Funkciou napájacieho obvodu displeja z tekutých kryštálov je hlavne previesť 220V sieťovú energiu na rôzne stabilné jednosmerné prúdy potrebné na prevádzku displeja z tekutých kryštálov a poskytnúť pracovné napätie pre rôzne riadiace obvody, logické obvody, ovládacie panely atď. v displeji z tekutých kryštálov a jeho prevádzková stabilita Priamo ovplyvňuje, či môže LCD monitor fungovať normálne.
1. Štruktúra napájacieho obvodu displeja z tekutých kryštálov
Napájací obvod displeja z tekutých kryštálov generuje hlavne pracovné napätie 5V, 12V.Spomedzi nich 5V napätie poskytuje hlavne pracovné napätie pre logický obvod základnej dosky a kontrolky na ovládacom paneli;12V napätie poskytuje hlavne pracovné napätie pre vysokonapäťovú dosku a dosku ovládača.
Napájací obvod sa skladá hlavne z filtračného obvodu, filtračného obvodu mostného usmerňovača, obvodu hlavného vypínača, spínacieho transformátora, obvodu filtra usmerňovača, ochranného obvodu, obvodu mäkkého štartu, regulátora PWM atď.
Medzi nimi je úlohou AC filtračného obvodu eliminovať vysokofrekvenčné rušenie v sieti (lineárny filtračný obvod sa vo všeobecnosti skladá z rezistorov, kondenzátorov a induktorov);úlohou filtračného obvodu mostového usmerňovača je previesť 220 V AC na 310 V DC;spínací obvod Funkciou usmerňovacieho filtračného obvodu je previesť jednosmerný výkon cca 310V cez spínaciu trubicu a spínací transformátor na impulzné napätia rôznych amplitúd;funkciou obvodu usmerňovacieho filtra je previesť výstup impulzného napätia spínacím transformátorom na základné napätie 5V požadované záťažou po usmernení a filtrácii a 12V;Funkciou obvodu prepäťovej ochrany je zabrániť poškodeniu spínacej trubice alebo spínacieho zdroja spôsobenému abnormálnym zaťažením alebo inými dôvodmi;funkciou PWM regulátora je riadiť spínanie spínacej trubice a riadiť obvod podľa spätnoväzbového napätia ochranného obvodu.
Po druhé, princíp fungovania napájacieho obvodu displeja z tekutých kryštálov
Napájací obvod displeja z tekutých kryštálov vo všeobecnosti preberá režim spínacieho obvodu.Tento napájací obvod premieňa vstupné napätie AC 220V na jednosmerné napätie cez usmerňovací a filtračný obvod a potom je prerušené spínacou trubicou a zostupné vysokofrekvenčným transformátorom, aby sa získalo vysokofrekvenčné obdĺžnikové napätie.Po usmernení a filtrácii je na výstupe jednosmerné napätie požadované každým modulom LCD.
Nasleduje príklad displeja z tekutých kryštálov AOCLM729, ktorý vysvetľuje princíp fungovania napájacieho obvodu displeja z tekutých kryštálov.Napájací obvod displeja z tekutých kryštálov AOCLM729 sa skladá hlavne z obvodu filtra striedavého prúdu, obvodu mostového usmerňovača, obvodu mäkkého štartu, obvodu hlavného vypínača, obvodu filtra usmerňovača, obvodu ochrany proti prepätiu atď.
Fyzický obrázok dosky s plošnými spojmi:
Schéma elektrického obvodu:
- Obvod AC filtra
Funkciou obvodu filtra striedavého prúdu je odfiltrovať šum zavedený vstupným vedením striedavého prúdu a potlačiť spätnoväzbový šum generovaný vo vnútri napájacieho zdroja.
