常见液晶显示器电源电路分析

液晶显示器常见电源电路分析

LCD(液晶显示器) 电源电路和CRT 型彩显一样包括主电源电路和二次电源电路两部分。不过它的主电源电路有内置和外置两种。外置电源(通常称为电源适配器) 为LCD 提供Acl6v 或DCl2～18V 电压．再通过机内的二次电源电路产生12V 、5V 、3．3V 等多种直流电压。由于外置电源结构比较简单且成品较多．所以本文仅介绍了内置主电源电路和二次电源电路工作原理和检修方法。

该文是一篇兼具资料性和指导性的文章．提供的10种LcD 电源IC 资料也较新颖．可供大家检修LCD 电源时参考。

一、电源控制芯片FAl3842N 构成的开关电源

1．FAl3842N 的内部结构及引脚

FAl3842N(同UC3842) 是一种电流型电源控制芯片．它的内部南振荡器、5V 基准电压发生器、PWM 锁存器、电流比较器等构成，如图1所示．

它的引脚功能如表l 所示。

表1 FAl3842N引脚功能

2．典型电路分析

下面以图2所示的AOC （冠捷）LCD 彩显为例介绍FAl3842N 构成的开关电源。

(1)功率变换

市电经整流滤波后的300V 左右的直流电压．一路通过开关变压器'1901的初级绕组(①一③绕组) 加到开关管Q901(2SK2996)fl,'3D$_及为它供电，而且经R903、R904对C914充电；另一路经限流电阻R905～R910、滤波电容C906和BD901内的一个整流管构成充电网路．在C906两端建立启动电压。市电输人回路的NR901是负温度系数热敏电阻，用来限制开机瞬间C904充电产生的初始大电流。

当C906两端电压达到l6V 时IC901内部的启动电路开始工作。IC901工作后．它内部的基准电压发生器产生的5V 电压不仅为内部的振荡器等电路供电，而且从IC901的⑧脚输出。⑧脚输出的5V 基准电压经R913、R919、C910和④脚内的振荡器通过振荡，在C910两端产生锯齿波脉冲电压．该锯齿波脉冲作为触发信号．控制IC901内部PWM 电路产生矩形开关管激励脉冲，该脉冲经驱动电路放大后从IC901的⑥脚输出。当激励脉冲为高电平时，通过R926驱-动Q901导通，于是300V 电压经T901初级绕组、Q901的D ／S 极和R930到地构成回路，回路中的电流在T901的初级绕组上产生①脚正、③脚负的电动势，此时T901因次级绕组接的整流管反偏截止．所以它开始存储能量．同时导通电流在R930两端产生锯齿波电压．并通过R929送到IC901的开关管电流检测信号输入端③脚。当IC901的③脚输入的电压达到lv ，被IC901内部的PWM 电路处理后，IC901的⑥脚输出的激励脉冲变为低电平，通过D905使Q901迅速截止。Q901截止后，流过T901初级绕组的导通电流消失，'190l

初级绕组产生反相的电动势．于是1．301的次级绕组产生反相的脉冲电压．这些脉冲电压经整流滤波后，为相应的负载供电。在下个振荡脉冲的上升沿期间。IC901⑥脚会再次输出高电平激励脉冲，重复以上过程，开关电源工作在振荡状态。

开关电源工作后，⑤一⑥绕组输出的脉冲电压经R912限流，D902整流．C906滤波获得的直流电压一路取代启动电路为IC901供电：另一路为过压保护电路提供取样电压。⑧一⑩绕组输出的脉冲电压经肖特基型整流管D911整流．C921滤波产生l2V 直流电压．该电压第一路通过C922、L902、C923、C924组成的TT 形滤波器进行滤波后为其负载供电；第二路通过R934为光电耦合器IC903内

的发光管供电：第三路通过R936、R937取样后．为三端误差放大器IC905提供取样电压；第四路通过R933限流．点亮电源指示灯LEDl ．表明该机已通电。

(2)稳压控制

该电源电路的稳压控制电路由IC901、IC903(PCI23FY2)、IC905(TL43lCl和误差取样电路构成。由于误差取样电路是对开关电源输出端电压进行取样．所以误差取样方式属于直接取样方式。

当市电电压升高引起开关电源输出电压升高时．C921两端升高的电压不仅通过R934为IC903内的发光管提供的电压升高．而且经R936、R937取样后的电压也升高．再经R928为IC905提供的取样电压超过2．5V ．由IC905内的误差放大器放大后．使IC903内的发光管因导通电流增大而发光加强．使IC903内的光敏管因受光加强而导通加深．IC903输出的电压增大．该电压通x', 过J927(安装的是2kn 电阻) 为IC901②脚提供的误差电压升高．经IC901内的误差放大器放大后．为电流比较器反相输入端提供的电压减小。同时．由于市电升高必然会导致Q901的D 极电流增大．在R930两端建立电压升高，通过R929为IC901的③脚输人的电压提前达到1V ．使电流比较器提起输出高电平控制电压．致使PWM 锁存器提前输出低电平信号．Q901提前截止．开关电源输出电压因Q90l 导通时间缩短而下降．实现稳压控制。

