De functie van het voedingscircuit van het LCD-scherm is voornamelijk het omzetten van de 220V-netstroom in verschillende stabiele gelijkstromen die nodig zijn voor de werking van het LCD-scherm, en het leveren van werkspanning voor verschillende besturingscircuits, logische circuits, bedieningspanelen, enz. in het LCD-scherm en de werkstabiliteit ervan. Het heeft rechtstreeks invloed op de vraag of de LCD-monitor normaal kan werken.
1. De structuur van het voedingscircuit van het LCD-scherm
Het voedingscircuit voor het LCD-scherm genereert hoofdzakelijk 5V, 12V werkspanning.Onder hen levert de 5V-spanning voornamelijk werkspanning voor het logische circuit van het moederbord en de indicatielampjes op het bedieningspaneel;de 12V-spanning levert voornamelijk de werkspanning voor de hoogspanningskaart en de driverkaart.
Het stroomcircuit bestaat voornamelijk uit een filtercircuit, bruggelijkrichterfiltercircuit, hoofdschakelaarcircuit, schakeltransformator, gelijkrichterfiltercircuit, beveiligingscircuit, softstartcircuit, PWM-controller enzovoort.
Onder hen is de rol van het AC-filtercircuit het elimineren van hoogfrequente interferentie in het lichtnet (lineair filtercircuit bestaat over het algemeen uit weerstanden, condensatoren en inductoren);de rol van het bruggelijkrichterfiltercircuit is het omzetten van 220V AC naar 310V DC;schakelcircuit De functie van het gelijkrichtfiltercircuit is het omzetten van het gelijkstroomvermogen van ongeveer 310 V via de schakelbuis en de schakeltransformator in pulsspanningen met verschillende amplitudes;de functie van het rectificatiefiltercircuit is het omzetten van de pulsspanningsuitgang van de schakeltransformator in de basisspanning van 5V die nodig is voor de belasting na gelijkrichting en filtering en 12V;De functie van het overspanningsbeveiligingscircuit is het voorkomen van schade aan de schakelbuis of de schakelende voeding veroorzaakt door abnormale belasting of andere redenen;De functie van de PWM-controller is het regelen van het schakelen van de schakelbuis en het regelen van het circuit volgens de feedbackspanning van het beveiligingscircuit.
Ten tweede het werkingsprincipe van het voedingscircuit van het LCD-scherm
Het voedingscircuit van het LCD-scherm gebruikt doorgaans de schakelcircuitmodus.Dit voedingscircuit zet de AC 220V-ingangsspanning om in een gelijkspanning via een gelijkricht- en filtercircuit, en wordt vervolgens onderbroken door een schakelbuis en teruggetrapt door een hoogfrequente transformator om een hoogfrequente rechthoekige golfspanning te verkrijgen.Na gelijkrichting en filtering wordt de gelijkspanning die door elke module van het LCD-scherm nodig is, afgegeven.
Hieronder wordt het AOCLM729 LCD-scherm als voorbeeld genomen om het werkingsprincipe van het voedingscircuit van het LCD-scherm uit te leggen.Het stroomcircuit van het AOCLM729 liquid crystal display bestaat hoofdzakelijk uit een AC-filtercircuit, bruggelijkrichtercircuit, softstartcircuit, hoofdschakelaarcircuit, gelijkrichterfiltercircuit, overspanningsbeveiligingscircuit enzovoort.
Het fysieke beeld van de stroomprintplaat:
Schematisch diagram van het stroomcircuit:
- AC-filtercircuit
De functie van het AC-filtercircuit is het wegfilteren van de ruis die door de AC-ingangslijn wordt geïntroduceerd en het onderdrukken van de feedbackruis die in de voeding wordt gegenereerd.
