Funktionen hos strömförsörjningskretsen för flytande kristaller är huvudsakligen att omvandla 220V nätström till olika stabila likströmmar som krävs för driften av flytande kristallskärmen, och att tillhandahålla arbetsspänning för olika styrkretsar, logiska kretsar, kontrollpaneler, etc. . i LCD-skärmen och dess arbetsstabilitet Det påverkar direkt om LCD-skärmen kan fungera normalt.
1. Strukturen hos strömförsörjningskretsen för flytande kristaller
Strömförsörjningskretsen för flytande kristaller genererar huvudsakligen 5V, 12V arbetsspänning.Bland dem ger 5V-spänningen huvudsakligen arbetsspänning för huvudkortets logiska krets och indikatorlamporna på manöverpanelen;12V-spänningen tillhandahåller huvudsakligen arbetsspänningen för högspänningskortet och drivkortet.
Strömkretsen består huvudsakligen av filterkrets, brygglikriktarfilterkrets, huvudströmbrytarkrets, kopplingstransformator, likriktarfilterkrets, skyddskrets, mjukstartkrets, PWM-kontroller och så vidare.
Bland dem är AC-filterkretsens roll att eliminera högfrekventa störningar i elnätet (linjär filterkrets består i allmänhet av motstånd, kondensatorer och induktorer);rollen för brygglikriktarfilterkretsen är att omvandla 220V AC till 310V DC;omkopplingskrets Likriktarfilterkretsens funktion är att omvandla DC-effekten på cirka 310V genom kopplingsröret och kopplingstransformatorn till pulsspänningar med olika amplituder;funktionen hos likriktarfilterkretsen är att omvandla pulsspänningen från omkopplingstransformatorn till grundspänningen 5V som krävs av belastningen efter likriktning och filtrering och 12V;Funktionen hos överspänningsskyddskretsen är att undvika skador på kopplingsröret eller strömförsörjningen orsakad av onormal belastning eller andra skäl;PWM-styrenhetens funktion är att styra omkopplingen av omkopplingsröret och styra kretsen enligt återkopplingsspänningen för skyddskretsen.
För det andra, arbetsprincipen för strömförsörjningskretsen med flytande kristaller
Strömförsörjningskretsen för flytande kristallskärmen antar i allmänhet växlingskretsläget.Denna strömförsörjningskrets omvandlar AC 220V-ingångsspänningen till en DC-spänning genom en likriktnings- och filtreringskrets, och skärs sedan av ett kopplingsrör och trappas ned av en högfrekvenstransformator för att erhålla en högfrekvent rektangulär vågspänning.Efter likriktning och filtrering matas den DC-spänning som krävs av varje modul på LCD-skärmen ut.
Följande tar AOCLM729 LCD-skärmen som ett exempel för att förklara arbetsprincipen för strömförsörjningskretsen för flytande kristaller.Strömkretsen för AOCLM729 flytande kristallskärm består huvudsakligen av AC-filterkrets, brygglikriktarkrets, mjukstartkrets, huvudströmbrytarkrets, likriktarfilterkrets, överspänningsskyddskrets och så vidare.
Den fysiska bilden av strömkretskortet:
Schematiskt diagram över strömkretsen:
- AC filterkrets
AC-filterkretsens funktion är att filtrera bort bruset som introduceras av AC-ingångsledningen och undertrycka återkopplingsbruset som genereras inuti strömförsörjningen.
Bruset inuti strömförsörjningen inkluderar huvudsakligen common mode-brus och normalt brus.För enfas strömförsörjning finns det 2 växelströmsledningar och 1 jordledning på ingångssidan.Bruset som genereras mellan de två växelströmsledningarna och jordledningen på strömingångssidan är vanligt brus;bruset som genereras mellan de två växelströmsledningarna är normalt brus.AC-filterkretsen används huvudsakligen för att filtrera bort dessa två typer av brus.Dessutom fungerar den också som kretsöverströmsskydd och överspänningsskydd.Bland dem används säkringen för överströmsskydd, och varistorn används för inspänningsöverspänningsskydd.Bilden nedan är ett schematiskt diagram över AC-filterkretsen.
I figuren bildar induktorerna L901, L902 och kondensatorerna C904, C903, C902 och C901 ett EMI-filter.Induktorerna L901 och L902 används för att filtrera lågfrekvent allmänt brus;C901 och C902 används för att filtrera lågfrekvent normalt brus;C903 och C904 används för att filtrera högfrekvent allmänt brus och normalt brus (högfrekvent elektromagnetisk störning);strömbegränsningsmotstånd R901 och R902 används för att ladda ur kondensatorn när strömkontakten är urdragen;försäkring F901 används för överströmsskydd och varistor NR901 används för inspänningsöverspänningsskydd.