(3)保护

1)尖峰脉冲吸收

由于开关管的负载是感性负载——开关变压器．所以开关管截止瞬间开关变压器的初级绕组会在QgOl 漏极上产生反峰脉冲。该脉冲上叠加幅度极高的尖峰脉冲．若不抑制这些尖峰脉冲．便容易导致Q901过压损坏。该机通过C905、R911、D901组成尖峰脉冲吸收回路对过高的尖峰脉冲进行有效的吸收。以保k 正Q901安全。

2)欠压保护

若启动电路异常使IC901启动期间输入的电压低于16V 时IC901不能启动：启动后，若D902、R912组成的自馈供电电路异常不能为IC90l 提供l0V 以上的工作电压．IC901停止工作。从而避免欠压给开关管等元件带来的危害。

3)开关管过流保护

当O901因负载短路等原因过流而在R930两端产生的电压升高．通过R929输入到IC901③脚的电压达到1V 时，IC901⑥脚不再输出激励脉冲．Q901截止．避免Q901过流损坏，实现开关管过流保护。

常见液晶显示器电源电路分析电源在节能期间的输出功率．设置了开关电源振荡频率控制电路。在节能期间由于负载电路停止工作．所以开关电源输出电压升高．误差取样放大电路为IC901②脚提供的电压升高．经IC901内的误差放大器放大后，使Ic901①脚输出的电压下降．经R917、D904、D906使0903截止．致使Q902截止，R913接人电路．振荡定时电阻的阻值增大．振荡频率下降．开关电源进入低频小功率输出状态．以降低开关电源在节能期间的功耗。

当显示器工作在正常状态(显示状态) 后．负载电路全部工作．开关电源输出电压下降．误差取样放大电路为IC901②脚提供的电压下降．IC901①脚输出的电压升高．通过R917、D904、

D905使Q903导通．通过R900使Q902导通，R913" 被短接，使振荡器的定时电阻的阻值减小，振荡频率升高．确保开关电源在显示状态下进入高频大功率输出状态。另外，由：PQ903 b极接的C915在每次开机瞬间都需要充电，从而使Q903在每次开机瞬间都导通．这样开关电源在每次开机瞬间都会处于高频、大功率输出状态；当表2 FAN7601引脚功能和维修参考数据C915充电结束后．Q903是否导通由负载轻重来决定。

4) 过压保护

当稳压控制电路异常．引起开关变压器T901各个绕组输出的脉冲电压升高时，⑤一⑥绕组升高的脉冲电压经R912限流．D902整流，C906滤波获得的电压升高。该电压经R915和R916取样后的电压升高使稳压管ZD901击穿导通．在R922两端产生的压降升高．为IC9020’IJ431C)R端提供的电压超过2．5V ．经IC902内的误差放大器放大后．使IC902 K 端电位变为低电平，通过R923使IC901⑧脚电位变为低电平．于是内部的振荡器等因没有供电电压而停止工作，IC901⑥脚无激励脉冲输出，开关电源无电压输出，避免开关电源输出电压高给负载元件和Q901过压损坏。C908是延

迟电容，可防止该保护电路误动作。

另外．若IC901内的误差放大器工作异常，使IC901①输出的电压升高时．该电压经R920、R922取样后的电压超过2．5V ，通过IC902内的误差放大器处理后，使IC901⑧脚电位下降，从而实现过压保护。

(4)开关电源输出功率控制

我们知道彩显具有节能控制功能．而该电源电路不像CRT 型彩显的主电源电路采用行频脉冲触发方式．所以该电源电路为了降低开关电源在节能期间的输出功率．设置了开关电源振荡频率控制电路。

在节能期间由于负载电路停止工作．所以开关电源输出电压升高．误差取样放大电路为IC901②脚提供的电压升高．经IC901内的误差放大器放大后，使Ic901①脚输出的电压下降．经R917、D904、D906使0903截止．致使Q902截止，R913接入电路．振荡定时电阻的阻值增大．振荡频率下降．开关电源进入低频小功率输出状态．以降低开关电源在节能期间的功耗。

当显示器工作在正常状态(显示状态) 后．负载电路全部工作．开关电源输出电压下降．误差取样放大电路为IC901②脚提供的电压下降．IC901①脚输出的电压升高．通过R917、D904、D905使0903导通．通过R900使Q902导通，R913被短接，使振荡器的定时电阻的阻值减小，振荡频率升高．确保开关电源在显示状态下进入高频大功率输出状态。另外，由：PQ903 b 极接的C915在每次开机瞬间都需要充电，从而使Q903在每次开机瞬间都导通．这样开关电源在每次开机瞬间都会处于高频、大功率输出状态：当C915充电结束后．Q903是否导通由负载轻重来决定。

二、电源控制芯片FAN7601构成的开关电源

1．FAN7601的内部结构及引脚功能

FAN7601也是一种电流型绿色电源控制芯片，它采用高压直接启动，从而简化了外围电路，它在待机时的功耗小于lW ，最高工作频率可达到300kHz 。

它内部主要由振荡器、基准电压发生器、误差放大器、驱动电路、保护电路等构成。它的引脚

2．典型电路分析

下面以LGl750SQ 型LCD 为例介绍FAN7601构成的电源电路, 见图3。

(1)功率变换

市电经整流滤波后的300V 左右的直流电压．一路通过开关变压器T1的初级①一②绕组加到开关管Ol01的D 极为它供电：另一路经加到U101(FAN7601)的①脚，通过内部的恒流源对Ul01⑦脚外接的Cl08充电．在C108两端建立启动电压。

