Die Funktion der Stromversorgungsschaltung für Flüssigkristallanzeigen besteht hauptsächlich darin, die 220-V-Netzspannung in verschiedene stabile Gleichströme umzuwandeln, die für den Betrieb der Flüssigkristallanzeige erforderlich sind, und Arbeitsspannung für verschiedene Steuerschaltungen, Logikschaltungen, Bedienfelder usw. bereitzustellen . in der Flüssigkristallanzeige und deren Betriebsstabilität Es wirkt sich direkt darauf aus, ob der LCD-Monitor normal funktionieren kann.
1. Die Struktur des Stromversorgungskreises für die Flüssigkristallanzeige
Der Stromversorgungskreis für die Flüssigkristallanzeige erzeugt hauptsächlich eine Arbeitsspannung von 5 V und 12 V. Unter diesen stellt die 5-V-Spannung hauptsächlich die Arbeitsspannung für die Logikschaltung der Hauptplatine und die Anzeigelampen auf dem Bedienfeld bereit; Die 12-V-Spannung liefert hauptsächlich die Arbeitsspannung für die Hochspannungsplatine und die Treiberplatine.
Der Stromkreis besteht hauptsächlich aus einem Filterkreis, einem Brückengleichrichter-Filterkreis, einem Hauptschalterkreis, einem Schalttransformator, einem Gleichrichter-Filterkreis, einem Schutzkreis, einem Sanftanlaufkreis, einem PWM-Controller usw.
Unter anderem besteht die Aufgabe des Wechselstromfilterkreises darin, hochfrequente Störungen im Netz zu beseitigen (der lineare Filterkreis besteht im Allgemeinen aus Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten). Die Aufgabe der Brückengleichrichter-Filterschaltung besteht darin, 220 V Wechselstrom in 310 V Gleichstrom umzuwandeln. Schaltkreis Die Funktion des Gleichrichterfilterkreises besteht darin, die Gleichstromleistung von etwa 310 V durch die Schaltröhre und den Schalttransformator in Impulsspannungen unterschiedlicher Amplitude umzuwandeln; Die Funktion der Gleichrichtungsfilterschaltung besteht darin, die vom Schalttransformator ausgegebene Impulsspannung in die von der Last nach Gleichrichtung und Filterung benötigte Grundspannung von 5 V und 12 V umzuwandeln. Die Funktion der Überspannungsschutzschaltung besteht darin, Schäden an der Schaltröhre oder dem Schaltnetzteil zu vermeiden, die durch abnormale Last oder andere Gründe verursacht werden. Die Funktion des PWM-Controllers besteht darin, das Schalten der Schaltröhre zu steuern und den Stromkreis entsprechend der Rückkopplungsspannung der Schutzschaltung zu steuern.
Zweitens das Funktionsprinzip der Stromversorgungsschaltung für Flüssigkristallanzeigen
Der Stromversorgungskreis der Flüssigkristallanzeige verwendet im Allgemeinen den Schaltkreismodus. Dieser Stromversorgungskreis wandelt die 220-V-Wechselstrom-Eingangsspannung über einen Gleichrichter- und Filterkreis in eine Gleichspannung um und wird dann von einer Schaltröhre abgeschnitten und von einem Hochfrequenztransformator heruntertransformiert, um eine hochfrequente Rechteckwellenspannung zu erhalten. Nach der Gleichrichtung und Filterung wird die von jedem Modul des LCD benötigte Gleichspannung ausgegeben.
Im Folgenden wird die Flüssigkristallanzeige AOCLM729 als Beispiel verwendet, um das Funktionsprinzip der Stromversorgungsschaltung für die Flüssigkristallanzeige zu erläutern. Der Stromkreis der Flüssigkristallanzeige AOCLM729 besteht hauptsächlich aus einem Wechselstromfilterkreis, einem Brückengleichrichterkreis, einem Sanftanlaufkreis, einem Hauptschalterkreis, einem Gleichrichterfilterkreis, einem Überspannungsschutzkreis usw.
Das physische Bild der Leistungsplatine:
Schematische Darstellung des Stromkreises:
- AC-Filterschaltung
Die Funktion der AC-Filterschaltung besteht darin, das von der AC-Eingangsleitung verursachte Rauschen herauszufiltern und das im Netzteil erzeugte Rückkopplungsrauschen zu unterdrücken.