När strömkontakten på LCD-skärmen sätts in i eluttaget, passerar 220V AC genom säkringen F901 och varistorn NR901 för att förhindra överspänningspåverkan, och passerar sedan genom kretsen som består av kondensatorerna C901, C902, C903, C904, motstånd R901, R902 och induktorer L901, L902.Gå in i brygglikriktarkretsen efter antistörningskretsen.
2. Brygglikriktarfilterkrets
Funktionen för brygglikriktarfilterkretsen är att omvandla 220V AC till en DC-spänning efter fullvågslikriktning och sedan omvandla spänningen till två gånger nätspänningen efter filtrering.
Brolikriktarfilterkretsen består huvudsakligen av brolikriktare DB901 och filterkondensator C905.
I figuren är brygglikriktaren sammansatt av 4 likriktardioder, och filterkondensatorn är en 400V kondensator.När 220V AC-nätet filtreras går det in i brygglikriktaren.Efter att brygglikriktaren utfört helvågslikriktning på växelströmsnätet blir den en likspänning.Därefter omvandlas DC-spänningen till en 310V DC-spänning genom filterkondensatorn C905.
3. mjukstartskrets
Funktionen hos mjukstartkretsen är att förhindra den momentana slagströmmen på kondensatorn för att säkerställa normal och tillförlitlig drift av strömförsörjningen.Eftersom den initiala spänningen på kondensatorn är noll i det ögonblick då ingångskretsen slås på, kommer en stor momentan startström att bildas, och denna ström kommer ofta att få ingångssäkringen att gå ut, så en mjukstartskrets måste ställas in.Mjukstartkretsen består huvudsakligen av startmotstånd, likriktardioder och filterkondensatorer.Som visas i figuren är det schematiska diagrammet för mjukstartskretsen.
I figuren är motstånden R906 och R907 ekvivalenta motstånd på 1MΩ.Eftersom dessa motstånd har ett stort resistansvärde är deras arbetsström mycket liten.När strömförsörjningen precis har startat läggs startströmmen som krävs av SG6841 till ingångsterminalen (stift 3) på SG6841 efter att ha trappats ned av 300V DC högspänningen genom motstånden R906 och R907 för att uppnå mjukstart .När omkopplingsröret övergår till normalt arbetstillstånd, likriktas och filtreras högfrekvensspänningen som upprättas på omkopplingstransformatorn av likriktardioden D902 och filterkondensatorn C907, och blir sedan arbetsspänningen för SG6841-chippet, och start- uppprocessen är över.
4. huvudströmbrytarkrets
Huvudströmbrytarkretsens funktion är att erhålla en högfrekvent rektangulär vågspänning genom omkopplingsrörshackning och högfrekvent transformatornedtrappning.
Huvudkopplingskretsen består huvudsakligen av kopplingsrör, PWM-kontroller, kopplingstransformator, överströmsskyddskrets, högspänningsskyddskrets och så vidare.
I figuren är SG6841 en PWM-kontroller, som är kärnan i strömförsörjningen.Den kan generera en drivsignal med en fast frekvens och en justerbar pulsbredd och styra kopplingsrörets på-av-tillstånd, och därigenom justera utspänningen för att uppnå syftet med spänningsstabilisering..Q903 är ett kopplingsrör, T901 är en kopplingstransformator, och kretsen som består av spänningsregulatorrör ZD901, motstånd R911, transistorer Q902 och Q901 och motstånd R901 är en överspänningsskyddskrets.
När PWM börjar fungera, matar det åttonde stiftet av SG6841 ut en rektangulär pulsvåg (vanligtvis är frekvensen för utpulsen 58,5 kHz, och arbetscykeln är 11,4%).Pulsen styr kopplingsröret Q903 för att utföra kopplingsåtgärder enligt dess arbetsfrekvens.När kopplingsröret Q903 kontinuerligt slås på/av för att bilda självexciterad oscillation, börjar transformatorn T901 att fungera och genererar en oscillerande spänning.