Hluk vo vnútri napájacieho zdroja zahŕňa hlavne hluk bežného režimu a normálny hluk.Pre jednofázové napájanie sú na vstupnej strane 2 AC napájacie vodiče a 1 zemniaci vodič.Hluk generovaný medzi dvoma striedavými napájacími vedeniami a uzemňovacím vodičom na strane vstupu napájania je bežný hluk;šum generovaný medzi dvoma sieťovými vedeniami striedavého prúdu je normálny hluk.Obvod AC filtra sa používa hlavne na odfiltrovanie týchto dvoch typov hluku.Okrem toho slúži aj ako obvodová nadprúdová ochrana a prepäťová ochrana.Spomedzi nich sa poistka používa na nadprúdovú ochranu a varistor sa používa na ochranu pred prepätím vstupného napätia.Na obrázku nižšie je schematický diagram obvodu AC filtra.
Na obrázku tvoria tlmivky L901, L902 a kondenzátory C904, C903, C902 a C901 filter EMI.Tlmivky L901 a L902 sa používajú na filtrovanie bežného nízkofrekvenčného šumu;C901 a C902 sa používajú na filtrovanie normálneho nízkofrekvenčného šumu;C903 a C904 sa používajú na filtrovanie vysokofrekvenčného bežného šumu a normálneho šumu (vysokofrekvenčné elektromagnetické rušenie);prúdový obmedzovací odpor R901 a R902 sa používa na vybitie kondenzátora, keď je zástrčka odpojená;poistka F901 sa používa na nadprúdovú ochranu a varistor NR901 na prepäťovú ochranu vstupného napätia.
Keď je zástrčka displeja z tekutých kryštálov zasunutá do napájacej zásuvky, striedavé napätie 220 V prechádza cez poistku F901 a varistor NR901, aby sa zabránilo nárazovému rázu, a potom prechádza obvodom zloženým z kondenzátorov C901, C902, C903, C904, rezistory R901, R902 a tlmivky L901, L902.Za obvodom proti rušeniu vstúpte do obvodu usmerňovača mostíka.
2. Filtračný obvod mostíkového usmerňovača
Funkciou filtračného obvodu mostíkového usmerňovača je previesť 220 V AC na jednosmerné napätie po usmernení s plnou vlnou a potom po filtrácii premeniť napätie na dvojnásobok sieťového napätia.
Filtračný obvod mostíkového usmerňovača sa skladá hlavne z mostíkového usmerňovača DB901 a filtračného kondenzátora C905.
Na obrázku je mostíkový usmerňovač zložený zo 4 usmerňovacích diód a filtračný kondenzátor je 400V kondenzátor.Keď je sieť 220 V AC filtrovaná, vstupuje do mostíkového usmerňovača.Potom, čo mostový usmerňovač vykoná celovlnnú rektifikáciu na striedavej sieti, stane sa jednosmerným napätím.Potom sa jednosmerné napätie premení na jednosmerné napätie 310 V cez filtračný kondenzátor C905.
3. obvod mäkkého štartu
Funkciou obvodu mäkkého štartu je zabrániť okamžitému nárazovému prúdu na kondenzátor, aby sa zabezpečila normálna a spoľahlivá prevádzka spínaného zdroja.Pretože počiatočné napätie na kondenzátore je nulové v momente, keď je vstupný obvod zapnutý, vytvorí sa veľký okamžitý nárazový prúd, ktorý často spôsobí prepálenie vstupnej poistky, takže obvod s mäkkým štartom musí byť nastavený.Obvod mäkkého štartu sa skladá hlavne zo štartovacích odporov, usmerňovacích diód a filtračných kondenzátorov.Ako je znázornené na obrázku, je schematický diagram obvodu mäkkého štartu.