Das Rauschen im Netzteil umfasst hauptsächlich Gleichtaktrauschen und normales Rauschen. Für die einphasige Stromversorgung sind auf der Eingangsseite 2 Wechselstromkabel und 1 Erdungskabel vorhanden. Das zwischen den beiden Wechselstromleitungen und dem Erdungskabel auf der Stromeingangsseite erzeugte Rauschen ist normales Rauschen; Das zwischen den beiden Wechselstromleitungen erzeugte Rauschen ist normales Rauschen. Die AC-Filterschaltung wird hauptsächlich zum Herausfiltern dieser beiden Arten von Rauschen verwendet. Darüber hinaus dient es auch als Stromkreis-Überstromschutz und Überspannungsschutz. Unter anderem dient die Sicherung dem Überstromschutz und der Varistor dem Überspannungsschutz der Eingangsspannung. Die folgende Abbildung zeigt das schematische Diagramm der AC-Filterschaltung.
In der Abbildung bilden die Induktivitäten L901, L902 und die Kondensatoren C904, C903, C902 und C901 einen EMI-Filter. Die Induktivitäten L901 und L902 werden verwendet, um niederfrequentes gemeinsames Rauschen zu filtern. C901 und C902 werden zum Filtern niederfrequenter normaler Geräusche verwendet; C903 und C904 werden verwendet, um hochfrequentes allgemeines Rauschen und normales Rauschen (hochfrequente elektromagnetische Störungen) zu filtern. Die Strombegrenzungswiderstände R901 und R902 dienen zur Entladung des Kondensators, wenn der Netzstecker gezogen wird. Die Versicherung F901 dient dem Überstromschutz und der Varistor NR901 dient dem Überspannungsschutz der Eingangsspannung.
Wenn der Netzstecker des Flüssigkristalldisplays in die Steckdose gesteckt wird, durchläuft der 220-V-Wechselstrom die Sicherung F901 und den Varistor NR901, um Überspannungen vorzubeugen, und durchläuft dann den Stromkreis, der aus den Kondensatoren C901, C902, C903, C904 besteht. Widerstände R901, R902 und Induktivitäten L901, L902. Geben Sie den Brückengleichrichterkreis nach dem Entstörungskreis ein.
2. Brückengleichrichter-Filterschaltung
Die Funktion der Brückengleichrichter-Filterschaltung besteht darin, den 220-V-Wechselstrom nach der Vollweggleichrichtung in eine Gleichspannung umzuwandeln und die Spannung dann nach der Filterung in die doppelte Netzspannung umzuwandeln.
Die Brückengleichrichter-Filterschaltung besteht hauptsächlich aus dem Brückengleichrichter DB901 und dem Filterkondensator C905.
In der Abbildung besteht der Brückengleichrichter aus 4 Gleichrichterdioden und der Filterkondensator ist ein 400-V-Kondensator. Wenn das 220-V-Wechselstromnetz gefiltert wird, gelangt es in den Brückengleichrichter. Nachdem der Brückengleichrichter eine Vollweggleichrichtung im Wechselstromnetz durchgeführt hat, wird daraus eine Gleichspannung. Anschließend wird die Gleichspannung über den Filterkondensator C905 in eine 310-V-Gleichspannung umgewandelt.
3. Sanftanlaufschaltung
Die Funktion der Sanftanlaufschaltung besteht darin, den sofortigen Stoßstrom auf den Kondensator zu verhindern, um den normalen und zuverlässigen Betrieb des Schaltnetzteils sicherzustellen. Da die Anfangsspannung am Kondensator zum Zeitpunkt des Einschaltens des Eingangskreises Null ist, bildet sich sofort ein großer Einschaltstrom, der oft dazu führt, dass die Eingangssicherung durchbrennt, weshalb ein Sanftanlaufkreis erforderlich ist eingestellt werden. Die Sanftanlaufschaltung besteht hauptsächlich aus Anlaufwiderständen, Gleichrichterdioden und Filterkondensatoren. Die Abbildung zeigt das schematische Diagramm der Sanftanlaufschaltung.
In der Abbildung sind die Widerstände R906 und R907 äquivalente Widerstände von 1 MΩ. Da diese Widerstände einen großen Widerstandswert haben, ist ihr Arbeitsstrom sehr gering. Wenn das Schaltnetzteil gerade gestartet wird, wird der vom SG6841 benötigte Startarbeitsstrom zum Eingangsanschluss (Pin 3) des SG6841 addiert, nachdem er durch die 300-V-DC-Hochspannung über die Widerstände R906 und R907 heruntertransformiert wurde, um einen Sanftanlauf zu realisieren . Sobald die Schaltröhre in den normalen Betriebszustand wechselt, wird die am Schalttransformator erzeugte Hochfrequenzspannung durch die Gleichrichterdiode D902 und den Filterkondensator C907 gleichgerichtet und gefiltert und wird dann zur Arbeitsspannung des SG6841-Chips und des Start- Der Up-Prozess ist beendet.
