Функцията на веригата за захранване на дисплея с течни кристали е главно да преобразува 220V мрежово захранване в различни стабилни постоянни токове, необходими за работата на дисплея с течни кристали, и да осигури работно напрежение за различни вериги за управление, логически схеми, контролни панели и т.н. .в течнокристалния дисплей и неговата работна стабилност. Това пряко влияе върху това дали LCD мониторът може да работи нормално.
1. Структурата на веригата за захранване на дисплея с течни кристали
Захранващата верига на дисплея с течни кристали генерира главно 5V, 12V работно напрежение. Сред тях напрежението 5V осигурява главно работно напрежение за логическата верига на основната платка и светлинните индикатори на операционния панел; напрежението от 12 V основно осигурява работното напрежение за платката за високо напрежение и платката на драйвера.
Електрическата верига се състои главно от филтърна верига, филтърна верига на мостов токоизправител, верига на главен превключвател, превключващ трансформатор, филтърна верига на токоизправител, защитна верига, верига за плавен старт, PWM контролер и т.н.
Сред тях ролята на AC филтърната верига е да елиминира високочестотните смущения в мрежата (линейната филтърна верига обикновено се състои от резистори, кондензатори и индуктори); ролята на филтърната верига на мостовия токоизправител е да преобразува 220V AC в 310V DC; верига на превключвател Функцията на веригата на коригиращия филтър е да преобразува постоянен ток от около 310 V през превключващата тръба и превключващия трансформатор в импулсни напрежения с различни амплитуди; функцията на веригата на коригиращия филтър е да преобразува изходното импулсно напрежение от превключващия трансформатор в основното напрежение 5V, изисквано от товара след коригиране и филтриране и 12V; Функцията на веригата за защита от пренапрежение е да се избегне повреда на превключващата тръба или превключващото захранване, причинено от ненормално натоварване или други причини; функцията на PWM контролера е да контролира превключването на превключващата тръба и да управлява веригата според напрежението на обратната връзка на защитната верига.
Второ, принципът на работа на захранващата верига на течнокристалния дисплей
Захранващата верига на дисплея с течни кристали обикновено приема режим на превключваща верига. Тази схема на захранване преобразува входното напрежение AC 220V в постоянно напрежение чрез верига за коригиране и филтриране и след това се прекъсва от превключваща тръба и се понижава от високочестотен трансформатор, за да се получи високочестотно напрежение с правоъгълна вълна. След коригиране и филтриране се извежда постоянното напрежение, необходимо за всеки модул на LCD.
Следното взема течнокристалния дисплей AOCLM729 като пример, за да обясни принципа на работа на захранващата верига на течнокристалния дисплей. Захранващата верига на дисплея с течни кристали AOCLM729 се състои главно от AC филтърна верига, мостова токоизправителна верига, схема за плавен старт, верига на главния превключвател, верига на токоизправителен филтър, верига за защита от пренапрежение и т.н.
Физическата картина на захранващата платка:
Схематична диаграма на електрическата верига:
- AC филтърна верига
Функцията на филтърната верига за променлив ток е да филтрира шума, въведен от входната линия за променлив ток, и да потиска шума от обратната връзка, генериран вътре в захранването.
Шумът вътре в захранването включва основно шум в общ режим и нормален шум. За еднофазно захранване има 2 захранващи проводника за променлив ток и 1 заземяващ проводник от страната на входа. Шумът, генериран между двете захранващи линии за променлив ток и заземяващия проводник от страната на входа на захранването, е общ шум; шумът, генериран между двете електропроводи за променлив ток, е нормален шум. AC филтърната верига се използва главно за филтриране на тези два вида шум. В допълнение, той също така служи като защита от свръхток на веригата и защита от пренапрежение. Сред тях предпазителят се използва за защита от свръхток, а варисторът се използва за защита от пренапрежение на входното напрежение. Фигурата по-долу е схематична диаграма на AC филтърната верига.
На фигурата индукторите L901, L902 и кондензаторите C904, C903, C902 и C901 образуват EMI филтър. Индуктори L901 и L902 се използват за филтриране на нискочестотен общ шум; C901 и C902 се използват за филтриране на нормален нискочестотен шум; C903 и C904 се използват за филтриране на високочестотен общ шум и нормален шум (високочестотни електромагнитни смущения); резистор за ограничаване на тока R901 и R902 се използват за разреждане на кондензатора, когато щепселът е изключен; застраховка F901 се използва за защита от свръхток, а варистор NR901 се използва за защита от пренапрежение на входното напрежение.