De ruis in de voeding omvat voornamelijk common-mode-ruis en normale ruis.Voor eenfasige voeding zijn er 2 wisselstroomdraden en 1 aardedraad aan de ingangszijde.De ruis die wordt gegenereerd tussen de twee wisselstroomleidingen en de aardedraad aan de voedingsingangszijde is gewone ruis;het geluid dat tussen de twee wisselstroomleidingen wordt gegenereerd, is normaal geluid.Het AC-filtercircuit wordt voornamelijk gebruikt om deze twee soorten ruis weg te filteren.Bovendien dient het ook als overstroombeveiliging en overspanningsbeveiliging.Onder hen wordt de zekering gebruikt voor overstroombeveiliging en de varistor voor overspanningsbeveiliging van de ingangsspanning.De onderstaande afbeelding is het schematische diagram van het AC-filtercircuit.
In de figuur vormen de inductoren L901, L902 en de condensatoren C904, C903, C902 en C901 een EMI-filter.Inductoren L901 en L902 worden gebruikt om laagfrequente ruis te filteren;C901 en C902 worden gebruikt om laagfrequente normale ruis te filteren;C903 en C904 worden gebruikt om hoogfrequente gewone ruis en normale ruis (hoogfrequente elektromagnetische interferentie) te filteren;stroombegrenzende weerstanden R901 en R902 worden gebruikt om de condensator te ontladen wanneer de stekker uit het stopcontact wordt getrokken;verzekering F901 wordt gebruikt voor bescherming tegen overstroom, en varistor NR901 wordt gebruikt voor bescherming tegen overspanning van de ingangsspanning.
Wanneer de stekker van het LCD-scherm in het stopcontact wordt gestoken, gaat de 220 V wisselstroom door de zekering F901 en de varistor NR901 om piekstoten te voorkomen, en gaat vervolgens door het circuit dat bestaat uit condensatoren C901, C902, C903, C904, weerstanden R901, R902 en inductoren L901, L902.Betreed het bruggelijkrichtercircuit na het anti-interferentiecircuit.
2. Bruggelijkrichterfiltercircuit
De functie van het bruggelijkrichterfiltercircuit is om de 220V wisselstroom na dubbelzijdige gelijkrichting om te zetten in gelijkspanning, en vervolgens na filtering de spanning om te zetten in tweemaal de netspanning.
Het bruggelijkrichterfiltercircuit bestaat hoofdzakelijk uit bruggelijkrichter DB901 en filtercondensator C905.
In de figuur bestaat de bruggelijkrichter uit 4 gelijkrichtdiodes en is de filtercondensator een condensator van 400 V.Wanneer het 220V AC-net wordt gefilterd, komt het in de bruggelijkrichter terecht.Nadat de bruggelijkrichter dubbelzijdige gelijkrichting op het wisselstroomnet heeft uitgevoerd, wordt het een gelijkspanning.Vervolgens wordt de gelijkspanning via de filtercondensator C905 omgezet in een gelijkspanning van 310 V.
3. softstartcircuit
De functie van het softstartcircuit is het voorkomen van de onmiddellijke impactstroom op de condensator om de normale en betrouwbare werking van de schakelende voeding te garanderen.Omdat de initiële spanning op de condensator nul is op het moment dat het ingangscircuit wordt ingeschakeld, zal er een grote momentane inschakelstroom worden gevormd, en deze stroom zal er vaak voor zorgen dat de ingangszekering doorbrandt, dus een softstartcircuit moet worden ingesteld.Het softstartcircuit bestaat voornamelijk uit startweerstanden, gelijkrichtdiodes en filtercondensatoren.Zoals weergegeven in de afbeelding is het schematische diagram van het softstartcircuit.
In de figuur zijn de weerstanden R906 en R907 equivalente weerstanden van 1MΩ.Omdat deze weerstanden een grote weerstandswaarde hebben, is hun werkstroom erg klein.Wanneer de schakelende voeding net is gestart, wordt de door de SG6841 vereiste startstroom toegevoegd aan de ingangsklem (pin 3) van de SG6841 nadat deze is verlaagd door de 300V DC hoogspanning via de weerstanden R906 en R907 om een zachte start te realiseren .Zodra de schakelbuis in de normale werktoestand verandert, wordt de hoogfrequente spanning die op de schakeltransformator wordt ingesteld, gelijkgericht en gefilterd door de gelijkrichterdiode D902 en de filtercondensator C907, en wordt vervolgens de werkspanning van de SG6841-chip, en de start- het opwaartse proces is voorbij.