4. Hauptschalterstromkreis
Die Funktion des Hauptschaltkreises besteht darin, durch Zerhacken der Schaltröhre und Hochfrequenztransformator-Abwärtsspannung eine hochfrequente Rechteckwellenspannung zu erhalten.
Der Hauptschaltkreis besteht hauptsächlich aus einer Schaltröhre, einem PWM-Controller, einem Schalttransformator, einer Überstromschutzschaltung, einer Hochspannungsschutzschaltung usw.
In der Abbildung ist SG6841 ein PWM-Controller, der den Kern des Schaltnetzteils bildet. Es kann ein Antriebssignal mit einer festen Frequenz und einer einstellbaren Impulsbreite erzeugen und den Ein-Aus-Zustand der Schaltröhre steuern, wodurch die Ausgangsspannung angepasst wird, um den Zweck der Spannungsstabilisierung zu erreichen. . Q903 ist eine Schaltröhre, T901 ist ein Schalttransformator und die Schaltung bestehend aus der Spannungsreglerröhre ZD901, dem Widerstand R911, den Transistoren Q902 und Q901 und dem Widerstand R901 ist eine Überspannungsschutzschaltung.
Wenn die PWM zu arbeiten beginnt, gibt der 8. Pin des SG6841 eine rechteckige Impulswelle aus (im Allgemeinen beträgt die Frequenz des Ausgangsimpulses 58,5 kHz und das Tastverhältnis 11,4 %). Der Impuls steuert die Schaltröhre Q903, um entsprechend ihrer Betriebsfrequenz einen Schaltvorgang auszuführen. Wenn die Schaltröhre Q903 kontinuierlich ein-/ausgeschaltet wird, um eine selbsterregte Schwingung zu erzeugen, beginnt der Transformator T901 zu arbeiten und erzeugt eine oszillierende Spannung.
Wenn der Ausgangsanschluss von Pin 8 des SG6841 einen hohen Pegel hat, wird die Schaltröhre Q903 eingeschaltet, und dann fließt ein Strom durch die Primärspule des Schalttransformators T901, der positive und negative Spannungen erzeugt; Gleichzeitig erzeugt die Sekundärseite des Transformators positive und negative Spannungen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Diode D910 auf der Sekundärseite abgeschaltet und diese Stufe ist die Energiespeicherstufe; Wenn der Ausgangsanschluss von Pin 8 des SG6841 auf niedrigem Pegel liegt, wird die Schaltröhre Q903 abgeschaltet und der Strom an der Primärspule des Schalttransformators T901 ändert sich augenblicklich. ist 0, die elektromotorische Kraft der Primärseite ist unten positiv und oben negativ, und die elektromotorische Kraft von oben positiv und unten negativ wird auf der Sekundärseite induziert. Zu diesem Zeitpunkt wird die Diode D910 eingeschaltet und beginnt, Spannung auszugeben.
(1) Überstromschutzschaltung
Das Funktionsprinzip der Überstromschutzschaltung ist wie folgt.
Nachdem die Schaltröhre Q903 eingeschaltet ist, fließt der Strom vom Drain zur Source der Schaltröhre Q903 und an R917 wird eine Spannung erzeugt. Der Widerstand R917 ist ein Stromerkennungswiderstand, und die von ihm erzeugte Spannung wird direkt dem nicht invertierenden Eingangsanschluss des Überstromerkennungskomparators des PWM-Controllers SG6841-Chips (nämlich Pin 6) hinzugefügt, solange die Spannung 1 V überschreitet macht den PWM-Controller SG6841 intern. Die Stromschutzschaltung startet, sodass der 8. Pin keine Impulswellen mehr ausgibt und die Schaltröhre und der Schalttransformator nicht mehr funktionieren, um einen Überstromschutz zu realisieren.
(2) Hochspannungsschutzschaltung
Das Funktionsprinzip der Hochspannungsschutzschaltung ist wie folgt.