当Cl08两端电压达到l2V 时Ul01内部电路开始工作．由基准电压发生器产生的5V 电压不仅为振荡器等电路供电，而且从Ul01的⑧脚输出。⑧脚输出的5v 基准电压经Rl08、Cl04和④脚内的振荡器通过振荡．在C104两端产生锯齿波脉冲电压。该锯齿波脉冲作为触发信号．控制U101内部PWM 电路产生矩形开关管激励脉冲．该脉冲经驱动电路放大后从⑥脚输出，再通过Rl06、Dl03使QlOl 工作在开关状态。

Q101工作在开关状态后．Tl 在OlOl 截止期间感应的脉冲电压通过整流滤波获得不同的直流电压，为相应的负载供电。其中，③一④绕组输出的脉冲电压经Rl05限流，Dl02整流．Cl08滤波获得llv 直流电压，该电压取代启动电路为Ul01提供启动后的工作电压。⑦一⑤绕组输出的脉冲电压经肖特基型整流管D201整流，C202、L201、C203组成的TT 形滤波器滤波产生12v 直流电压。⑤一⑥绕组输出的脉冲电压经肖特基型整流管D202整流，C205、L202、C206组成的TT 形滤波器滤波产生5V 直流电压。为了防止QlOl 截止瞬间被过高的尖峰脉冲损坏．在T1的初级绕组上设置了Cl03、Rl04、Dl01组成的尖峰脉冲吸收回路。

12)稳压控制

当开关电源输出电压升高时．C205两端升高的电压不仅通过R208为光电耦合器PC201内的发光管提供的电压升高．而且经l ％205、R211取样后的电压超过2．5V ．由U201内的误差放大器放大后．使U201的K 脚电位下降．致使PC201内的发光管因导通电流增大而发光加强．PC201内的光敏管因受光加强而导通加强．PC201输出的电压增大．通过Rl03为U101②脚提供的误差电压升高。同时Fh 于市电升高必然会导致0lOl 的D 极电流增大，在R111两端建立电压升高，通过Rl02为Ul01的②脚提供的电压升高。Ul01②脚输入的电压升高后．经Ul01内的误差放大器等电路处理后，Ul01⑥脚输出的激励脉冲占空比减小．QlOl 导通时间缩短．开关电源输出的电压下降到正常值．实现稳压控制。

(3)保护

1)软启动控制

由于该开关电源的稳压控制电路采用了直接误差取样方式．所以开机瞬间开关电源输出端电压不能及时建立．导致误差取样放大电路不能为ul01提供正常稳压控制信号．Ul01在开机瞬间输出的开关管激励脉冲的占空比达到最大，这容易导致开关管QlOl 过激励损坏。为了避免这种危害，该电源电路设置了软启动电路。软启动电路由Ul01内部电路和③脚外接的Cl07构成。软启动期间．Ul01⑥脚输出的激励脉冲的占空比由小逐渐增大至正常．实现软启动控制。软启动时间取决于C107充电时间。

2)欠压保护

在U101启动期间．若启动电路异常使它⑦脚输人的电压低于12V 时Ul01不能启动；启动后，若Dl02、Rl05组成的自馈供电电路异常，为U101提供的工作电压低于8v 后Ul01停止工作．从而避免供电电压低给开关管等元件带来的危害。

3) 开关管过流保护

当Ol 叭因负载短路等原因过流在R111两端产生的电压升高，通过R102输入到Ul01②脚的电压达到2．5V 时．Ul01内的保护电路动作．U 101⑥脚不再输出激励脉冲，使QlOl 截止，避免QlOl 过流损坏，实现开关管过流保护，，

4)R205、U201异常保护

当R205、U201异常引起开关电源输出电压升高时。C203两端升高的电压并超过l7．2v 后，稳压管D203击穿导通使0201。Q201导通后，使PC201内的发光管导通电流达到最大，PC201为Ul01②脚提供的电压达到2．5v 后。Ul01内的保护电路动作。Ul01⑥脚不再输出激励脉冲．使Qlm 截止，避免R205、U201异常给负载和QlOl 带来的危害。

5)PC201、Ul01异常保护

当PCZm 、Ul01异常引起开关电源输出电压升高时．相应引起Cl08两端电压升高。当Cl08两端电压达到l9V 后．Ul01内的过压保护电路动作，Ul01⑥脚不再输出激励脉冲，使QlOl 截止，避免PC201、Ul01异常给负载和0101带来的危害。

三、电源控制芯片IGE2AS01构成的开关电源

1．1CE2AS01的内部结构及引脚功能

ICE2AS01也是一种电流型绿色电源控制芯片．它内部主要由振荡器、基准电压发生器、误差放大器、驱动电路、保护电路等构成。它的引脚功能如表3所示。

2．典型电路分析

下面以LG LB886F型LCD 彩显为例介绍ICE2AS01构成的开关电源。电路见图4。

(1)功率变换

市电经整流建立300V 左右的直流电压。市电输入回路的TH901是负温度系数热敏电阻．用来限制C905充电产生的大电流。

300V电压一路经T901的初级绕组①一⑤加到开关管O902的D 极为它供电：另一路经R902、

R903、C907和BD901内的一个整流管构成整流滤波回路．在C907两端建立启动电压。当C907两端建立的电压达到一定值后．IC901⑥脚内部电路开始工作，于是IC901内的振荡器通过②脚控制外接的C908充放电，在IC901②脚上产生锯齿波脉冲，最终IC901⑤脚输出开关管激励脉冲，使Q902工作在开关状态。