Na obrázku sú rezistory R906 a R907 ekvivalentné odpory 1MΩ.Pretože tieto odpory majú veľkú hodnotu odporu, ich pracovný prúd je veľmi malý.Keď je spínaný zdroj práve spustený, štartovací pracovný prúd požadovaný SG6841 sa pridá na vstupnú svorku (kolík 3) SG6841 po znížení 300 V jednosmerným vysokým napätím cez odpory R906 a R907, aby sa zrealizoval mäkký štart. .Akonáhle sa spínacia trubica prepne do normálneho pracovného stavu, vysokofrekvenčné napätie vytvorené na spínacom transformátore je usmernené a filtrované usmerňovacou diódou D902 a filtračným kondenzátorom C907 a potom sa stane pracovným napätím čipu SG6841 a štartovacím- up proces sa skončil.
4. obvod hlavného vypínača
Funkciou obvodu hlavného spínača je získať vysokofrekvenčné obdĺžnikové vlnové napätie prostredníctvom sekania spínacej trubice a zníženia vysokofrekvenčného transformátora.
Hlavný spínací obvod sa skladá hlavne zo spínacej trubice, PWM regulátora, spínacieho transformátora, nadprúdového ochranného obvodu, vysokonapäťového ochranného obvodu atď.
Na obrázku je SG6841 PWM regulátor, ktorý je jadrom spínaného zdroja.Môže generovať hnací signál s pevnou frekvenciou a nastaviteľnou šírkou impulzu a ovládať stav zapnutia a vypnutia spínacej trubice, čím upravuje výstupné napätie, aby sa dosiahol účel stabilizácie napätia..Q903 je spínacia elektrónka, T901 je spínací transformátor a obvod zložený z elektrónky regulátora napätia ZD901, odporu R911, tranzistorov Q902 a Q901 a odporu R901 je obvod prepäťovej ochrany.
Keď PWM začne pracovať, 8. kolík SG6841 vydáva obdĺžnikovú pulznú vlnu (vo všeobecnosti je frekvencia výstupného pulzu 58,5 kHz a pracovný cyklus je 11,4 %).Impulz riadi spínaciu trubicu Q903 tak, aby vykonávala spínaciu činnosť podľa svojej pracovnej frekvencie.Keď sa spínacia trubica Q903 nepretržite zapína/vypína, aby sa vytvorila samobudená oscilácia, transformátor T901 začne pracovať a generuje oscilačné napätie.
Keď je výstupná svorka kolíka 8 SG6841 na vysokej úrovni, spínacia trubica Q903 sa zapne a potom cez primárnu cievku spínacieho transformátora T901 preteká prúd, ktorý generuje kladné a záporné napätie;súčasne sekundár transformátora generuje kladné a záporné napätie.V tomto čase je dióda D910 na sekundárnej strane odpojená a tento stupeň je stupňom akumulácie energie;keď je výstupná svorka kolíka 8 SG6841 na nízkej úrovni, spínacia trubica Q903 sa odreže a prúd na primárnej cievke spínacieho transformátora T901 sa okamžite zmení.je 0, elektromotorická sila primáru je dolná kladná a horná záporná a elektromotorická sila horného kladného a dolného záporu je indukovaná na sekundár.V tomto čase sa dióda D910 rozsvieti a začne na výstupe napätie.
(1) Nadprúdový ochranný obvod
Princíp činnosti obvodu nadprúdovej ochrany je nasledujúci.
Po zapnutí spínacej trubice Q903 potečie prúd z odtoku do zdroja spínacej trubice Q903 a na R917 sa vytvorí napätie.Rezistor R917 je rezistor na detekciu prúdu a ním generované napätie sa priamo pridáva na neinvertujúcu vstupnú svorku komparátora detekcie nadprúdu čipu PWM regulátora SG6841 (konkrétne kolík 6), pokiaľ napätie presiahne 1V, spôsobí, že regulátor PWM SG6841 bude interný. Obvod prúdovej ochrany sa spustí, takže 8. kolík prestane vydávať impulzné vlny a spínacia trubica a spínací transformátor prestanú fungovať, aby sa realizovala nadprúdová ochrana.
(2) Vysokonapäťový ochranný obvod
Princíp činnosti vysokonapäťového ochranného obvodu je nasledujúci.
