起灯管工作电流过大时,R233上的取样电压增高,U201③脚输入的信号幅度增高,此电压先后经过运算放大电路、检测放大电路后,使U201内部过流保护电路动作,振荡电路停止工作。D204、R221、R223为背光板电源过压保护电路。当由于某种原因使背光板高压形成电路供电电压超过15V胁而损坏,此时,D204击穿,电压经过R221、R223分压后加到U201⑥脚,U201内部过压保护电路动作,振荡电路停止工作,高压形成电路供电电源被切断。当机器刚通电或其他原因使U201⑨脚电压低于3.6V时,为了防让Q206、Q208、Q204导通不良而损坏,u201内部设置了欠压保护电路。欠压保护电路动作后,U201⑦脚无驱动信号输出,Q206、Q208、Q204、D202停止工作。
二、维修方法
        AOC液晶显示器背光灯高压驱动电路出现故障主要表现为:开机后灯管不发光,以及开机时灯管发光后熄灭。
        故障现象1:开机后灯管不发光。检修方法:在不通电的情况下,检查12V保险丝F201是否损坏。如果F201损坏,可检查背光板电源形成电路中的电源调整管和续流二极管是否同时击穿。出现此种现象是因为续流二极管因工作电流过大而击穿后,又使电源调整管负载过重击穿,并引起保险丝烧断。此时,保险丝会出现严重烧黑现象。若经查保险丝确实出现严重烧黑现象,可以在路分别测量两组中的上述元件是否同时击穿。
        如果F201正常,则断开F201,检查高压驱动板是否有12V供电。若无12V供电或者12V供电很低,检查开关电源12V供电电路。如果12V供电正常,测量U201⑨脚12V电压是否正常。若无12V电压,检查MCU开关控制端至U201⑨脚的12V电压控制电路。在该电路中,测量Q201基极在开待机状态下是否出现高低电平变化,是判断故障的关键。开机时,Q201基极为高电平。Q201、Q202损坏、脱焊现象经常出现。如果U201⑨脚12V电压正常,开机瞬间测量U201⑦脚4.3V左右的平均输出电压是否正常。U201⑦脚无激励脉冲输出,背光板电源降压电路不工作,当然无点亮灯管的高压形成。可以断开R219,继续测量U201⑦脚电压。如果电压正常,说明Q206、Q208组成的孪生对管可能存在问题。断开R219后U201⑦脚电压仍然异常,说明U201或者外围电路存在故障。可以重点对U201①、②、⑥脚外围元件进行检查,必要时更换U201。
       故障现象2:开机时灯管发光后熄灭。检修方法:灯管发光,说明高压形成电路已经工作,灯管熄灭的原因是保护电路动作所致。本机两组电路构造完全相同,且同时使用同一个保护电路,两组电路不可能同作的原因。因为无激励脉冲输出,背光板电源形成电路无法工作,所以断开其中一组激励脉冲输出电路的限流电阻,是快速判断问题的捷径。图1中,当断开电阻R219后,故障现象不再出现,说明故障位于R219之后的背光板高压驱动电路上;反之,说明故障位于另外一组背光板高压驱动电路上。
        过压保护电路主要用来防止背光板电源形成电路输出电压太高损坏后面的电路。当怀疑背光板电源形成电路输出电压太高进入保护状态时,可以通过测量稳压二极管两端电压进行判断。图1中,当测量D204两端电压相等时,说明Q204、L202、D202组成的降压电源形成电路输出是否因为工作电流太大、反峰电压太高而击穿。另外,U201⑦脚输出的可变的驱动信号幅度太大,也将导致背光板电源形成电路输出电压太高,应该重点检查或者更换U201 ①、②脚定时元件,以及U201等。
        过流保护电路主要用来防止高压形成电路因为工作电流太大损坏背光板电源形成电路的元件。当怀疑高压驱动电路工作电流太大进入保护状态时,可以断开高频振荡线圈的供电进行判断。图1中,可以断开PT202③、④脚。若断开③、④脚后电路不再保护,应该重点检查Q211、Q212、C214、PT202、CCFL1、CCFL2等元件。Q211、Q212 引起保护的原因,是元件特性不良或者在大电流状态下出现软击容量很容易降低,振荡频率升高;PT202则会因为工作电压太高而击穿。PT202击穿后工作电流增大,在其外部有时还能够看到被烧毁的痕迹。当某只灯管性能不良时,启动瞬间,该灯管不能迅速进入正常的工作状态,此时,灯管电流检测电路得到保护信息,整个电路停止工作。
       在两组背光板高压驱动电路中 ,先后断开其中一组电现象,则说明故障位于U201内部保护电路或U201⑤脚外围电路。实践证明,本机保护电路自身损坏的几率很小。