Q9023二作在开关状态后．T901在Q902截止期间为负载释放能量，通过整流滤波后为相应的负载供电。其中，③一④绕组输出的脉冲电压经D902整流．R907限流．C907滤波获得的电压取代启动电路为IC901供电。

(2)稳压控制

当市电电压升高引起开关电源输出电压升高时，C915两端升高的电压通过R918为光电耦合器PCI 内的发光管提供的电压升高，同时C913两端升高的电压经R913、R921取样后的电压超过2．5V ，由IC904内的误差放大器放大后．使PCI 内的发光管因导通电流增大而发光加强，PCI 内的光敏管因受光加强而导通加强，通过R908使IC901③脚输入的误差电压减小．经IC901内的误差放大器放大后，IC901⑤脚输出的开关管激励脉冲的占空比减小．Q902导通时间缩短，开关电源输出的电压下降到正常值．实现稳压控制。

四、电源控制芯片L5991构成的开关电源

1．L5991的内部结构及引脚功能

L5991内部由基准电压发生器、触发器、电压检测电路、振荡器、PWM 比较器等组成．如图5所示．

它的引脚功能如表4所示。与L5991构成和引脚功能相同的还有I4990、L4990A 。

表4 L4990／L4990A ／L5991引脚功能

2．典型电路分析

下面以PHILIPSf 飞利浦11708型LCD 彩显为例介绍L5991构成的开关电源。电路见图6。

(1)功率变换

市电经整流堆6101整流．在2105两端建立300V 左右的直流电压，该电压经开关变压器5150的初级绕组为开关管7102供电；市电的另一路经61ll 半波整流，3111和3116限流，在滤波电容2122两端建立启动电压．市电输入回路的3103是负系数热敏电阻，用来限制2105充电产生的大电流。

当2122两端电压达到l6V 并加到7121(L5991)⑧、⑨脚后开始工作．它②脚内部电路与外接的定时元件3121、2124、2121通过振荡产生锯齿波脉冲信号．该脉冲通过RS 触发器等电路产生开关管激励脉冲，再经驱动电路放大后从⑩脚输出，使710232作在开关状态。710232作后．5150的次级绕组产生的脉冲电压经整流滤波后，为相应的负载供电。其中，①一②绕组产生的脉冲电压经6117整流，3115限流，2115滤波后产生的电压．再经61181R 代启动电路为7121供电。

(2)稳压控制

当市电升高等原因引起开关电源输出电压升高后，2153两端升高的电压不仅为光电耦合器7150内的发光管提供的电压升高．而且经3156、3161取样后的电压超过2．5V ．通过三端误差放大器7151放大后．使7150内的发光管因导通电流增大而发光加强．7150内的光敏管导通程度加大．通过3124为7121⑤脚提供的误差电压升高．经7121内的误差放大器等电路处理后，使7121④脚输出的激励脉冲占空比减小．7102导通时间缩短．开关电源输出的电压下降到规定值。

(3)保护

1)软启动控制 电源控制芯片7121⑦脚外接的电容2126是软启动电容。开机瞬间因2126需要充电．所以7121⑦脚电位由低逐渐升高。使得7121⑩脚输出的开关管激励脉冲的占空比由小逐渐增大，从而避免开机瞬间稳压控制电路未及时进入工作状态．可能损坏开关管7102等元件。当2126两端的充电电压达到一定值后．软启动电路的作用被解除。

2)欠压保护

7121启动期间．若启动电路异常不能为它的⑦脚提供16V1)X 上的电压它不能启动：启动后，若6117、3¨5、2115、6118等组成的自馈供电电路异常为7121提供的工作电压低于10V 后。7121停止工作，从而避免欠压给开关管等元件带来的危害。

3)开关管过流保护

当7102因负载短路等原因过流．在3l10两端产生的电压升高，通过3109输入到7121⑩脚的电压达到1．2v 时，7121内的过流比较器输出高电平控制信号．再通过与门等电路处理后，使7121⑩脚不再输出激励脉冲．7102截止．避免了7102等元件过流损坏，实现开关管过流保护。

4)过压保护

当稳压控制电路故障引起开关电源输出电压异常升高时，2153两端升高的电压使稳压管6153击穿导通，3157限流，6158触发可控硅7152导通．通过3150使7150内的发光管发光加强，致使7150为7121提供的误差控制电压达到最大．于是7121⑩脚输出的激励脉冲占空比变为最小，开关电源输出的电压降到最低．实现过压保护。

由于该保护电路采用了可控硅．所以保护电路动作后需要切断市电才能解除保护状态。另外，该保护电路是通过 7150为7121提供保护信号的．所以7150、3150、3124、7121异常时该保护电路的功能会失效。

五、电源控制芯片SG6841构成的开关电源

1．SG6841的内部结构及引脚功能

SG6841也是一种电流型绿色电源控制芯片．它采用高压直接启动，从而简化了外围电路．它在待机时的功耗小于lW 。它内部主要由振荡器、基准电压发生器、误差放大器、驱动电路、保护电路等构成．如图7所示。