Keď sa sieťové napätie zvýši nad maximálnu hodnotu, zvýši sa aj výstupné napätie spätnoväzbovej cievky transformátora.Napätie presiahne 20V, v tomto okamihu je trubica regulátora napätia ZD901 rozbitá a na rezistore R911 dôjde k poklesu napätia.Keď je pokles napätia 0,6 V, tranzistor Q902 sa zapne a potom sa základňa tranzistora Q901 stane vysokou úrovňou, takže sa zapne aj tranzistor Q901.Zároveň sa rozsvieti aj dióda D903, čo spôsobí uzemnenie 4. pinu čipu PWM regulátora SG6841, následkom čoho vznikne okamžitý skratový prúd, vďaka ktorému PWM regulátor SG6841 rýchlo vypne impulzný výstup.
Navyše, po zapnutí tranzistora Q902 je 15V referenčné napätie kolíka 7 PWM regulátora SG6841 priamo uzemnené cez odpor R909 a tranzistor Q901.Týmto spôsobom sa napätie na napájacej svorke čipu regulátora PWM SG6841 stane 0, regulátor PWM prestane vydávať impulzné vlny a spínacia trubica a spínací transformátor prestanú fungovať, aby sa dosiahla ochrana pred vysokým napätím.
5. Filtračný obvod usmerňovača
Funkciou obvodu rektifikačného filtra je usmerniť a filtrovať výstupné napätie transformátora, aby sa získalo stabilné jednosmerné napätie.Kvôli zvodovej indukčnosti spínacieho transformátora a špičke spôsobenej spätným zotavovacím prúdom výstupnej diódy, obe vytvárajú potenciálne elektromagnetické rušenie.Preto na získanie čistých napätí 5V a 12V je potrebné výstupné napätie spínacieho transformátora usmerniť a filtrovať.
Filtračný obvod usmerňovača sa skladá hlavne z diód, filtračných rezistorov, filtračných kondenzátorov, filtračných tlmiviek atď.
Na obrázku je obvod RC filtra (rezistor R920 a kondenzátor C920, rezistor R922 a kondenzátor C921) zapojený paralelne s diódou D910 a D912 na sekundárnom výstupnom konci spínacieho transformátora T901 na absorbovanie rázového napätia generovaného na dióda D910 a D912.
LC filter zložený z diódy D910, kondenzátora C920, odporu R920, tlmivky L903, kondenzátorov C922 a C924 dokáže filtrovať elektromagnetické rušenie 12V napäťového výstupu transformátora a vydávať stabilné 12V napätie.
LC filter zložený z diódy D912, kondenzátora C921, odporu R921, tlmivky L904, kondenzátorov C923 a C925 dokáže filtrovať elektromagnetické rušenie výstupného napätia 5V transformátora a vydávať stabilné napätie 5V.
6. Riadiaci obvod regulátora 12V/5V
Pretože sa sieťový výkon 220 V AC mení v určitom rozsahu, pri zvýšení výkonu siete sa zodpovedajúcim spôsobom zvýši aj výstupné napätie transformátora v napájacom obvode.Na získanie stabilných napätí 5V a 12V je potrebný obvod regulátora.
Obvod regulátora napätia 12V/5V sa skladá hlavne z presného regulátora napätia (TL431), optočlena, regulátora PWM a odporu deliča napätia.
Na obrázku je IC902 optočlen, IC903 je presný regulátor napätia a odpory R924 a R926 sú odpory na delič napätia.
Keď napájací obvod funguje, 12V výstupné jednosmerné napätie sa delí odpormi R924 a R926 a na R926 sa generuje napätie, ktoré sa priamo pridáva do presného regulátora napätia TL431 (na svorku R).Dá sa to poznať z parametrov odporu na obvode Toto napätie stačí na zapnutie TL431.Týmto spôsobom môže 5V napätie pretekať cez optočlen a presný regulátor napätia.Keď prúd preteká cez LED optočlena, optočlen IC902 začne pracovať a dokončí vzorkovanie napätia.
