液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理方案

液晶显示屏背光驱动集成电路工作原理

对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”壹文的壹点见法（此文为技术探讨）

于国内某知名刊物2010年12月份期刊见到壹篇关于介绍液晶屏逻辑板TFT偏压电路的文章，文章的标题是：“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”这是壹篇选题极好的文章、目前液晶电视出现的极大部分屏幕故障例如：图像花屏、彩色失真、灰度失真、对比度不良、亮度暗淡、图像灰暗等等故障均和此电路有关，维修人员于维修此类故障时往往的面对液晶屏图像束手无策，而介绍此电路、无疑对类似故障的分析提供了极大的帮助，目前于壹般的期刊书籍介绍分析此电路的文章极少。

什么是TFT屏偏压电路？现代的液晶电视均是采用TFT屏作为图像终端显示屏，由于我们当下的电视信号（包括各种视频信号）是专门为CRT显示而设计的，液晶屏和CRT的显示成像方式完全不同，液晶屏要显示专门为CRT而设计的电视信号，就必须对信号的结构、像素排列顺序、时间关系进行转换，以便液晶屏能正确显示。

图像信号的转换，这是壹个极其复杂、精确的过程；先对信号进行存储，然后根据信号的标准及液晶屏的各项参数进行分析计算，根据计算的结果于按规定从存储器中读取预存的像素信号，且按照计算的要求重新组合排列读取的像素信号，成为液晶屏显示适应的信号。这个过程把信号的时间过程、排列顺序均进行了重新的编排，且且要产生控制各个电路工作的辅助信号。重新编排的像素信号于辅助信号的协调下，施加于液晶屏正确的重现图像。

每壹个液晶屏均必须有壹个这样的转换电路，这个电路就是我们常说的“时序控制电路”或“T-CON（提康）电路”，也有称为“逻辑板电路”的。这个电路包括液晶屏周边的“行、列驱动电路”构成了壹个液晶屏的驱动系统。也是壹个独立的整体。这个独立的整体是由时序电路、存储电路、移位寄存器、锁存电路、D/A变换电路、译码电路、伽马（Gamma）电路（灰阶电压）等组成，这些电路的正常工作也需要各种不同的工作电压，且且仍要有壹定的上电时序关系，不同的屏，不同的供电电压。为了保证此电路正常工作，壹般对这个独立的驱动系统单独的设计了壹个独立的开关电源供电（这个向液晶屏驱动系统供电的开关电源壹般就称为：TFT偏压电路）；由整机的主开关电源提供壹个5V或12V电压，给这个开关电源供电，且由CPU控制这个开关电源工作；产生这个独立的驱动系统电路提供所需的各种电压，就好像我们的电视机是壹个独立的系统他有壹个单独的开关电源，DVD机是壹个独立的系统他也有壹个单独的开关电源壹样。是非常重要也是故障率极高的部分（开关电源均是故障率最高的部分，要重点考虑）。图1所示是液晶屏驱动系统框图。从图中能够见出，其中的“TFT偏压供电开关电源”就是这个独立系统电路的供电电源它产生这个驱动系统电路需要的各种电压，有VDD、VDA、VGL和VGH电压供各电路用。

图1

这个独立的液晶屏驱动电路的供电系统；主要产生4个液晶屏驱

动电路所需的电压：

1VDD屏驱动电路工作电压，类似壹般模拟集成电路的VCC。壹般为3.3V。

2VGL屏TFT薄膜开关MOS管的关断电压，壹般为-5V。

3VGH屏TFT薄膜开关MOS管的开通电压，壹般为20V~30V。4VDA屏数据驱动电压，VDA经基准处理后，由伽马电路用以产生灰阶电压，壹般为14V~20V。

之上电压不同的屏；电压值不同。这些输出的任壹电压出现问题，均会出现不同的图像显示故障，可见其重要性。且且也是故障多发部位。也是液晶电视维修人员必须掌握的部分，这个电路于某些文章、资料里称为：液晶屏逻辑板TFT偏压电路。

这篇文章的推出；显然是“及时雨、雪中送碳”，且且此文是介绍的目前普片采用的TFT偏压供电芯片TPS65161作为典型进行分析，怀着欣喜的心情细细的阅读此文章，见完后感到非常的遗憾、失望，此文把VDD、VDA、VGL和VGH四种电压产生的原理阐述错了，对关键电压的产生过程没有任何交代（模糊词汇壹语而过），例如图6中CP22、DP8组成的半波负压整流电路（产生VGL）的工作原理、CP18、DP5组成的半波叠加整流电路（产生VGH）的工作原理，这些均是这个TFT偏压电路的重点，文中且把产生VDA电压的且联型的开关电源误认为是滤波电路（12V电压莫名其妙的经过滤波电路就能上升成为近20多伏的VDA电压？？？）、把产生VDD电压的串联型的开关电

源的蓄能电感（LP2）也误认为是滤波电感、把串联开关电源的续流二极管DP3误认为是稳压二极管等，这样的叙述无法正确的分析故障，误导读者、也容易误导维修人员对电路、故障进行分析。

便于对照，以下是复制原文：也请精通此电路的师傅们参加讨论，把液晶的维修技术广为传播。

（之上是某杂志某壹段原文复制）

下面把我们分析的结果提供给大家以便对照参考（如有不对也请指正）。

TPS65161集成电路是美国德州仪器公司（TexasInstruments）出品的壹款专门为32寸之上尺寸TFT液晶屏驱动电路提供偏置电压的开关电源芯片。内部有壹个高于500K振荡频率的振荡激励电路，该芯片12V供电；能够支持4组经过稳压的输出电压；即VDD、VGL、VGH、VDA电压，特别是能提供较大的电流容量，且且电压幅度能够调整以适应不同类型的液晶屏。集成电路具有短路保护及过温度保护。下面对VDD、VDA、VGH、VGL 产生的原理及过程进行分析，原理图就仍然采用上面作者绘制的电路原理图。（上面图4中原作者把Q2P沟道误绘制成N沟道）。VDD电压产生：

图3所示（仍旧采用原文图片序号）是TPS65161芯片VDD电压产生部分原理图；

图3原文中VDD电压产生插图

图3原文中VDD电压产生插图（局部放大）

于图3中，TPS65161内部的MOS管Q3、外部的LP2及DP3组成了壹个串联型的开关电源，由TPS65161内部的振荡激励信号控制Q3开关电源工作。等效电路如图3.1所示。

图3.1

于图3.1中；串联开关电源的开关管是集成电路TPS65161内部的Q3，工作过程如下；于T1时间：图3.2所示；集成电路的22脚输入12V电压经Q3、LP2流通向负载供电，由

图3.2

图3.3

于LP2内部自感电势的作用（自感电势方向为：左正右负），由于流经LP2的电流线性的增长，输出端电压逐步上升，且且线性增长的电流于LP2内部以磁能的形式存储起来，图3.2中红色箭头所示是电流方向、蓝色箭头所示是LP2的自感电势方向。

于T2时间；输出端电压上升到3.3V时经过分压取样电路RP20、RP12、RP22、RP14组成的分压取样电路的取样电压反馈至TPS65161的稳压控制15脚，控制Q3断开，这时12V输入电压形成的电流被切断；LP2内部的电流也被切断，电流被切断LP2内部存储的磁能也无法继续维持，磁能即迅速转换成方向为左负右正的感生电势（楞次定律）图3.3中蓝色箭头所示感生电势方向，这个左负右正的感生电势的方向正好继续维持着于T1时间流过RP23的电流方向，由于Q3的断开，这个左负右正的感生