它的引脚功能和维修参考数据如表5所示。

下面以图8所示的Viewsonic(优派)VE7lOS 型LCD 彩显为例介绍SG6841构成的电源电路。

(1)功率变换

市电经整流后的300V 直流电压(市电输入回路的R801是压敏电阻，用来防止市电电压过高给C804、C813、C805等元件带来的危害。R802是负温度系数热敏电阻．用来限制C805在开机瞬间因充电产生的大电流) ．一路通过开关变压器T801的初级绕组(①一③绕组) 为开关管Q801供电；第二路通过R806、R804、R805加到1801(SG6841)(3)脚，通过③脚内部电路对⑦脚外接的c809充电．在C809两端建立启动电压。当C809两端电压达到1801的启动阚值后l801开始工作．它内部的振荡器产生的锯齿波脉冲电压作为触发信号．控制1801内部PWM 电路产生矩形开关管激励脉冲．该脉冲经驱动电路放大后从⑧脚输出，再通过R807使Q801工作在开关状态。

Q801工作在开关状态后．T801在Q801截止期间为负载释放能量。其中。④一⑤绕组输出的脉冲电压经D807整流．C810滤波产生的电压再经D809加到I801的⑦脚。取代启动电路为1801提供启动后的工作电压。

(2)稳压控制

当市电电压升高引起开关电源输出电压升高时．C822两端升高的电压通过R823为光电耦合器l802(1)脚提供的电压升高．同时C825两端升高的电压经R824、R825取样后的电压超过2．5V ．由l803内的误差放大器放大后．使1802②脚电位下降，I802内部的发光管因导通电流增大而发光加强．

1802内的光敏管因受光加强而导通加强，通过R809使I801的②脚电位下降，经1801内的误差放大器放大．再经RS 触发器等电路处理后，l801⑧脚输出的激励脉冲的占空比减小．0801导通时间缩短．开关电源输出的电压下降到正常值，实现稳压控制。

(3)保护

1)欠压保护

若启动电路异常使l801启动期间输入的电压低于16V 时1801不能启动：启动后，若D807、C810、D809组成的自馈供电电路异常不能为l801提供IOV 以上的工作电压．l801停止工作．从而避免供电电压低给开关管等元件带来的危害。

2)开关管过流保护

当Q801因负载短路等原因过流在R811两端产生的电压达到0．85V 后．1801⑥脚内的过流保

护电路动作、，1801⑧脚不再输出激励脉冲，使Q80l 截止．避免0801过流损坏．实现开关管过流保护。

3)过压保护

当稳压控制电路故障引起开关变电压异常升高时，④一⑤绕组输出的脉冲电压经D807整流．由C806滤波产生的电压超过20．6V 后．20V 稳压管D808击穿导通，导通电流通过R814X 十C827充电。当C827两端建立的电压达到O ．6V 后Q803导通，通过R832使I801的⑤脚电位低于0．7v 后，l801内的保护电路动作，1801⑧脚无开关管激励脉冲输出．开关电源停止工作，从而避免负载元件和Q801过压损坏。

六、电源控制芯片DAP008ADR2构成的开关电源

1．DAP008ADR2的内部结构及引脚功能

DAP008ADR2也是一种电流型绿色电源控制芯片，它也是高压直接启动．在待机时的功耗小于1W 。它内部主要由振荡器、基准电压发生器、误差放大器、驱动电路、保护电路等构成。它的引脚功能和维修参考数据如表6所示。

表6 DAP008ADR 引脚功能和维修参考数据

2．典型电路分析

下面以图9所示的SONY （索尼）SDM —M72型LCD 彩显为例介绍DAP008ADR2构成的电源电路。与图9所示电路基本相同的还有SONYSDM —M52型LCD}d【电源电路。

(1)功率变换

该机市电输入回路的VAl01是压敏电阻，用来防止市电电压过高损坏Cl01等元件。THl 一Ol

是负温度系数热敏电阻，用来限制Cl01在开机瞬间因充电产生的大电流。市电经整流后的300V 电压一路通过开关变压器Tl01的初级绕组(⑥一⑦绕组) 为开关管QlOl 供电；第二路通过R1031、Rl032、Rl033、Rl09送到过流保护电路和欠压保护电路；第三路加至111C101(DAP008ADR2)⑧脚，通过⑧脚内部的恒流源对⑥脚外接的Cl05充电．在C105两端建立启动电压。

当Cl05两端电压达到ICl01的启动阈值后ICl01开始工作．它内部的振荡器产生的锯齿波脉冲电压作为触发信号．控制ICl01内部PWM 电路产生矩形开关管激励脉冲．该脉冲经驱动电路放大后从⑤脚输出．使QlOl 工作在开关状态。

OlOl工作在开关状态后．Tl01通过整流滤波电路为相应的负载供电。其中，⑩一⑨绕组输出的脉冲电压经Rl20限流，D102整流．Cl05滤波获得l4．5V 左右的直流电压取代启动电路为ICl01供电。

