“PWM控制IC＋Rover結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路”高壓板-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯“PWM控制IC＋Rover結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路”高壓板-基礎(chǔ)電子采用“PWM控制IC＋Royer結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路”的高壓板中，驅(qū)動電路采用Royer結(jié)構(gòu)形式，PWM控制IC主要采用TL1451、BA9741、BA9743、SP9741、BIT3101、BlT3102、TL494、KA7500等，下面結(jié)合實際高壓板電路進行分析。(圖標記按圖順序)1.由TL1451組成的高壓板電路TL1451是一個PWM控制IC，在開關(guān)電源、逆變電路中有著廣泛的應(yīng)用。該芯片由基準電源、振蕩器、誤差放大器、定時器和PWM比較器等部分組成。利用TL1451可以組成各種開關(guān)電源和控制系統(tǒng)，不僅能使開關(guān)電源和控制系統(tǒng)簡化，容易維修，降低成本，更重要的是能降低系統(tǒng)的故障率，提高系統(tǒng)設(shè)備運行的可靠性。TL1451為雙通道驅(qū)動控制電路，可輸出兩路PWM控制脈沖，分兩路驅(qū)動電路進行控制，每路驅(qū)動電路均可驅(qū)動兩個CCFL工作。TL1451適應(yīng)的電源電壓范圍寬，可以在3.*0V的單電源下工作，具有短路和低電壓誤動作保護電路。TL1451的內(nèi)部電路框圖如圖1所示，引腳功能見表2。另外，與TL1451內(nèi)部電路和引腳功能基本一致的還有BA9741、SP9741等。

圖1TL1451的內(nèi)部電路框圖表2TL1451引腳功能

圖3所示是由TL1451組成的高壓板實際應(yīng)用電路。這是典型“PWM控制芯片＋Royer結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路”形式。(1)控制電路控制電路由PWM控制芯片U201(TL1451)及其外圍元器件組成。在需要點亮顯示器時，微控制器輸出的ON/OFF信號為高電平，控制晶體管Q201、Q202導通，于是，由開關(guān)電源產(chǎn)生的12V直流電壓經(jīng)導通的Q202加到U201(TL1451)的供電端9腳。TL1451得電后，其內(nèi)部基準電壓源先工作，輸出2.5V的基準電壓，不但供給TL1451片內(nèi)電路，還通過16腳輸出，供給片外部電路作基準電壓。然后，TL1451啟動內(nèi)部振蕩電路開始工作，其振蕩頻率由1、2腳外接的定時電阻R204、定時電容C⒛8大小決定。振蕩電路工作后，產(chǎn)生振蕩脈沖，加到PWM比較器1和PWM比較器2，經(jīng)過變換整形后從7、10腳輸出PWM脈沖，去兩路DC/DC變換電路。(2)直流變換電路直流變換電路共兩路，分別由Q⒛5、Q207、Q203、D⒛1、L201和Q⒛6、Q⒛8、Q204、D⒛2、L202組成，其作用是將輸入的12Y直流電壓變換為可控的直流電壓，為功率輸出管(Q209、Q210和Q211、Q212)供電。由于兩路的工作原理相同，這里只分析其中一路(TL1451的10輸出的一路)的工作情況。圖3由TL1451組成的高壓板實際應(yīng)用電路