Wenn die Netzspannung über den Maximalwert hinaus ansteigt, erhöht sich auch die Ausgangsspannung der Rückkopplungsspule des Transformators. Die Spannung wird 20 V überschreiten, zu diesem Zeitpunkt ist die Spannungsreglerröhre ZD901 defekt und am Widerstand R911 tritt ein Spannungsabfall auf. Wenn der Spannungsabfall 0,6 V beträgt, wird der Transistor Q902 eingeschaltet, und dann nimmt die Basis des Transistors Q901 einen hohen Pegel an, so dass auch der Transistor Q901 eingeschaltet wird. Gleichzeitig wird auch die Diode D903 eingeschaltet, wodurch der 4. Pin des Chips des PWM-Controllers SG6841 geerdet wird, was zu einem sofortigen Kurzschlussstrom führt, der dazu führt, dass der PWM-Controller SG6841 den Impulsausgang schnell abschaltet.
Darüber hinaus wird nach dem Einschalten des Transistors Q902 die 15-V-Referenzspannung von Pin 7 des PWM-Controllers SG6841 direkt über den Widerstand R909 und den Transistor Q901 geerdet. Auf diese Weise wird die Spannung am Stromversorgungsanschluss des SG6841-Chips des PWM-Controllers auf 0 gesetzt, der PWM-Controller gibt keine Impulswellen mehr aus und die Schaltröhre und der Schalttransformator funktionieren nicht mehr, um einen Hochspannungsschutz zu erreichen.
5. Gleichrichterfilterschaltung
Die Funktion der Gleichrichterfilterschaltung besteht darin, die Ausgangsspannung des Transformators gleichzurichten und zu filtern, um eine stabile Gleichspannung zu erhalten. Aufgrund der Streuinduktivität des Schalttransformators und der durch den Rückstrom der Ausgangsdiode verursachten Spitze bilden beide eine potenzielle elektromagnetische Störung. Um reine 5V- und 12V-Spannungen zu erhalten, muss daher die Ausgangsspannung des Schalttransformators gleichgerichtet und gefiltert werden.
Die Gleichrichterfilterschaltung besteht hauptsächlich aus Dioden, Filterwiderständen, Filterkondensatoren, Filterinduktivitäten usw.
In der Abbildung wird die RC-Filterschaltung (Widerstand R920 und Kondensator C920, Widerstand R922 und Kondensator C921), die parallel zu den Dioden D910 und D912 am sekundären Ausgangsende des Schalttransformators T901 geschaltet ist, verwendet, um die auf dem Schalttransformator T901 erzeugte Stoßspannung zu absorbieren Diode D910 und D912.
Der LC-Filter bestehend aus Diode D910, Kondensator C920, Widerstand R920, Induktivität L903, Kondensatoren C922 und C924 kann die elektromagnetischen Störungen der vom Transformator ausgegebenen 12-V-Spannung filtern und eine stabile 12-V-Spannung ausgeben.
Der LC-Filter bestehend aus Diode D912, Kondensator C921, Widerstand R921, Induktivität L904, Kondensatoren C923 und C925 kann die elektromagnetischen Störungen der 5-V-Ausgangsspannung des Transformators filtern und eine stabile 5-V-Spannung ausgeben.
6. 12V/5V-Regler-Steuerkreis
Da sich die 220-V-Wechselstrom-Netzspannung in einem bestimmten Bereich ändert, steigt mit steigender Netzspannung auch die Ausgangsspannung des Transformators im Stromkreis entsprechend an. Um stabile 5V- und 12V-Spannungen zu erhalten, ist eine Reglerschaltung erforderlich.
Die 12V/5V-Spannungsreglerschaltung besteht hauptsächlich aus einem Präzisionsspannungsregler (TL431), einem Optokoppler, einem PWM-Controller und einem Spannungsteilerwiderstand.
In der Abbildung ist IC902 ein Optokoppler, IC903 ein Präzisionsspannungsregler und die Widerstände R924 und R926 sind Spannungsteilerwiderstände.
Wenn der Stromversorgungskreis funktioniert, wird die 12-V-Ausgangsgleichspannung durch die Widerstände R924 und R926 geteilt und an R926 eine Spannung erzeugt, die direkt dem Präzisionsspannungsregler TL431 (zum R-Anschluss) hinzugefügt wird. Anhand der Widerstandsparameter im Stromkreis kann festgestellt werden, dass diese Spannung gerade ausreicht, um den TL431 einzuschalten. Auf diese Weise kann die 5V-Spannung durch den Optokoppler und den Präzisionsspannungsregler fließen. Wenn der Strom durch die Optokoppler-LED fließt, beginnt der Optokoppler IC902 zu arbeiten und schließt die Spannungsabtastung ab.