(2)稳压控制

当市电电压升高引起开关电源输出电压升高时．C256两端升高的电压不仅通过R252为光电耦合器ICl02①脚提供的电压升高．而且经R260、R261、R264取样后的电压超过2．5V ，由IC251内的误差放大器放大后，使IC251的①、⑦脚电位下降。①脚下降的电压通Brightness 过R255、D252使ICl02的ON/OFF②脚电位下降，⑦脚下降的电压通过R254、D251也使ICl02的②脚电位下降。ICl02的②脚电位下降后．使它内部的发光管因导通电流增大而发光加强．ICl02内的光敏管因受光加强而导通加强，使ICl01的②脚电位下降．经ICl01内的误差放大器放大．再经PWM 控制电路处理．ICl01⑤脚输出的激励脉冲的占空比减小．QlOl 导通时间缩短．开关电源输出的电压下降到正常值．实现稳压控制。

(3)保护

11市电欠压保护当市电电压正常时．cl01两端建立的电压较高．通过Rl031、R1032、Rl09、Rll4取样的电压能够达到O ．6V ，使Ql05, 导通，致使Ql02截止，对ICl01⑥脚供电没有影响，开关电源可正常工作。一旦市电电压较低。CIOl 两端建立的电压经取样后使Ql05截止，于是Cll4两端电压经Rll2使Ql02导通．ICl01启动后因没有自馈供电电压而停止工作，从而避免市电电压低给开关电源带来的危害。

2)开关管过流保护

当Ql01因负载短路等原因过流．在R108两端产生的电压升高．通过Rl07输入到ICl01④脚的电压达到过流保护电路动作的阈值后．ICl01内的保护电路动作．ICl01⑤脚不再输出

激励脉冲，使Ql01截止，避免QlOl 过流损坏，实现开关管过流保护。

3)过压保护

当稳压控制电路故障引起开关变压器Tl01各个绕组产生的脉冲电压异常升高时，⑨一⑩绕组输出的脉冲电压经Dl08整流。Rll3限流．由C106滤波产生的电压超过19V 后．18V 稳压管Dl21击穿导通．通过D106使Ql04导通后。致使Ql03、Q104组成的模拟可控硅电路进入导通状态，Ql04的c 极电位变为低电平，通过Dl04使ICl01②脚电位下降到最低，被ICl01内的误差放大器等电路处理后，Itl01⑤脚不再输出激励脉冲，开关电源停止工作，从而避免负载元件和Ql 仇过压损坏。

七、电源厚膜电路TOP247F 构成的开关电源

TOP247F ：是内含电源控制芯片和开关管(场效应管) 的新型电源厚膜电路．下面以图l0所示的IBM T541型LCD 彩显为例介绍TOP247F 构成的开关电源．

1．功率变换

市电经整流后的300V 直流电压通过开关变压器T901的初级绕组(①一⑤绕组) 加至UIC901⑦脚，为它内部的开关管和控制电路供电。当IC901内的控制电路得到供电后开始工作．由它产生的激励脉冲使IC901内的开关管工作在开关状态。开关电源工作后．便通过T901的次级绕组为不同的负载电路提供相应的工作电压。D908、R906、C906、D901组成了尖峰脉冲吸收回路．

2．稳压控制

该电源电路的稳压控制电路由电源厚膜电路IC901、光电耦合器PC901、三端误差放大器IC904和误差取样电路构成．

当电源输出电压升高时．滤波电容C918两端升高的电压不仅通过R918为PC901内的发光管提供的电压升高．而且经R920、11921取样后的电压超过2．5V ．由IC904内的误差放大器放大后．使PC901内的发光管因导通电流增大而发光加强．PC901内的光敏管导通加强．为IC901的控制端①脚提供的误差电压升高，经IC901内的误差放大器放大后．使IC901内的开关管导通时间缩短，开关电源输出的电压下降到正常值．实现稳压控制。

八、电源厚膜电路KA5M0365R 构成的开关电源

1．KA5M0365R 的内部结构及引脚功能

KA5M0365R 是f ；}1控制芯片和场效应管再次集成二次厚膜电路构成。它内部的控制芯片部分和FAl3842N--样．也采用了逐个脉冲电流限流技术。控制芯片部分南振荡器、5V 基准电压发生器、PWM 锁存器、电流比较器、保护电路等组成，如图ll 所示．

它的引脚功能如表7所示。

表7 KA5M0365R引脚功能

2．典型电路分析

下面以图l2所示的ACER (宏基)AL512／AL513LCD 彩显电源电路为例介绍KA5M0365R 构成的开关电源。

(1)功率变换

市电经整流后的300V 直流电压一路通过开关变压器T801的初级绕组(①一③绕组) 加到l801的②脚，为它内部的开关管供电：另一路经启动电阻R804对I801供电端③脚外接的滤波电容C809充电。当C809两端电压达到14V 后，l801内的控制芯片部分开始工作．南它产生的激励脉冲使I801内的开关管工作在开关状态．

开关管工作后，T801的次级绕组产生的脉冲电压经整流滤波后．为不同的负载电路提供相应的工作电压．

⑤一⑥绕组输出的脉冲电压经R816限流，D803整流，C809滤波获得的电压取代启动电路为l801提供启动后的工作电压。⑩一⑩绕组输出的脉冲电压经D805整流．C817滤波产生l2V 直流电压．通过连接器P802的⑤脚送到主板电路。⑦一⑨绕组输出的脉冲电压经肖特基整流管D804整流，通过C813、C814,L804滤波后，不仅通过P802(I)、②脚输出到主板电路．而且为误差取样放大电路提供取样电压。