När utgångsterminalen på stift 8 på SG6841 är hög, slås omkopplingsröret Q903 på, och då har primärspolen på omkopplingstransformatorn T901 en ström som flyter genom den, som genererar positiva och negativa spänningar;samtidigt genererar transformatorns sekundära positiva och negativa spänningar.Vid denna tidpunkt är dioden D910 på sekundären avskuren, och detta steg är energilagringssteget;när utgångsklämman på stift 8 på SG6841 är på låg nivå, bryts omkopplarröret Q903 av, och strömmen på primärspolen på omkopplingstransformatorn T901 ändras omedelbart.är 0, är den primära elektromotoriska kraften nedre positiv och övre negativ, och den elektromotoriska kraften hos övre positiva och nedre negativa induceras på sekundären.Vid denna tidpunkt slås dioden D910 på och börjar mata ut spänning.
(1) Överströmsskyddskrets
Arbetsprincipen för överströmsskyddskretsen är som följer.
Efter att kopplingsröret Q903 har slagits på kommer strömmen att flyta från avloppet till källan för kopplingsröret Q903, och en spänning kommer att genereras på R917.Motstånd R917 är ett strömdetekteringsmotstånd, och spänningen som genereras av den läggs direkt till den icke-inverterande ingångsterminalen på överströmsdetekteringskomparatorn på PWM-kontrollern SG6841-chipet (nämligen stift 6), så länge som spänningen överstiger 1V kommer att göra PWM-styrenheten SG6841 intern. Strömskyddskretsen startar, så att det 8:e stiftet slutar mata ut pulsvågor, och kopplingsröret och kopplingstransformatorn slutar fungera för att realisera överströmsskydd.
(2) Högspänningsskyddskrets
Arbetsprincipen för högspänningsskyddskretsen är som följer.
När nätspänningen ökar utöver det maximala värdet kommer också utspänningen från transformatorns återkopplingsspol att öka.Spänningen kommer att överstiga 20V, vid denna tidpunkt bryts spänningsregulatorröret ZD901 ner, och ett spänningsfall inträffar på motståndet R911.När spänningsfallet är 0,6V slås transistorn Q902 på, och då blir basen på transistorn Q901 hög nivå, så att transistorn Q901 också slås på.Samtidigt slås även dioden D903 på, vilket gör att det 4:e stiftet på PWM-kontrollern SG6841-chippet jordas, vilket resulterar i en momentan kortslutningsström, vilket gör att PWM-kontrollern SG6841 snabbt stänger av pulsutgången.
Dessutom, efter att transistorn Q902 har slagits på, jordas 15V referensspänningen för stift 7 på PWM-styrenheten SG6841 direkt genom motståndet R909 och transistorn Q901.På detta sätt blir spänningen på strömförsörjningsterminalen för PWM-kontrollern SG6841-chip 0, PWM-kontrollern slutar mata ut pulsvågor och kopplingsröret och kopplingstransformatorn slutar fungera för att uppnå högspänningsskydd.
5. Likriktarfilterkrets
Likriktarfilterkretsens funktion är att likrikta och filtrera transformatorns utspänning för att erhålla en stabil likspänning.På grund av läckinduktansen hos omkopplingstransformatorn och spiken som orsakas av den omvända återställningsströmmen från utgångsdioden, bildar båda en potentiell elektromagnetisk störning.För att erhålla rena 5V och 12V spänningar måste därför utgångsspänningen från kopplingstransformatorn likriktas och filtreras.
Likriktarfilterkretsen består huvudsakligen av dioder, filtermotstånd, filterkondensatorer, filterinduktorer etc.
I figuren används RC-filterkretsen (motstånd R920 och kondensator C920, motstånd R922 och kondensator C921) som är parallellkopplade med dioden D910 och D912 vid den sekundära utgångsänden av omkopplingstransformatorn T901 för att absorbera överspänningen som genereras på diod D910 och D912.
LC-filtret som består av diod D910, kondensator C920, motstånd R920, induktor L903, kondensatorer C922 och C924 kan filtrera den elektromagnetiska interferensen från transformatorns 12V-spänning och mata ut en stabil 12V-spänning.
LC-filtret som består av diod D912, kondensator C921, motstånd R921, induktor L904, kondensatorer C923 och C925 kan filtrera den elektromagnetiska interferensen från transformatorns 5V utspänning och mata ut en stabil 5V spänning.
6. 12V/5V regulatorstyrkrets
Eftersom 220V AC nätspänningen ändras inom ett visst område, när nätspänningen stiger, kommer också utspänningen från transformatorn i strömkretsen att stiga i enlighet med detta.För att få stabila 5V och 12V spänningar, en regulatorkrets.