Wenn die 220-V-Wechselstrom-Netzspannung ansteigt und die Ausgangsspannung entsprechend ansteigt, erhöht sich auch der durch den Optokoppler IC902 fließende Strom entsprechend und die Helligkeit der Leuchtdiode im Inneren des Optokopplers erhöht sich entsprechend. Gleichzeitig wird auch der Innenwiderstand des Fototransistors kleiner, so dass auch der Leitfähigkeitsgrad des Fototransistoranschlusses gestärkt wird. Wenn der Leitfähigkeitsgrad des Fototransistors erhöht wird, sinkt gleichzeitig die Spannung an Pin 2 des PWM-Leistungsreglers SG6841. Da diese Spannung dem invertierenden Eingang des internen Fehlerverstärkers des SG6841 hinzugefügt wird, wird das Tastverhältnis des Ausgangsimpulses des SG6841 gesteuert, um die Ausgangsspannung zu reduzieren. Auf diese Weise wird die Überspannungsausgangs-Rückkopplungsschleife gebildet, um die Funktion der Stabilisierung des Ausgangs zu erreichen, und die Ausgangsspannung kann auf etwa 12 V und 5 V Ausgang stabilisiert werden.
Hinweis:
Ein Optokoppler nutzt Licht als Medium zur Übertragung elektrischer Signale. Es hat eine gute Isolationswirkung auf elektrische Eingangs- und Ausgangssignale und wird daher häufig in verschiedenen Schaltkreisen verwendet. Derzeit ist es eines der vielfältigsten und am weitesten verbreiteten optoelektronischen Geräte. Ein Optokoppler besteht im Allgemeinen aus drei Teilen: Lichtemission, Lichtempfang und Signalverstärkung. Das eingegebene elektrische Signal treibt die Leuchtdiode (LED) an, Licht einer bestimmten Wellenlänge auszusenden, das vom Fotodetektor empfangen wird, um einen Fotostrom zu erzeugen, der weiter verstärkt und ausgegeben wird. Damit ist die elektrisch-optisch-elektrische Umwandlung abgeschlossen und übernimmt somit die Rolle des Eingangs, Ausgangs und der Isolierung. Da der Eingang und der Ausgang des Optokopplers voneinander isoliert sind und die elektrische Signalübertragung die Eigenschaften der Unidirektionalität aufweist, weist er eine gute elektrische Isolationsfähigkeit und Entstörungsfähigkeit auf. Und da das Eingangsende des Optokopplers ein Element mit niedriger Impedanz ist, das im Strommodus arbeitet, verfügt er über eine starke Gleichtaktunterdrückungsfähigkeit. Daher kann es als Terminal-Isolationselement bei der Langzeitübertragung von Informationen das Signal-Rausch-Verhältnis erheblich verbessern. Als Schnittstellengerät zur Signalisolierung in der digitalen Computerkommunikation und Echtzeitsteuerung kann es die Zuverlässigkeit der Computerarbeit erheblich erhöhen.
7. Überspannungsschutzschaltung
Die Funktion der Überspannungsschutzschaltung besteht darin, die Ausgangsspannung des Ausgangskreises zu erkennen. Wenn die Ausgangsspannung des Transformators ungewöhnlich ansteigt, wird der Impulsausgang vom PWM-Controller abgeschaltet, um den Zweck des Schutzes der Schaltung zu erreichen.
Die Überspannungsschutzschaltung besteht hauptsächlich aus einem PWM-Controller, einem Optokoppler und einer Spannungsreglerröhre. Wie in der obigen Abbildung gezeigt, wird die Spannungsreglerröhre ZD902 oder ZD903 im Schaltplan zur Erfassung der Ausgangsspannung verwendet.
Wenn die sekundäre Ausgangsspannung des Schalttransformators ungewöhnlich ansteigt, wird die Spannungsreglerröhre ZD902 oder ZD903 kaputt gehen, was dazu führt, dass die Helligkeit der Leuchtröhre im Optokoppler ungewöhnlich ansteigt und der zweite Pin des PWM-Controllers beschädigt wird um durch den Optokoppler zu gelangen. Der Fototransistor im Inneren des Geräts ist geerdet, der PWM-Controller unterbricht schnell den Impulsausgang von Pin 8 und die Schaltröhre und der Schalttransformator hören sofort auf zu arbeiten, um den Zweck des Schutzes des Stromkreises zu erreichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.10.2023