海尔715G5827-P03-000-002H型电源二合一板中的开关电源采用SSC2S110 (IC901),LED 背光振荡驱动电路采用PF7903BS( IC8501)。采用此方案的电源板有715G5827-P01 -000-002H、715G5827-P02-000-002S等,应用于海尔LE32B7000、LED32A30、LE32A301、LE32G3100、LE32G3000和创维32E330F、长虹LED37B1000C等LED液晶彩电中。该二合一板实物图解见图1(海尔715G5827-P03-000-0002H二合一电源板的故障维修)。电路组成见图2。
由两部分组成,一是以驱动电路SSC2S110为核心组成的开关电源电路,输出12VO电压和+5.2V电压为主板和背光灯等负载电路供电;二是由PF7903BS为核心组成的背光灯驱动电路,将12VO电压提升到40V以上,为LED背光灯串供电,同时对灯串电流进行调整。
一、电源电路工作原理
1.开关电源电路
开关电源电路由振荡驱动电路IC9101、MOS-FET开关管Q9101、开关变压器T9101和稳压电路光耦合器IC9103、误差放大器IC9102为核心组成,如图3所示。输出12vO电压和+5.2V电压,为主板和背光驱动电路供电。
(1)SSC2S110简介
SSC2S110是小型开关电源专用控制电路,内含振荡器、高压软启动、稳压控制、驱动电路等,具有结构简单、外围元件少的特点,其引脚功能见表1。
(2)启动过程
市电经过抗干扰电路滤除干扰脉冲,再经全桥ED9101整流及C9101、9102滤波后,产生+300V的直流电压,一路通过T9101的初级③-⑤绕组为Q9101供电,另一路经ZD9105、ZD9104降压后为IIC9101的④脚提供启动电压,通过内部电流源给⑧脚外接电容C9127充电,开关电源启动工作,IC9101从⑥脚输出激励脉冲,推动Q9101工作于开/关状态,其脉冲电流在T9101中产生感应电压,次级绕组感应电压经D9102、D9108整流.C9128、C9122、C9113、C9118、C9129、L9102滤波,产生+12V和+12VA电压,再经开/关机电路控制后,输出+12vO电压,为主板和背光驱动电路供电。
T9101热地端①-②绕组的感应电压经R9108限流D9105整流、C9105滤波后产生vcC电压,经D9106为IC9101的⑧脚提供启动后的工作电压。
(3)稳压控制
误差放大器IC9103、光耦IC9102组成+12VA稳压取样电路,误差信号反馈回IC9101的②脚。当输出电压升高时,IC9103的R端电压升高,经内部放大后K端电压降低,光耦IC9102导通增强,IC9101的②脚电压降低,经内部电路处理后,⑥脚输出的激励脉冲变窄,Q9101导通时间变短,输出电压下降。当输出电压降低时,其工作过程与电压升高时相反。
(4)过流保护
过流保护电路由IC9101的⑦脚内外电路组成,R9112是开关管Q9101的s极电阻。R9112上的压降反映了主电源电流大小,当R9112两端的压降增大,使IC9101 的⑦脚电压升至阈值时,IC9101关闭脉冲输出,达到保护的目的。
(5)尖峰吸收电路
D9103、R9104~R9107.C9103组成尖峰吸收电路。当Q9101截止时,T9101的初级绕组中产生反峰电压,尖峰吸收电路将反峰电压泄放掉,避免Q9101过压击穿。另外,Q9101的G极设有D9104、R9109泄放电路,当Q9101截止时,D9104导通,快速将G、S极间电荷泄放,从而使Q9101快速进入截止状态,以减少损耗。
2.+5.2V形成电路
+5.2V电压形成电路以NR111D(IC9351 )为核心组成,将+12V电压降为+5.2V,为主板控制系统供电。
(1)NR111D简介
NR111D是电流模式DC-DC降压集成电路,内含软启动电路、振荡器、脉宽调制逻辑控制电路、驱动放大电路场效应开关管等 ,工作电压为6.5V~31V,输出电流4A,工作频率为350kHz,PWM控制效率高达94%。设有过流保护、欠压锁定、过热保护电路,采用8脚封装形式,引脚功能见表2。
(2)启动过程
12V电压为IC9351 的②脚提供电源,同时经R9357为⑦脚提供启动电压,IC9351启动工作,内部振荡电路产生的激励脉冲推动内部开关管工作于开/关状态,从③脚输出脉冲电压,在L9301两端储存和释放能量,经C9356.C9357等滤波后产生+5.2V/2.5A电压。
(3)稳压控制
C9356、C9357两端输出电压经R9358与R9359分压取样,反馈到IC9351的⑤脚FB输入端,经内部电路比较后,产生误差电压,对内部激励脉冲进行调整稳定输出电压。3.开/关机控制电路开机时,PS-ON信号为高电平,Q9103导通,Q9102因G极电压拉低而导通,电源输出的+12VA电压经Q9102输出,产生受控的+12VO电压,为主板和背光驱动电路供电。待机时,PS-ON信号变为低电平,Q9103、Q9102截止。
二、背光驱动电路工作原理
该板的LED背光驱动电路如图4所示,IC8501和L8102、Q8104、D8101、C8105、C8113组成升压电路,Q8101为背光电流控制管。PF7903BS内含偏置参考电压产生 、软启动、振荡器升压驱动输出电流检测等电路 ,具有过压、过流、欠压、过热保护功能。其引脚功能见表3。
1.启动与亮度调整
遥控开机后, +12VO电压为背光灯升压电路供电,主板送来的ON/OFF点灯开启电压使Q8107、Q8106导通,为IC8501提供vCC1工作电压,背光灯电路启动工作,IC8501的⑦脚输出升压驱动脉冲,Q8104工作于开关状态,与储能电感和升压电容配合将+12VO直流电压提升,输出40多伏的VLED+电压,为LED背光灯串供电。IC8501的①脚输出调流驱动电压,驱动Q8101对LED灯串电流LED1进行调整和控制。主板送来的DIM调整电压通过Q8105.Q8107对VLED+取样电阻R8117进行控制,调整IC8501的④脚和③脚反馈电压,达到调整亮度的目的。
2.LED恒流控制
Q8103的S极所接电阻R8123~R8126是恒流检测电阻,其压降经R8127反馈到IC8501的③脚,IC8501据此调整驱动输出脉冲的占空比,在一定范围内调整LED灯条供电电压的高低,使流过LED灯条的电流恒定。
3.升压管过流保护
IC8501的⑤脚内设过流保护电路,通过R8108 接电流检测电阻R8110~R8113。若流过Q8104的电流增大,检测电阻上的压降也增大,IC8501的⑤脚电压上升,当上升到保护阈值时,IC内的过流保护电路动作,停止输出激励脉冲。
4.升压输出过压保护
若LED灯条开路、插座接触不良或升压电路异.常时,输出电压升高,经电阻R8116.R8135.R8117与R8136分压后的取样电压也随之升高,该电压反馈到IC8501的③脚,对输出电压进行调整;同时R8117上的电压反馈到IC8501的④脚,当该脚电压达到保护阈值时,过压保护电路启动,IC8501停止输出。