Когато захранващият щепсел на течнокристалния дисплей е поставен в контакта, 220V AC преминава през предпазителя F901 и варистора NR901, за да предотврати въздействието на пренапрежение, и след това преминава през веригата, съставена от кондензатори C901, C902, C903, C904, резистори R901, R902 и индуктори L901, L902. Влезте във веригата на мостовия токоизправител след веригата против смущения.
2. Филтърна верига на мостов токоизправител
Функцията на филтърната верига на мостовия токоизправител е да преобразува 220 V AC в постоянно напрежение след изправяне на пълна вълна и след това да преобразува напрежението в двойно напрежение на мрежата след филтриране.
Филтърната верига на мостовия токоизправител се състои главно от мостов токоизправител DB901 и филтърен кондензатор C905.
На фигурата мостовият токоизправител е съставен от 4 токоизправителни диода, а филтърният кондензатор е 400V кондензатор. Когато мрежата 220V AC се филтрира, тя влиза в мостовия токоизправител. След като мостовият токоизправител извърши пълновълново изправяне на променливотоковата мрежа, то се превръща в постоянно напрежение. След това DC напрежението се преобразува в 310V DC напрежение през филтърния кондензатор C905.
3. верига за плавен старт
Функцията на веригата за плавен старт е да предотврати моментния ударен ток върху кондензатора, за да осигури нормална и надеждна работа на импулсното захранване. Тъй като първоначалното напрежение на кондензатора е нула в момента, когато входната верига е включена, ще се образува голям мигновен пусков ток и този ток често ще доведе до издухване на входния предпазител, така че веригата за плавен старт трябва да бъде настроен. Веригата за плавен старт се състои главно от стартови резистори, токоизправителни диоди и филтърни кондензатори. Както е показано на фигурата, е схематичната диаграма на веригата за плавен старт.
На фигурата резисторите R906 и R907 са еквивалентни резистори от 1 MΩ. Тъй като тези резистори имат голяма стойност на съпротивление, техният работен ток е много малък. Когато импулсното захранване току-що е стартирано, началният работен ток, изискван от SG6841, се добавя към входния терминал (щифт 3) на SG6841, след като бъде намален от 300 V DC високо напрежение през резисторите R906 и R907, за да се реализира мек старт . След като превключващата тръба премине в нормално работно състояние, високочестотното напрежение, установено на превключващия трансформатор, се коригира и филтрира от токоизправителния диод D902 и филтърния кондензатор C907 и след това става работното напрежение на чипа SG6841 и стартовия процесът нагоре приключи.
4. верига на главния превключвател
Функцията на веригата на главния превключвател е да получи високочестотно напрежение с правоъгълна вълна чрез нарязване на превключваща тръба и понижаване на високочестотен трансформатор.
Основната превключваща верига се състои главно от превключваща тръба, PWM контролер, превключващ трансформатор, верига за защита от свръхток, верига за защита от високо напрежение и т.н.
На фигурата SG6841 е PWM контролер, който е ядрото на импулсното захранване. Той може да генерира управляващ сигнал с фиксирана честота и регулируема ширина на импулса и да контролира състоянието включване/изключване на превключващата тръба, като по този начин регулира изходното напрежение, за да постигне целта за стабилизиране на напрежението. . Q903 е превключваща тръба, T901 е превключващ трансформатор, а веригата, съставена от тръба на регулатора на напрежение ZD901, резистор R911, транзистори Q902 и Q901, а резистор R901 е верига за защита от пренапрежение.
Когато ШИМ започне да работи, 8-ият щифт на SG6841 извежда правоъгълна импулсна вълна (обикновено честотата на изходния импулс е 58,5 kHz, а работният цикъл е 11,4%). Импулсът управлява превключващата тръба Q903, за да извърши превключващо действие според работната си честота. Когато превключващата тръба Q903 непрекъснато се включва/изключва, за да образува самовъзбуждащо се трептене, трансформаторът T901 започва да работи и генерира осцилиращо напрежение.