4. hoofdschakelaarcircuit
De functie van het hoofdschakelaarcircuit is het verkrijgen van een hoogfrequente rechthoekige golfspanning door middel van het schakelen van buishakken en het verlagen van de hoogfrequente transformator.
Het hoofdschakelcircuit bestaat voornamelijk uit een schakelbuis, PWM-controller, schakeltransformator, overstroombeveiligingscircuit, hoogspanningsbeveiligingscircuit enzovoort.
In de afbeelding is de SG6841 een PWM-controller, die de kern vormt van de schakelende voeding.Het kan een aandrijfsignaal genereren met een vaste frequentie en een instelbare pulsbreedte, en de aan-uit-status van de schakelbuis regelen, waardoor de uitgangsspanning wordt aangepast om het doel van spanningsstabilisatie te bereiken..Q903 is een schakelbuis, T901 is een schakeltransformator en het circuit bestaande uit spanningsregelaarbuis ZD901, weerstand R911, transistors Q902 en Q901, en weerstand R901 is een overspanningsbeveiligingscircuit.
Wanneer de PWM begint te werken, voert de 8e pin van de SG6841 een rechthoekige pulsgolf uit (doorgaans is de frequentie van de uitgangspuls 58,5 kHz en de duty-cycle 11,4%).De puls bestuurt de schakelbuis Q903 om een schakelactie uit te voeren in overeenstemming met zijn werkfrequentie.Wanneer de schakelbuis Q903 continu wordt in- en uitgeschakeld om een zelfopgewekte oscillatie te vormen, begint de transformator T901 te werken en genereert hij een oscillerende spanning.
Wanneer de uitgangsaansluiting van pin 8 van SG6841 een hoog niveau heeft, wordt de schakelbuis Q903 ingeschakeld en stroomt er stroom door de primaire spoel van de schakeltransformator T901, die positieve en negatieve spanningen genereert;tegelijkertijd genereert de secundaire van de transformator positieve en negatieve spanningen.Op dit moment wordt de diode D910 op de secundaire uitgeschakeld en deze fase is de energieopslagfase;wanneer de uitgangsklem van pen 8 van SG6841 zich op een laag niveau bevindt, wordt de schakelbuis Q903 uitgeschakeld en verandert de stroom op de primaire spoel van de schakeltransformator T901 onmiddellijk.is 0, de elektromotorische kracht van de primaire is lager positief en hoger negatief, en de elektromotorische kracht van hoger positief en lager negatief wordt geïnduceerd op de secundaire.Op dit moment wordt de diode D910 ingeschakeld en begint deze spanning uit te voeren.
(1) Overstroombeveiligingscircuit
Het werkingsprincipe van het overstroombeveiligingscircuit is als volgt.
Nadat de schakelbuis Q903 is ingeschakeld, zal de stroom van de drain naar de source van de schakelbuis Q903 vloeien, en zal er een spanning worden gegenereerd op R917.Weerstand R917 is een stroomdetectieweerstand en de daardoor gegenereerde spanning wordt rechtstreeks toegevoegd aan de niet-inverterende ingangsterminal van de overstroomdetectiecomparator van de PWM-controller SG6841-chip (namelijk pin 6), zolang de spanning hoger is dan 1V, zal de PWM-controller SG6841 intern maken. Het huidige beveiligingscircuit start, zodat de 8e pin stopt met het uitvoeren van pulsgolven, en de schakelbuis en schakeltransformator stoppen met werken om overstroombeveiliging te realiseren.
(2) Hoogspanningsbeveiligingscircuit
Het werkingsprincipe van het hoogspanningsbeveiligingscircuit is als volgt.