Keď stúpne sieťové napätie 220 V AC a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši aj výstupné napätie, zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši aj prúd pretekajúci optočlenom IC902 a zodpovedajúcim spôsobom sa zvýši aj jas svetelnej diódy vo vnútri optočlena.Zároveň sa zmenšuje aj vnútorný odpor fototranzistora, takže sa tiež posilní stupeň vodivosti vývodu fototranzistora.Keď sa zosilní stupeň vodivosti fototranzistora, súčasne klesne napätie kolíka 2 čipu regulátora výkonu PWM SG6841.Pretože toto napätie sa pridáva k invertnému vstupu zosilňovača vnútornej chyby SG6841, pracovný cyklus výstupného impulzu SG6841 je riadený tak, aby sa výstupné napätie znížilo.Týmto spôsobom sa vytvorí spätnoväzbová slučka prepäťového výstupu na dosiahnutie funkcie stabilizácie výstupu a výstupné napätie môže byť stabilizované na výstupe okolo 12V a 5V.
nápoveda:
Optočlen využíva svetlo ako médium na prenos elektrických signálov.Má dobrý izolačný účinok na vstupné a výstupné elektrické signály, takže je široko používaný v rôznych obvodoch.V súčasnosti sa stal jedným z najrozmanitejších a najpoužívanejších optoelektronických zariadení.Optočlen sa vo všeobecnosti skladá z troch častí: emisia svetla, príjem svetla a zosilnenie signálu.Vstupný elektrický signál poháňa svetelnú diódu (LED), aby vyžarovala svetlo určitej vlnovej dĺžky, ktoré prijíma fotodetektor na generovanie fotoprúdu, ktorý sa ďalej zosilňuje a vydáva.Toto dokončí elektricko-opticko-elektrickú konverziu, čím hrá úlohu vstupu, výstupu a izolácie.Pretože vstup a výstup optočlena sú navzájom izolované a prenos elektrického signálu má vlastnosti jednosmernosti, má dobrú schopnosť elektrickej izolácie a schopnosť rušiť rušenie.A pretože vstupný koniec optočlena je prvok s nízkou impedanciou, ktorý pracuje v aktuálnom režime, má silnú schopnosť odmietnutia bežného režimu.Preto môže výrazne zlepšiť pomer signálu k šumu ako prvok izolácie terminálu pri dlhodobom prenose informácií.Ako rozhranie na izoláciu signálu v počítačovej digitálnej komunikácii a riadení v reálnom čase môže výrazne zvýšiť spoľahlivosť práce s počítačom.
7. obvod prepäťovej ochrany
Funkciou obvodu prepäťovej ochrany je detekovať výstupné napätie výstupného obvodu.Keď výstupné napätie transformátora abnormálne stúpa, pulzný výstup je vypnutý regulátorom PWM, aby sa dosiahol účel ochrany obvodu.
Obvod prepäťovej ochrany sa skladá hlavne z regulátora PWM, optočlena a trubice regulátora napätia.Ako je znázornené na obrázku vyššie, trubica regulátora napätia ZD902 alebo ZD903 v schéme zapojenia sa používa na detekciu výstupného napätia.
Keď sa sekundárne výstupné napätie spínacieho transformátora abnormálne zvýši, trubica regulátora napätia ZD902 alebo ZD903 sa pokazí, čo spôsobí abnormálne zvýšenie jasu trubice vyžarujúcej svetlo vo vnútri optočlena, čo spôsobí, že druhý kolík regulátora PWM aby prešli cez optočlen.Fototranzistor vo vnútri zariadenia je uzemnený, regulátor PWM rýchlo odpojí impulzný výstup kolíka 8 a spínacia trubica a spínací transformátor okamžite prestanú fungovať, aby sa dosiahol účel ochrany obvodu.
Čas odoslania: október-07-2023