Когато изходният терминал на пин 8 на SG6841 е високо ниво, превключващата тръба Q903 се включва и след това през първичната намотка на превключващия трансформатор T901 протича ток, който генерира положителни и отрицателни напрежения; в същото време вторичната обмотка на трансформатора генерира положителни и отрицателни напрежения. По това време диодът D910 на вторичната обмотка е изключен и този етап е етапът на съхранение на енергия; когато изходният терминал на пин 8 на SG6841 е на ниско ниво, превключващата тръба Q903 се прекъсва и токът на първичната намотка на превключващия трансформатор T901 се променя мигновено. е 0, електродвижещата сила на първичната е долната положителна и горната отрицателна, а електродвижещата сила на горната положителна и долната отрицателна се индуцира върху вторичната. По това време диодът D910 е включен и започва да извежда напрежение.
(1) Верига за защита от свръхток
Принципът на работа на веригата за защита от свръхток е както следва.
След като превключващата тръба Q903 е включена, токът ще тече от дренажа към източника на превключващата тръба Q903 и на R917 ще се генерира напрежение. Резистор R917 е резистор за откриване на ток и напрежението, генерирано от него, се добавя директно към неинвертиращия входен терминал на компаратора за откриване на свръхток на чипа SG6841 на PWM контролера (а именно щифт 6), докато напрежението надвишава 1V, то ще направи PWM контролера SG6841 вътрешен Веригата за текуща защита започва, така че 8-ият щифт спира да извежда импулсни вълни, а превключващата тръба и превключващият трансформатор спират да работят, за да реализират защита от свръхток.
(2) Верига за защита от високо напрежение
Принципът на работа на веригата за защита от високо напрежение е както следва.
Когато напрежението на мрежата се увеличи над максималната стойност, изходното напрежение на намотката за обратна връзка на трансформатора също ще се увеличи. Напрежението ще надхвърли 20V, по това време тръбата на регулатора на напрежението ZD901 е разбита и на резистора R911 възниква спад на напрежението. Когато спадът на напрежението е 0,6 V, транзисторът Q902 се включва и тогава основата на транзистора Q901 става високо ниво, така че транзисторът Q901 също се включва. В същото време диодът D903 също се включва, което води до заземяване на 4-ия пин на чипа на PWM контролера SG6841, което води до мигновен ток на късо съединение, което кара PWM контролера SG6841 бързо да изключи импулсния изход.
В допълнение, след като транзисторът Q902 е включен, референтното напрежение от 15 V на пин 7 на PWM контролера SG6841 е директно заземен през резистора R909 и транзистора Q901. По този начин напрежението на захранващия терминал на чипа PWM контролер SG6841 става 0, PWM контролерът спира да извежда импулсни вълни, а превключващата тръба и превключващият трансформатор спират да работят за постигане на защита от високо напрежение.
5. Филтърна схема на токоизправител
Функцията на веригата на коригиращия филтър е да коригира и филтрира изходното напрежение на трансформатора, за да се получи стабилно постоянно напрежение. Поради индуктивността на утечка на превключващия трансформатор и пика, причинен от обратния ток на възстановяване на изходния диод, и двете образуват потенциална електромагнитна интерференция. Следователно, за да се получат чисти 5V и 12V напрежения, изходното напрежение на превключващия трансформатор трябва да бъде коригирано и филтрирано.
Филтърната верига на токоизправителя се състои главно от диоди, филтърни резистори, филтърни кондензатори, филтърни индуктори и др.
На фигурата RC веригата на филтъра (резистор R920 и кондензатор C920, резистор R922 и кондензатор C921), свързана успоредно на диода D910 и D912 във вторичния изходен край на превключващия трансформатор T901, се използва за абсорбиране на импулсното напрежение, генерирано на диод D910 и D912.
LC филтърът, съставен от диод D910, кондензатор C920, резистор R920, индуктор L903, кондензатори C922 и C924, може да филтрира електромагнитната интерференция на изходното напрежение от 12 V от трансформатора и да изведе стабилно напрежение от 12 V.
LC филтърът, съставен от диод D912, кондензатор C921, резистор R921, индуктор L904, кондензатори C923 и C925, може да филтрира електромагнитната интерференция на 5V изходно напрежение на трансформатора и да изведе стабилно 5V напрежение.
6. 12V/5V регулаторна верига за управление
Тъй като мрежовата мощност от 220 V AC се променя в определен диапазон, когато мрежовата мощност се повиши, изходното напрежение на трансформатора в захранващата верига също ще се повиши съответно. За да се получат стабилни 5V и 12V напрежения, регулаторна верига.
