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1、1LCD MONITOR原理LCD 显示器原理Lips Inverter(升压板)PANEL 及冷阴 极荧光管主板及接口电路 Scale IC/MCUCCFTLips 电源降壓電路Key Board按键板VGA/DVI视频信号AC-IN 100V240VPC机RS232通讯（用于 工厂模式时调整）LCD MONITOR包括：主板、 PANEL、升压板、电源板、按键板。主板包括控制PA逻楫电路，控制亮度的逻辑电路，DDC以及AC-DC转换；升压板用于驱动PANEL背灯管；电源板则提控12-13.8V DC/0.7A 5V/3A 给主板及升压板等模块供电。2AC-DC降壓電源电路图3Adapter
2、即电源适配器，由于LCD是低电压工作，而一般市用电网提供的是110V或220V的交流电压，所以需要在显示器上专门配有电源适配器其作用就是将电网的220V交流电压转换成12V的直流电压向整个LCD Monitor供电。由于显示器内部的主板上还有电压转换，所以12V的电压输入就能满足要求。在LCD Monitor中Adapter采用的是开关电源设计方法。开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点，因此被广泛应用于电子产品中，特别是脉宽调制（PWM）型的单片开关电源。PWM型开关电源的特点是固定开关频率，改变脉冲宽度来调节占空比。其基本工作原理：交流220V输入电压经过整流滤波电路变成直流电压，再
3、由开关功率管斩波和高频变压器降压，得到高频矩形波电压，经整流滤波后获得所需要的直流输出电压。脉宽调治器是这类开关电源的核心，它能产生频率固定而脉冲宽度可调的驱动信号，控制开关功率管的通断状态，来调节输出电压的高低，达到稳压的目的。 以下将要介绍的电源适配器就是这种类型的脉宽调制的单片开关电源。它所用的是UC3842脉宽调制集成控制器。UC3842有下列性能特点： 它属于电流型单端PWM调制器，具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试简便、性能优良、价格低廉等优点。能通过高频变压器与电网隔离，适合于构成无工频变压器的2050W小功率开关电源。 最高开关频率为500kHz，频率稳定度达0.2%。电源
4、效率高，输出电流大，能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管。 内部有高稳定的基准电压源，典型值为5.0V，允许有0.1%的偏差。温度系数为0.2mV/。 稳压性能好。其电压调整率可达0.01%/V。启动电流小于1mA，正常工作电流为15mA。 除具有输入端过压保护与输出端过流保护电路之外，还设有欠压锁定电路，使工作更稳定、可靠。 可调整的振荡电路，可精确地控制占空比，具有自动补偿功能。 带锁定的PWM，可以进行逐个脉冲的电流限制。电源电路分析4UC3842内部框图 如下图即为UC3842的内部框图。其各引脚的作用如下：Pin1：自动补偿； Pin2：电压反馈输入端； P
5、in3：过流检测端； Pin4：振荡输入端； Pin5：接地端； Pin6：脉冲输出端； Pin7：直流输入端； Pin8：基准电压输出端；该IC用于Adapter的电路图如附图2所示。这里采用N沟道MOS功率场效应管作为开关功率管，设计的输出电压Vo=12V。以下将分析该电路的工作原理。5UC3842构成稳压电源输出+12VUC3842的工作原理： PIN7为电源电压输入端，其启动电压范围为1634V，在电源 启动时，如果Vic小于16V时输入电压施密特比 较器输出器输出为0V，此时无基准电压产生，电路 不工作，当Vic大于16V时，输入电压施密特比较器输出 5V基准电压，此时内部电路工作，