電路的工作情況如下：U201(TL1451)的10腳輸出的PWM激勵脈沖，經(jīng)Q205、Q207組成的圖騰柱電路推挽放大，R216、C211耦合，加到P溝道場效應(yīng)開關(guān)管Q203的柵極，使開關(guān)管Q203工作在開關(guān)狀態(tài)。Q203導通時，12V電壓經(jīng)場效應(yīng)管Q203的S、D極、電感L201，升壓變壓器PT201的4～5和4～2繞組分別加到功率輸出管Q209、Q210的集電極，為Q209、Q210供電；Q203截止期間，由于電感中的電流不能突變，所以L201通過自感產(chǎn)生右正、左負的脈沖電壓，于是，L201右端正的電壓經(jīng)PT201的4～5和4～2繞組、輸出管Q209或Q210的CE結(jié)、續(xù)流二極管D201、L201左端構(gòu)成放電回路，釋放能量，繼續(xù)為輸出管Q209、Q210供電。從以上分析可以看出，這是一個開關(guān)降壓型DC/DC變換器。(3)驅(qū)動電路驅(qū)動電路(共兩路)用于產(chǎn)生符合要求的交流高壓，驅(qū)動CCFL工作，主要由驅(qū)動輸出管(Q209、Q210和Q211、Q212)、升壓變壓器(PT201和PT202)等組成，下面以其中的一路(Q209、Q210、RT201)為例進行介紹。從圖3中可以看出，由Q209、Q210、RT201等元器件組成的電路是一個典型Royer結(jié)構(gòu)的驅(qū)動電路，即自激式多諧振動振蕩器。電路靠變壓器、反饋繞組同名端的正確連接來滿足自激振蕩的相位條件，即滿足正反饋條件。滿足振幅條件，一是靠合理選擇電路參數(shù)，使放大器建立合適的靜態(tài)工作點，其次是改變反饋繞組的匝數(shù)，或它與繞組之間的耦合程度，以得到足夠強的反饋量。穩(wěn)幅作用是利用晶體管的非線性來實現(xiàn)的。由自激式振蕩電路產(chǎn)生的正弦波電壓，經(jīng)變壓器PT201感生出高壓，通過C215、C216及接插件CN⒛2給CCFL供電。因為變壓器耦合自激振蕩電路振蕩波形為標準的正弦波，恰好適合CCFL的供電要求，因此可以簡化末級電路的設(shè)計。(4)亮度調(diào)節(jié)電路U201(TL1451)的4腳、13腳為亮度控制端，由于這兩路控制信號的控制過程相同，這里只以13腳的亮度控制信號為例進行分析。當需要調(diào)節(jié)亮度時，由微控制器輸出的DIM控制脈沖發(fā)生變化→經(jīng)R201、C203低通濾波后產(chǎn)生的直流電壓發(fā)生變化→TL1451的13腳電壓發(fā)生變化→TL1451的10腳輸出脈沖的占空比發(fā)生變化一Q205、Q207的基極電壓發(fā)生變化→Q203的柵極電壓發(fā)生變化→Q203輸出的供電電壓發(fā)生變化→Q209、Q210振蕩的幅度發(fā)生變化→PT201輸出的高壓發(fā)生變化→CCFL兩端的電壓發(fā)生變化，從而達到調(diào)節(jié)CCFL亮度的目的。(5)保護電路①過電壓保護電路：當某種意外原因造成Q203輸出的電壓過高時，穩(wěn)壓管D203擊穿，經(jīng)R220、B222分壓，使加到TL1451的11腳電壓上升，通過內(nèi)部電路控制TL1451的10腳停止輸出PWM脈沖，從而達到保護的目的。同理，當某種意外原因造成Q204輸出的電壓過高時，穩(wěn)壓管D204擊穿，經(jīng)R221、R223分壓，使加到TL145l的6腳電壓上升，通過內(nèi)部電路控制TL145j的7腳停止輸出PWM脈沖，從而達到保護的目的。②欠電壓保護電路：當系統(tǒng)剛上電或者意外原因使TL145l供電電壓不足3.6V時，其輸出驅(qū)動晶體管很可能因為導通不良而損壞，因此，TL1451內(nèi)部設(shè)置了欠電壓保護電路(UVL0)，欠電壓保護電路啟動后，將切斷TL1451的7腳、lO腳輸出的PWM脈沖，從而達到保護的目的。③過電流保護電路：過電流保護電路用來保護CCFL不致因電流過大而老化或損壞，這里以CN202一路為例進行說明。PT201產(chǎn)生的高壓經(jīng)過CN202所接的CCFL燈后，將在R236兩端產(chǎn)生隨工作電流變化的交流電壓，電流越大，R236兩端電壓越高，此電壓經(jīng)過D207整流、R240、C221濾波后，加到TL1451的14腳；若CCFL的工作電流過大，會使TL1451的14腳升高很多，當達到一定值時，經(jīng)TL1451內(nèi)部處理，會控制TL1451的10腳停止輸出PWM脈沖，從而達到保護的目的。④平衡保護電路：TL1451的5、12腳內(nèi)部有一個電壓比較器，電壓比較器具有兩個同相輸入端和一個反相輸入端，電壓比較器的反相輸入端接基準電壓(2.5V)的一半(1.25V)，電壓比較器兩個同相輸入端分別和誤差放大器1和誤差放大器2的輸出端相連，因此，電壓比較器能夠檢測出兩個誤差放大器輸出電壓的大小，只要其中一個高于基準電壓的一半(1.25V)時，電壓比較器的輸出即為高電平；該輸出電壓觸發(fā)定時回路，從而使基準電壓通過15腳向電容C207充電；當C207上的電壓達到晶體管的一定電壓時，內(nèi)部觸發(fā)器置位，控制7腳、10腳停止輸出PWM脈沖，從而保護了后級電路和設(shè)備。2.由BIT3101組成的高壓板電路由BIT3101組成的高壓板電路如圖4所示。

圖4由BIT3101組成的高壓板電路

從圖4中可以看出，這是一個典型的“PWM控制芯片＋Royer結(jié)構(gòu)驅(qū)動電路”高壓板電路。圖中的BIT3101是PWM控制IC，其引腳功能見表2。

3．由BIT3