Веригата на регулатора на напрежение 12V/5V се състои основно от прецизен регулатор на напрежението (TL431), оптрон, PWM контролер и резистор за делител на напрежението.
На фигурата IC902 е оптрон, IC903 е прецизен регулатор на напрежението, а резисторите R924 и R926 са резистори за делител на напрежението.
Когато захранващата верига работи, изходното постоянно напрежение от 12 V се разделя на резисторите R924 и R926 и на R926 се генерира напрежение, което се добавя директно към прецизния регулатор на напрежението TL431 (към терминал R). Може да се разбере от параметрите на съпротивлението на веригата. Това напрежение е достатъчно, за да включи TL431. По този начин 5V напрежение може да тече през оптрона и прецизния регулатор на напрежението. Когато токът протича през светодиода на оптрона, оптронът IC902 започва да работи и завършва вземането на проби от напрежението.
Когато мрежовото напрежение от 220 V AC се повиши и съответно изходното напрежение се повиши, токът, протичащ през оптрона IC902, също ще се увеличи съответно и яркостта на светоизлъчващия диод вътре в оптрона също ще се увеличи съответно. Вътрешното съпротивление на фототранзистора също става по-малко в същото време, така че степента на проводимост на фототранзисторния терминал също ще бъде засилена. Когато степента на проводимост на фототранзистора се засили, напрежението на пин 2 на чипа SG6841 на PWM контролера на мощността ще спадне едновременно. Тъй като това напрежение се добавя към инвертиращия вход на вътрешния усилвател на грешката на SG6841, работният цикъл на изходния импулс на SG6841 се контролира, за да се намали изходното напрежение. По този начин се формира изходната обратна връзка за пренапрежение, за да се постигне функцията за стабилизиране на изхода, а изходното напрежение може да се стабилизира на около 12V и 5V изход.
съвет:
Оптронът използва светлина като среда за предаване на електрически сигнали. Има добър изолационен ефект върху входните и изходните електрически сигнали, така че се използва широко в различни вериги. В момента той се превърна в едно от най-разнообразните и широко използвани оптоелектронни устройства. Оптронът обикновено се състои от три части: излъчване на светлина, приемане на светлина и усилване на сигнала. Входящият електрически сигнал кара светодиода (LED) да излъчва светлина с определена дължина на вълната, която се приема от фотодетектора за генериране на фототок, който допълнително се усилва и извежда. Това завършва електрическо-оптично-електрическото преобразуване, като по този начин играе ролята на вход, изход и изолация. Тъй като входът и изходът на оптрона са изолирани един от друг и предаването на електрически сигнал има характеристиките на еднопосочност, той има добра електрическа изолационна способност и способност против смущения. И тъй като входният край на оптрона е елемент с нисък импеданс, който работи в текущия режим, той има силна способност за отхвърляне на общ режим. Следователно, той може значително да подобри съотношението сигнал/шум като елемент за изолиране на терминала при дългосрочно предаване на информация. Като интерфейсно устройство за изолиране на сигнала в компютърна цифрова комуникация и контрол в реално време, той може значително да повиши надеждността на компютърната работа.
7. верига за защита от пренапрежение
Функцията на веригата за защита от пренапрежение е да открие изходното напрежение на изходната верига. Когато изходното напрежение на трансформатора се повиши необичайно, импулсният изход се изключва от PWM контролера, за да се постигне целта за защита на веригата.
Веригата за защита от пренапрежение се състои главно от PWM контролер, оптрон и тръба за регулатор на напрежението. Както е показано на фигурата по-горе, тръбата на регулатора на напрежение ZD902 или ZD903 в схематичната диаграма на веригата се използва за откриване на изходното напрежение.
Когато вторичното изходно напрежение на превключващия трансформатор се повиши необичайно, тръбата на регулатора на напрежение ZD902 или ZD903 ще се повреди, което ще доведе до необичайно увеличаване на яркостта на излъчващата светлина тръба вътре в оптрона, причинявайки втория щифт на PWM контролера да премине през оптрона. Фототранзисторът вътре в устройството е заземен, PWM контролерът бързо прекъсва импулсния изход на щифт 8 и превключващата тръба и превключващият трансформатор спират да работят незабавно, за да постигнат целта за защита на веригата.
Време на публикуване: 7 октомври 2023 г