6、另一方面通过8脚向外部提供参考电压，此时整个IC启动工作。3842工作 后，Vic可以在1030V范围内变化而不影响工作壮态，当Vic低于10V时，施密特比较器又翻转为低电平，电 路停止工作。当基准稳压源有5V基准电压输出时，基准电压检测逻辑比较器既送出高电平信号到输出电路，同时，振荡器将根据4脚外接Rat、Ct的参数振荡信号，引信号一路直接加到图腾柱式电路的输入端，另一路 加到PWM脉冲宽度控制器RS触发器的置位端，RS型PWM脉宽调制器的R端接电流检测比较器输出端，R端为占空比调节控制器，当R 电压上升时，Q输出端脉冲加宽，同时6脚送出脉冲也加宽（占空比加大）；当R 电压下降时，Q输出端脉
7、宽变窄，同时6脚送出的脉冲变窄（占空比减小）。2脚一般接输出电压取样信号， 也称反馈信号，当2脚电压上升时，1脚 电压将下降，R端随之下降，从而脉宽变窄；反之6脚脉冲变宽。3脚为电流检测端，通常在功率管的源极式发射极串入一小阻值的取样电阻，将流过开关管的电流转换为电压，并将此引入3脚，当负载短路或其它原因引功率管电流增加，并使取样电阻的电压超过1V时，6脚输出被关掉， 3842保护无输出。 UC3842的误差放大器同相输入端接在内部的+2.5V基准电压上，反相输入端接收外部控制信号。在输出端 和反相输入端之间可外接RC补偿网络，在使用过程中可改变RC的取值来改变放大器的闭环增益和频率响应。 U
8、C3842还能自动限流，将Ipm限制在1.18A。把过流检测电阻上的电压直接加在过流检测比较器的同相输入 端。只要该电压达到1V，就会使比较器翻转，输出变成高电平，将PWM锁存器置零，使脉冲调制器处于关 闭状态，从而实现过流保护。 由于噪声干扰的影响，开关功率管有可能超负荷工作而损坏，为此芯片设有PWM锁存器。其作用是保证在 每个时钟周期内只输出一个脉宽调制信号，能消除在过流检测比较器翻转时产生的噪声干扰。 6该电路属于单端反激式变换器。所谓单端，是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有 一个输出端。所谓反激，是指MOS开关功率管导通时，整流二极管D911截止，电能就储存在高频变压
9、器的初级电感线圈中；当MOS功率管关断时D911导通，初级线圈上的电能传输给次极绕组，并经过D911输出。以下图5-2是该电路的工作原理框图。图5-2 电路的工作原理框图AC-DC電源電路方框图/5V（一）7(二）. 电路讲解：（针对自产电源板）1、AC电源经过整流出为280V直流电压，通过启动电路给IC901（3842）PIN7供电正常约为（15V左右），4脚开始振荡约58KHZ然后6脚输出PWM波给开关管（Q901），使之整个开关电源工作；同时在8脚输出5V的基准电压。开关电源工作，T901 PIN5感应电动势，经D902整流出14V电压给IC901供电。次级绕组8、9输出感应电动势经过D
10、911整流滤波输出12VDC电压。如图5.7所示电路。当UC3842输出的如图5.8的波形，Q901做开关状态，其工作频率为58.5kHz，占空比为 11.4%。T901开始工作，在高电平Q901导通，T901的初级线圈有电流流过，产生上正下负的电压，则次级 产生下正上负的感应电动势，这时次级上的二极管D911截止，此阶段为储能阶段；而低电平时，开关管截 止，初级线圈上的电流在瞬间变为0，初级的电动势为下正上负，在次级上感应出上正下负的电动势，此时 D911导通，有电压输出。再经过整流滤波后即可输出。 图5-6 T901工作回路8图5-7 UC3842输出脉冲（=58.9KHz） 当开关管工作
11、时，在其DS极上产生如图5-8所示的电压波形。由图中可以看出该电压波形有较大的浪涌 电压和振铃现象，其浪涌电压的峰-峰值超过70V这是由MOS管自身关断时产生和内部二极管的反向恢复特性 产生的浪涌电压，由于在电路中没有加RC吸收电路或加二极管来抑制而产生的。 图5-6中T901的次级输出端的二极管上并接了一RC（R931、R932、C920）回路，用于吸收二极管D911上产生的浪涌电压。 2、稳压原理： 取样电路由IC903 IC905 R936 R937 R924 等组成的作用使电源稳定在12V输出 。当输出电压超出12V时，IC905控制极R的电位上升 ，Vikki下降， IC903 PI