Wanneer de netspanning boven de maximale waarde stijgt, zal de uitgangsspanning van de terugkoppelspoel van de transformator ook toenemen.De spanning zal hoger zijn dan 20V, op dit moment wordt de spanningsregelaarbuis ZD901 kapot en treedt er een spanningsval op op de weerstand R911.Wanneer de spanningsval 0,6 V bedraagt, wordt de transistor Q902 ingeschakeld en wordt de basis van de transistor Q901 hoog, zodat de transistor Q901 ook wordt ingeschakeld.Tegelijkertijd wordt ook de diode D903 ingeschakeld, waardoor de 4e pin van de PWM-controller SG6841-chip wordt geaard, wat resulteert in een onmiddellijke kortsluitstroom, waardoor de PWM-controller SG6841 de pulsuitgang snel uitschakelt.
Nadat de transistor Q902 is ingeschakeld, wordt bovendien de 15V-referentiespanning van pin 7 van de PWM-controller SG6841 rechtstreeks geaard via de weerstand R909 en de transistor Q901.Op deze manier wordt de spanning van de voedingsaansluiting van de PWM-controller SG6841-chip 0, stopt de PWM-controller met het uitvoeren van pulsgolven en stoppen de schakelbuis en de schakeltransformator met werken om hoogspanningsbeveiliging te bereiken.
5. Gelijkrichterfiltercircuit
De functie van het rectificatiefiltercircuit is het gelijkrichten en filteren van de uitgangsspanning van de transformator om een stabiele gelijkspanning te verkrijgen.Vanwege de lekinductie van de schakeltransformator en de piek veroorzaakt door de tegengestelde herstelstroom van de uitgangsdiode, vormen beide een potentiële elektromagnetische interferentie.Om zuivere 5V- en 12V-spanningen te verkrijgen, moet daarom de uitgangsspanning van de schakeltransformator worden gelijkgericht en gefilterd.
Het gelijkrichterfiltercircuit bestaat hoofdzakelijk uit diodes, filterweerstanden, filtercondensatoren, filterinductoren, enz.
In de figuur wordt het RC-filtercircuit (weerstand R920 en condensator C920, weerstand R922 en condensator C921) parallel verbonden met de diode D910 en D912 aan het secundaire uitgangsuiteinde van de schakeltransformator T901 gebruikt om de overspanning te absorberen die wordt gegenereerd op de diode D910 en D912.
Het LC-filter, bestaande uit diode D910, condensator C920, weerstand R920, inductor L903, condensatoren C922 en C924, kan de elektromagnetische interferentie van de 12V-spanningsuitgang door de transformator filteren en een stabiele 12V-spanning uitvoeren.
Het LC-filter bestaande uit diode D912, condensator C921, weerstand R921, inductor L904, condensatoren C923 en C925 kan de elektromagnetische interferentie van de 5V-uitgangsspanning van de transformator filteren en een stabiele 5V-spanning uitvoeren.
6. Regelcircuit van de 12V/5V-regelaar
Omdat de 220V AC-netspanning binnen een bepaald bereik verandert, zal bij stijging van de netspanning ook de uitgangsspanning van de transformator in het stroomcircuit overeenkomstig stijgen.Om stabiele 5V- en 12V-spanningen te verkrijgen, is een regelcircuit nodig.
Het 12V/5V spanningsregelaarcircuit bestaat hoofdzakelijk uit een precisiespanningsregelaar (TL431), een optocoupler, een PWM-controller en een spanningsdelerweerstand.
In de figuur is IC902 een optocoupler, IC903 een precisiespanningsregelaar en de weerstanden R924 en R926 zijn spanningsdelerweerstanden.
Wanneer het voedingscircuit werkt, wordt de gelijkstroomuitgangsspanning van 12 V gedeeld door de weerstanden R924 en R926, en wordt er een spanning gegenereerd op R926, die rechtstreeks wordt toegevoegd aan de precisiespanningsregelaar TL431 (aan de R-aansluiting).Uit de weerstandsparameters op het circuit kan worden afgeleid dat deze spanning net voldoende is om de TL431 in te schakelen.Op deze manier kan de 5V-spanning door de optocoupler en de precisiespanningsregelaar stromen.Wanneer de stroom door de optocoupler-LED vloeit, begint de optocoupler IC902 te werken en voltooit hij de spanningsbemonstering.