(2)稳压控制

该电源电路的稳压控制电路由电源厚膜电路1801、光电耦合器1802、三端误差放大器l803和误差取样电路构成。

当市电电压升高引起开关电源输出电压升高时．滤波电容C813两端升高的电压经R815为I802内的发光管提供的电压升高．同时该电压经R811、R812取样后的电压超过2．5V ．该电压经I803内的误差放大器放大后．使I802 2脚电位下降．于是l802内的发光管因导通电流增大而发光加强．使l802内的光敏管因受光加强而导通加强，使I801④脚电位下降．经Ul 内部的控制电路处理后，使开关管导通时间缩短，开关电源输出电压下降，实现稳压控制。

(3)保护

1)尖峰脉冲吸收 C806、D802、R805、C807构成了尖峰脉冲吸收回路。

2)过压保护

过压保护电路由I801③脚内外电路完成。当稳压控制电路异常，引起T801各个绕组产生的脉冲升高时，⑤一⑥绕组输出的脉冲电压经D803整流．在C809两端建立的电压达到27V 后，l801③脚内的过压保护电路动作．使开关管停止工作．避免负载元件或开关管过压损坏。

3)欠压保护

欠压保护电路由I801③脚内外电路完成。当稳压控制电路、负载或自馈供电电路异常，使l801③脚输入的工作电压低于9V 后，l801内的欠压保护电路．使开关管停止工作，避免供电低可能导致开关管因激励不足而损坏。

4)过流保护

过流保护由I801内部电路完成。当l801内的开关管因负载短路等原因过流并超过2．15A 后．l801内的过流保护电路动作．开关管停止工作．避免开关管过流损坏。

九、电源控制芯片BA9741F 构成的开关电源

1．BA9741F 的内部结构及引脚功能

BA9741F 是用于LCD 机二次电源的新型双端输出电源控制芯片．它适应电源范围宽．可在3．6～35V 的单电源供电下工作。并且也采用了逐个脉冲电流限流技术．还具有供电低检测等保护功能。其内部主要由振荡器、2．5V 基准电压发生器、误差放大器、PWM 锁存器、保护电路、驱动电路等组成．如图13所示．

它的引脚功能如表8所示。

2．电路分析

下面以图l4所示的索尼SDM —M72型LCD 彩显的DC —DC 功率变换器为例介绍BA9741F 构成的开关电源。

(1)功率变换

连接器CN201①脚输入的12V 电压经保险管F201输入后，通过C209、C212滤波后第一路送到P 沟道型场效应管Q205、Q206的S 极为它们供电；第二路为Q203、Q204组成的推挽放大器供电；第三路通过R214限流，加到IC201fBA9741F)⑨脚。IC201的⑨脚获得供电后开始工作，2．5V 基准电压发生器产生的2．5V 电压不仅由⑩脚输出，而且为内部的振荡器等电路供电，于是①、②脚内的振荡器与外接的定时元件C205、R209通过振荡产生锯齿波脉冲。该脉冲作为触发信号使PWM 调制器产生开关管激励脉冲．经驱动电路放大后从⑦、⑩脚输出。由于两套功率变换器结构相同．所以下面以+5V—A 电压形成电路为例进行介绍。

当IC201⑦脚输出的激励脉冲为低电平时，使Q203截止、Q204-导通，通过R222使Q206-导通，12V 电压通过L202、c204构成回路．回路中的电流不仅在C204两端建立电压．而且在L202两端产生左正、右负的电动势。当IC201⑦脚输出的激励脉冲为高电平时Q203导通、Q204截止，由Q203D 极输出的电压通过R222使Q206截止．流过L2021的导通电流消失，所以它通过自感产生右正、左负的电动势，该电动势经C214、续流二极管D202构成的回路．继续为C214充电，从而在C214两端建立5V 电压。

(2)稳压控制

+5V—A 电源的稳压控制d9路由IC201的③、④脚内的误差放大器和外接电路构成．当C214两端电压因负载变轻而升高后。它经R219、R220取样产生的电压升高，该电压经Ic201③脚加到误差放大器的同相输入端．与反相输入端接的l ．2v 参考电压比较后，输出高电平控制电压． 控制PWM 调制器输出高电平脉冲时间延长，经Q203放大后使0206导通时间缩短，开关电源输出电压下降到正常值，实现稳压控制。反之，稳压控制过程相反。IC201④脚输入的1．2v 参考电压IC201⑩脚输出的2．5v 基准电压经R207、R208取样后产生。

(3)软启动控制

IC201⑥、11脚外接的c202和C203是软启动电容。待IC201 16脚输出基准电压后，对C202和C203充电。C202和C203充电期间5为IC201⑥、11脚提供南高到低的软启动控制电压．被IC201内部电路处理后．它的⑦脚和⑩脚输出的开关管激励脉冲的低电平时间由短逐渐增大到正常，从而避免开关管Q205在开机瞬间可能被过激励损坏。

(4)节能控制

该机的节能控制功能由微处理器输出的电源信号PD 和OFF 来实现。

1)正常状态

正常状态时，PD 信号0FF 信号均为低电平。当PD 为低电平时0207截止，不影响IC201 13脚电位，IC201内的误差放大器2可正常工作．开关电源可产生正常的+5V—A 电压。而0FF 为低电平时使Q208截止，C207不能参与振荡脉冲的形成，振荡器频率fl3C205、R2091的参数来决定．开关电源进入高频、大功率输出状态。