12、N1、2电流加大，使IC903 PIN4、3电流加大IC901 PIN2电压上升，那么IC901 PIN6输出PWM波脉宽变窄，输出电压下降。 反之，IC901 PIN6输出PWM波变宽、输出电压上升，达到稳压电压输出作用。 其中的IC905为TL431芯片。其内部原理图如图5-10所示。其内部有一个电压比较器，该电压比较器的 反相输入端接内部基准电压，该基准电压提供一个基准的比较电压，该电压为2.495V2%。该比较器 的同相输入端接外部控制电压，比较器的输出用于驱动一个NPN的晶体管，使晶体管导通，电流就可 以从Cathode端流向Anode。图5-8 Q901漏极电压波形（=58.9KH
13、z） 93、保护电路：在以下三种状态，保护电路起动：1）当IC901 pin3电压1V时 2)当IC901 pin1电压1V时 3）当输出电压太高时， PIN7下降4V前两种是电流反馈型，当负载短路，开关调整管Q901导通时间变长及电流增大，很容易过流损坏。过流保护由取样电阻R930、R929组成，当流过Q901电流增大，R930两端电压也上升，IC901 PIN3升高到1V时保护动作。过压保护：当取样误差反馈电路或脉宽调整电路发生故障时，由于开关管Q901导通时间过长会引起输 出电压急剧上升，当超过18V时ZD901击穿，Q903 B极电压上升，Q902、Q903保和导通，使IC901的PI
14、N7电压下降约4V，IC3842停止工作。 12V的直流电压经过R936，R937分压，在R937上产生电压该电压直接加到TL431的R端，由电路上的电阻参数可知该电压正好能使TL431导通。这样就要电流流过发光二极管，光电耦合器IC903开始工作。至此完成电压的取样。图5.10 TL431原理图 10升压板电路原理图 11INVERTER 原理介绍：INVERTER即是升压板，是DC转AC升压电路。它将主板送入12V直流电压转换成1500V-1800V的高压交流电，频率30-50KHZ，电流6-9mA（以上数值是因PANEL的特性参数差异而不同）PANEL的灯管在高压交流电作用下被点亮，15
15、00V-1800V的交流电持续1-2S降至600-800V的稳定电压，电流约6mA。因此INVERTER具有以下几个功能：1. 能够产生1500V以上的高压交流电，并且在短时间内迅速降至800V左右，这段时间 约持续1-2S，电压的曲线如图4-1所示；2. 由于Inverter提供电流的大小将影响冷阴极荧光灯管的使用寿命，因此输出的电流应 小于9mA，需要有过流保护功能；3. 出于使用的考虑，要有控制功能，即在按power 键OFF之后，灯管不亮，该控制信号 可以由主板上的MCU或GmZan1提供；12一、INVERTER的基本组成框图1. Inverter输入接口部分： Inverter输入
16、部分有3个信号它们分别为：12V直流输入VIN、工作使能电压ENB及Panel电流控制信号 DIM。其中12V直流由Adapter提供；ENB电压由主板上的MCU或GMZAN1提供，其值为0或4.9V，当ENB=0 时，Inverter不工作，而ENB=4.9V时，Inverter处于正常工作状态；而DIM电压由主板提供，其变化 范围在05V之间，将不同的DIM值反馈给PWM控制器反馈端，Inverter向负载提供的电流也将不同 ， DIM值越小，Inverter输出的电流就越大。 电压启动回路： 下图电路是常用的电源控制回路，由一个PNP和一个NPN管组成它有两个工作阶段： 电源控制回路 131、TL5001的各脚功能简要说明 PIN1：输出占空比可调节的方波
