揭秘：液晶彩电高压板电路（逆变器）构成

三、 “PWM控制芯片+全桥结构驱动电路”构成方案

　　1.“PWM控制芯片+全桥结构驱动电路”构成方案的基本结构形式
　　“PWM控制芯片+全桥结构驱动电路”构成方案最适合于直流电源电压非常宽的应用，因此几乎所有笔记本电脑都采用全桥方式。在笔记本电脑中，逆变器的直流电源直接来自系统的主直流电源，其变化范围通常在7V（低电池电压）~21V（交流适配器）。另外，这种构成方案在液晶彩电、液晶显示器中也有较多的应用。
　　全桥结构驱动电路一般由四只场效应管或四只晶体管构成，根据场效应管或晶体管的类型不同，该构成方案主要有两种结构形式，一种是采用四只N沟道沟道场效应管；另一种是采用两只N沟道沟道场效应管和两只P沟道场效应管。
　　（1）全桥驱动电路采用四只N沟道场效应管
　　全桥驱动电路采用四只N沟道场效应管的结构形式如图7所示。

　　

　　图7全桥驱动电路采用四只N沟道场效应管

　　电路工作时，在驱动控制Ic的控制下，使V1、V4同时导通，V2、V3同时导通，且V1、V4导通时，V2、V3截止，也就是说，V1、V4与V2、V3是交替导通的，使变压器一次侧形成交流电压，改变开关脉冲的占空比，就可以改变V1、V4和V2、V3导通与截止时间，从而改变变压器的储能，也就改变了输出的电压值。
　　需要注意的是，如果V1、V4与V2、V3的导通时间不对称，则变压器一次侧的交流电压中将含有直流分量，会在变压器二次侧产生很大的直流分量，造成磁路饱和。因此全桥电路应注意避免直流电压分量的产生，也可以在一次回路串联一个电容，以阻断直流电流。
　　（2）全桥驱动电路采用两只N沟道和两只P沟道场效应管
　　全桥驱动电路采用两只N沟道和两只P沟道场效应管的结构形式如图8所示。

　　

　　图8 全桥驱动电路采用两只N沟道和两只P沟道场效应管

　　电路工作时，在驱动控制IC的控制下，使V4、V1同时导通，V2、V3同时导通，且V4、V1导通时，V2、V3截止，也就是说，V4、V1与V2、V3是交替导通的，使变压器一次侧形成交流电压。
　　在“PWM控制芯片+全桥结构驱动电路”构成方案中，PWM控制芯片常采用OZ960、OZ970、OZ9910、BIT3105、BIT3106、MPS1010B、MP1026、MP1029、MP1038、BD9883、BD9884等。
　　2.“OZ960+全桥结构驱动电路”高压板电路
　　由“OZ960+全桥结构驱动电路”构成的高压板电路如图9所示。

　　

　　图9 “OZ960+全桥结构驱动电路”高压板电路

　　OZ960是背光灯高压逆变PWM控制芯片，具有如下特点：高效率，零电压切换；支持较宽的输入电压范围；恒定的工作频率；具有较宽的调光范围；具有软启动功能；内置开灯启动保护和过电压保护等。OZ960内部电路框图如图10所示，引脚功能见表3.

　　

　　图10 OZ960内部电路框图

　　表3 OZ960引脚功能

　　

　　（1）驱动控制电路
　　驱动控制电路由U901（OZ960）及其外围元器件组成。
　　由开关电源产生的Vdd电压（一般为5V）经R904限流，加到OZ960的供电端5脚，为OZ960提供工作时所需电压。
　　当需要点亮液晶彩电时，微控制器输出的ON/OFF信号为高电平，经R903，使加到OZ960的3脚电压为高电平（1.5V以上的电压为高电平）。
　　OZ960在5脚得到供电，同时3脚得到高电平信号后，内部振荡电路开始工作，振荡频率由17~18脚外接的定时电阻R908和定时电容C912的值决定。振荡电路工作后，产生振荡脉冲，加到内部零电压切换移相控制电路和驱动电路，经过变换整形后从19脚、20脚、12脚、11脚输出PWM脉冲，去全桥驱动电路。
　　（2）全桥驱动电路
　　全桥驱动电路用于产生符合要求的交流高压，驱动CCFL工作，由Q904、Q905、Q906、Q907、T901等组成。这是一个具有零电压切换的全桥电路结构，Vcc（一般为12V）电压加到Q904、Q906的源极，Q905、Q907的源极接地，在OZ960输出的驱动脉冲（其波形如图11所示）控制下，使Q904、Q907同时导通，Q905、Q906同时导通，且Q904、Q907导通时，Q905、Q906截止，也就是说，Q904、Q907与Q905、Q906是交替导通的，输出对称的开关管驱动脉冲，经C915、C916、C917、C918、升压变压器T901以及背光灯管组成的谐振电路，产生近似正弦波的电压和电流，点燃背光灯管。

　　

　　图11 OZ960输出的驱动脉冲波形

　　（3）亮度调节电路
　　OZ960的14脚是亮度控制端，当需要调整亮度时，由微控制器产生的亮度控制电压经R906、R907分压，加到14脚，经内部电路处理后，通过控制OZ960输出的驱动脉冲占空比，从而达到亮度控制的目的。
　　（4）保护电路
　　①软启动保护电路：OZ960的4脚软启动端，外接软启动电容C904，起到软启动定时的作用。OZ960工作后，4脚内电路向C904进行充电，随着C904两端电压的升高，OZ960输出的驱动脉冲控制驱动管向高压变压器提供的能量也逐渐增大。软启动电路可以防止背光灯初始工作时产生过大的冲击电流。
　　②过电压保护电路：OZ960内的过电压保护电路可以防止灯管高压变压器二次侧在非正常情况下产生过高的高压而损坏高压变压器和灯管。电路中，由T901二次侧产生的高压经R930、R932和R931、R933分压后，作为取样电压，经D909、D910加到2脚，在启动阶段，2脚检测高压变压器的二次电压，当2脚电压达到2V时，OZ960将不再升高输出电压，而进入稳定输出电压阶段。
　　③ 过电流保护电路： 过电流保护电路用来保护CCFL不致因电流过大而老化或损坏。
　　电路中，R936、R937为过电流检测电阻，R936、R937两端的电压随工作电流变化而变化，电流越大，R936、R937两端电压越高， 此电压经D912、D914加到OZ960的9脚， 作为电流检测端， 通过内部控制电路稳定灯管电流。若CCFL的工作电流过大，会使9脚升高很多，当9脚电压达到1.25V时， 经OZ960内部处理， 会控制OZ960的停止输出驱动脉冲， 达到保护的目的。