2)节能状态

该机进入节能状态后，控制信号PD 和0FF 均为高电平。当PD 为高电平时，通过R205使Q207导通，致使IC201⑩脚电位变为低电平．IC201⑩脚输出的开关管激励脉冲的低电平时间变为最小，+5V—A 电压降到最低，它的负载因失去供电而停止工作。而0FF 为高电平时．通过R224使Q208导通，c207接人振荡电路，使振荡频率大大降低．从而使开关电源进入低频、小功率输出状态。

十、电源控制芯片FPl451／TLl451A 构成的开关电源

1．FPl451／TLl451A 的结构说明

笔者核对FPl451/TLl451A的引脚功能时。发现它们的引脚功能与BA974lF 相同，并且内部构成框图也基本相同，所以可参考BA974lF 的内部结构及引脚功能部分．这里不再赘述。

2．电路分析

下面以图l5所示的ACER AL532 LCD 机为例介绍FPl451构成的开关电源。

从图l5可看出，该机采用了由Q3、Q4,Q5、Q6和PTl 、PT2等构成的两套完全相同的高压逆变电路．而由FPl451和Q7、Q8等元件构成的两套降压型开关电源实际是为这两套高压逆变电路供电的。按照习惯我们可称它们输出的电压为B+电压。B+电源的工作原理和前面介绍的BA9741F 构成的开关电源一样，不再介绍。由于两套电源构成相同．所以下面以Q7、储能电感Ll 为核心构成的开关电源为例介绍其他电路。

(1)B+电压调节(亮度调节)

B+电压调节电路由FPl451(U1)内的误差放大器和相关元件构成．通过该电路来控制Q7导通时间就能够实现B+电压的调节。⑩脚F 日ul ⑩脚输出的2．5V 基准电压经Rl7、R201R 样后，得到1．25V 的参考电压从⑩脚加到误差放大器的同相输入端，而误差放大器同相输入端通过⑩脚外接两套控制

电路。其中一路由CN2和CN4②脚输入高压脉冲电流的检测信号；另一路通过R39接连接器cNl 的④脚。CNl ④脚输入的信号是亮度调整信号，在调整画面的亮度时，来自微处理器的亮度控制信 号通过该脚输入后，就可改变ul ⑩脚电压，从而可改变ul ⑩脚输出的激励脉冲的低电平时间，也就调整了B+电压的高低。由于B+电压发生变化后，调整了高压逆变电路为背光灯管CCFL 提供的工作电压．CCEL 的发光强度因供电电压发生变化而不同．实现了亮度调整。

(2)B+电源并启控制

B+电源开启控制由CNl 3脚输入的节能信号和相关电路实现。需要开启B+电源时．来自微处理器的高电平控制信号通过该脚输入后．经R3使Ql2导通，通过R5使Ql0导通，12V 电压由QIO c 极输出到ul ⑨脚，ul 获得供电后开始工作，ul 的⑦、⑩脚输出开关管激励脉冲，驱动两套B+电源的开关管l 二作．产生高压逆变电路正常工作所需的B+电压．实现B+电源的开启，也就实现了高压板的开启。反之，若CNl ③脚输入的控制信号为低电平。则B+电源不能产生B+电压，高压板停止工作。

(3)保护电路

1) 软启动控制

ul ⑩脚外接的c23是软启动电容。ul 工作后它的⑩脚输m 的基准电压对C23充电。C23充电期间为ul ⑩脚提供由高到低的软启动控制电压，被ul 内部电路处理后，它的⑩脚输出的开关管激励脉冲的低电平时间由短逐渐增大到正常，从而避免了开关管07在开机瞬间可能被过激励损坏．

2)过压保护

过压保护功能也是利用ul⑩脚内外电路实现的。当稳压控制电路异常，引起B+电压超过l3．5v 后．通过R25使D7击穿导通，为ul 的⑥脚提供2．5v 电压，于是ul 内的保护电路动作，使ul⑩脚无激励脉冲输出，B+电压消失．实现过压保护。

3)高压过流保护

高压通过背光灯管产生的电流经Rl 进行取样．当Rl 两端建立的交流电压达到一定值后．通过D5整流，再经Rll 和Rl3分压后．通过C6滤波产生的电压，再经R41加到ul⑩脚，⑩脚内的误差放大器放大后得到的电压超过1．25V 后，定时电路启动，使⑩脚外接的电容C20充电，当④脚电位超过0．6V 后．ul 内的锁存式保护电路动作．开关电源停止工作, 避免高压过流带来的危害。

(4)高压逆变电路

高压逆变电路由Q3、Q4和Tl ，以及R7、R8、R43、R44、C3构成．实际它们构成的是自激式半桥功率变换器。其中R7、R8、R43、R44是启动电阻．C3是谐振电容．Tl 的①一⑥绕组是正反馈绕组。由于03和O4轮流导通。所以Tl 次级绕组(⑦一⑩绕组) 在每个振荡周期都能够输出高压脉冲 电压(通常在2kV 以内) 。该脉冲电压经Cl 、C29耦合．再通过连接器CN2和CN4为背光灯管供电．