Wanneer de 220V AC-netspanning stijgt en de uitgangsspanning dienovereenkomstig stijgt, zal de stroom die door de optocoupler IC902 vloeit ook dienovereenkomstig toenemen, en zal de helderheid van de lichtgevende diode in de optocoupler ook dienovereenkomstig toenemen.Tegelijkertijd wordt de interne weerstand van de fototransistor kleiner, waardoor ook de geleidingsgraad van de fototransistoraansluiting zal worden versterkt.Wanneer de geleidingsgraad van de fototransistor wordt versterkt, zal de spanning van pin 2 van de PWM-vermogenscontroller SG6841-chip tegelijkertijd dalen.Omdat deze spanning wordt toegevoegd aan de inverterende ingang van de interne foutversterker van SG6841, wordt de werkcyclus van de uitgangspuls van SG6841 geregeld om de uitgangsspanning te verminderen.Op deze manier wordt de feedbacklus over de overspanningsuitgang gevormd om de functie van het stabiliseren van de uitgang te bereiken, en de uitgangsspanning kan worden gestabiliseerd op ongeveer 12V en 5V uitgang.
hint:
Een optocoupler gebruikt licht als medium om elektrische signalen over te brengen.Het heeft een goed isolerend effect op elektrische ingangs- en uitgangssignalen en wordt daarom veel gebruikt in verschillende circuits.Momenteel is het een van de meest diverse en meest gebruikte opto-elektronische apparaten geworden.Een optocoupler bestaat doorgaans uit drie delen: lichtemissie, lichtontvangst en signaalversterking.Het elektrische ingangssignaal drijft de lichtemitterende diode (LED) aan om licht van een bepaalde golflengte uit te zenden, dat door de fotodetector wordt ontvangen om een fotostroom te genereren, die verder wordt versterkt en uitgevoerd.Dit voltooit de elektrisch-optisch-elektrische conversie en speelt daarmee de rol van invoer, uitvoer en isolatie.Omdat de ingang en uitgang van de optocoupler van elkaar zijn geïsoleerd en de elektrische signaaloverdracht de kenmerken van unidirectionaliteit heeft, heeft deze een goed elektrisch isolatievermogen en anti-interferentievermogen.En omdat het ingangseinde van de optocoupler een element met lage impedantie is dat in de huidige modus werkt, heeft het een sterk common-mode-afwijzingsvermogen.Daarom kan het de signaal-ruisverhouding aanzienlijk verbeteren als terminalisolatie-element bij de langetermijnoverdracht van informatie.Als interfaceapparaat voor signaalisolatie in digitale computercommunicatie en realtime besturing kan het de betrouwbaarheid van computerwerk aanzienlijk vergroten.
7. Overspanningsbeveiligingscircuit
De functie van het overspanningsbeveiligingscircuit is het detecteren van de uitgangsspanning van het uitgangscircuit.Wanneer de uitgangsspanning van de transformator abnormaal stijgt, wordt de pulsuitgang uitgeschakeld door de PWM-controller om het doel van het beschermen van het circuit te bereiken.
Het overspanningsbeveiligingscircuit bestaat hoofdzakelijk uit een PWM-controller, een optocoupler en een spanningsregelaarbuis.Zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding, wordt de spanningsregelaarbuis ZD902 of ZD903 in het schakelschema gebruikt om de uitgangsspanning te detecteren.
Wanneer de secundaire uitgangsspanning van de schakeltransformator abnormaal stijgt, zal de spanningsregelaarbuis ZD902 of ZD903 kapot gaan, waardoor de helderheid van de lichtgevende buis in de optocoupler abnormaal toeneemt, waardoor de tweede pin van de PWM-controller om door de optocoupler te gaan.De fototransistor in het apparaat is geaard, de PWM-controller onderbreekt snel de pulsuitgang van pin 8 en de schakelbuis en schakeltransformator stoppen onmiddellijk met werken om het doel van het beschermen van het circuit te bereiken.
Posttijd: 07-okt-2023