12V/5V spänningsregulatorkretsen består huvudsakligen av en precisionsspänningsregulator (TL431), en optokopplare, en PWM-kontroller och ett spänningsdelarmotstånd.
I figuren är IC902 en optokopplare, IC903 är en precisionsspänningsregulator och motstånden R924 och R926 är spänningsdelarmotstånd.
När strömförsörjningskretsen fungerar delas 12V utgående DC-spänning av motstånden R924 och R926, och en spänning genereras på R926, som läggs direkt till TL431 precisionsspänningsregulator (till R-terminalen).Det kan vara känt från resistansparametrarna på kretsen. Denna spänning är precis tillräckligt för att slå på TL431.På så sätt kan 5V-spänningen flöda genom optokopplaren och precisionsspänningsregulatorn.När strömmen flyter genom optokopplarens LED börjar optokopplaren IC902 att fungera och slutför spänningssamplingen.
När nätspänningen på 220V AC stiger och utspänningen stiger i enlighet därmed, kommer strömmen som flyter genom optokopplaren IC902 också att öka i enlighet med detta, och ljusstyrkan på den ljusemitterande dioden inuti optokopplaren kommer också att öka i enlighet därmed.Fototransistorns inre resistans blir samtidigt också mindre, så att även fototransistorterminalens ledningsgrad förstärks.När ledningsgraden för fototransistorn förstärks, kommer spänningen på stift 2 på PWM-kraftstyrenheten SG6841-chip att sjunka samtidigt.Eftersom denna spänning adderas till den inverterande ingången på den interna felförstärkaren på SG6841, styrs arbetscykeln för utgångspulsen från SG6841 för att minska utspänningen.På så sätt bildas återkopplingsslingan för överspänningsutgången för att uppnå funktionen att stabilisera utgången, och utgångsspänningen kan stabiliseras kring 12V och 5V utgång.
antydan:
En optokopplare använder ljus som medium för att överföra elektriska signaler.Det har en bra isoleringseffekt på elektriska in- och utsignaler, så det används ofta i olika kretsar.För närvarande har det blivit en av de mest mångsidiga och mest använda optoelektroniska enheterna.En optokopplare består i allmänhet av tre delar: ljusemission, ljusmottagning och signalförstärkning.Den elektriska insignalen driver den ljusemitterande dioden (LED) att emittera ljus med en viss våglängd, som tas emot av fotodetektorn för att generera en fotoström, som ytterligare förstärks och matas ut.Detta fullbordar den elektrisk-optisk-elektriska omvandlingen och spelar därmed rollen som ingång, utgång och isolering.Eftersom optokopplarens ingång och utgång är isolerade från varandra, och den elektriska signalöverföringen har egenskaperna för enkelriktad, har den god elektrisk isoleringsförmåga och anti-interferensförmåga.Och eftersom ingångsänden på optokopplaren är ett lågimpedanselement som fungerar i det aktuella läget, har det en stark common-mode-avvisningsförmåga.Därför kan det avsevärt förbättra signal-brusförhållandet som ett terminalisoleringselement vid långtidsöverföring av information.Som en gränssnittsenhet för signalisolering i datordigital kommunikation och realtidskontroll kan den avsevärt öka tillförlitligheten i datorarbetet.
7. överspänningsskyddskrets
Överspänningsskyddskretsens funktion är att detektera utgångsspänningen från utgångskretsen.När utgångsspänningen från transformatorn stiger onormalt, stängs pulsutgången av av PWM-styrenheten för att uppnå syftet att skydda kretsen.
Överspänningsskyddskretsen består huvudsakligen av en PWM-kontroller, en optokopplare och ett spänningsregulatorrör.Som visas i ovanstående figur används spänningsregulatorröret ZD902 eller ZD903 i kretsschemat för att detektera utspänningen.
När omkopplingstransformatorns sekundära utgångsspänning stiger onormalt, kommer spänningsregulatorröret ZD902 eller ZD903 att brytas ner, vilket gör att ljusstyrkan hos det ljusemitterande röret inuti optokopplaren ökar onormalt, vilket orsakar det andra stiftet på PWM-styrenheten. att passera genom optokopplaren.Fototransistorn inuti enheten är jordad, PWM-styrenheten stänger snabbt av pulsutgången från stift 8, och kopplingsröret och kopplingstransformatorn slutar fungera omedelbart för att uppnå syftet att skydda kretsen.
Posttid: 2023-okt-07