7、逆变器及电路分析(BIT3106)

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CTOSC SYNCR SYNCF PVDD POUT2B POUT1B
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NOUT1
驱动器A、B输出端1，驱动N沟道场效应管。
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NOUT2 POUT1A POUT2A PGND
驱动器A、B输出端2，驱动N沟道场效应管。 驱动器A输出端1，驱动P沟道场效应管。 驱动器A输出端2，驱动P沟道场效应管。 地
软启动端。
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RTDLY
基准电流设置。该脚与7脚外电容组合决定 灯管点亮时间，与9脚外电容组合决定灯管 工作频率，与23脚外电容组合决定亮度控 制器的工作频率。 振荡频率控制外接电容端，与8脚外接电阻 组合，决定灯管工作频率。 同步电阻外接端。 外接电阻到地。 驱动电路电源。 驱动器B输出端2，驱动P沟道场效应管。 驱动器B输出端1，驱动P沟道场效应管。
逆变器
• 什么是逆变器： • 也称逆变电路、背光灯驱动电路或背光灯电源。 作用是将开关电源输出的低压直流电转换为冷阴 极灯管所需的1500V—1800V的交流电。一般独 立做成一块条状电路板，因输出的电压高，又叫 高压板或高压条。 • 高压板的输入口一般有四个信号：一是供电12V 或24V（VIN\VDD），二是接地（GND），三是 背光开/关控制（ON/OFF\BL-ON\ASK\ONBACK\EN）,四是亮度调整端 （ADJ\PWM\DIM\BKLT）。 • 高压板的输出口接灯管，每跟灯管两根线，一根 为高电平，一根为低电平。
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READYN
PWMOUT DIMDC CTPWM
系统工作指示端。
亮度脉冲输出端 亮度输入端 PWM亮度控制频率设置端，与8脚外电阻决 定PWM亮度控制器的频率。
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EA
芯片使能端。
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AGND
地
CLAMPA A组灯管过压保护端。当该脚电压高于2V时，A组 灯管将关闭。 CLPA A组灯管单元电流检测，当该脚电压低于0.3V或灯 管开路时，电路处于保护状态。 CMPA 误差放大器A输出端。 INNA INP 误差放大器A反相输入端。 驱动器A、B同相输入端。
正弦波的转换：
整个背光灯驱动电路我们可以把它看成是一个它激振荡器。 一个振荡器输出什么波型完全取决于振荡器的输出电路特性，输出 特性是纯容性输出锯齿波，输出特性是纯阻性输出方波，输出特性 是纯感性输出脉冲波，输出电路是谐振电路输出必然是正弦波。所 以只要把背光灯高压驱动电路做成一个谐振电路就可以输出正弦波， 如果谐振电路的谐振频率就是振荡器的振荡频率，那么背光灯驱动 电路就能做到最大限度的把能量传输给灯管。方法是：在高压变压 器的输出端（输入端也可以）和灯管连接处串连一只电容器C 。电 容器C和输出变压器输出端L及负载组成了一个串连谐振电路。 功率 输出信号的频率作用于电感L和电容C，在此频率下，当电感L的感 抗XL等于电容C的容抗XC时，电路产生谐振，由于是串连谐振电路， 所以谐振时电流达到最大值，此电流即是流过冷阴极灯管的电流。 其谐振时达到最大值，意味着功率输出的能量最大限度的输送给了 灯管。灯管点亮后是负阻特性，必须有限流装置，此电路中电容 C 的容抗，正好起到限流的作用，此种方式限流能量损耗极小，此输 出电路极为巧妙。
电路分析七
• 过压保护电路：用于检测变压器输出的高压是否过高。 BIT3106有两个过压检测脚（CLAMP)，26脚用于检测T1、 T2、T3输出的高压；5脚用于检测T4、T5、T6输出的高压。 • T1输出的交流高压经C30、C31分压，D4、C25整流滤波形 成第一路电压；T2输出的交流高压经C33、C34分压，D5、 C25整流滤波形成第二路电压；T3输出的交流高压经C37、 C38分压，D6、C25整流滤波形成第三路电压。这三路电压 经R45、R46分压后送入BIT3106的26脚。当T1、T2、T3次 级输出的高压同时或任意一组升高造成26脚电压高于2V时， 经内部电路处理后使17脚和18脚停止输出驱动脉冲从而达 到过压保护的目的。 • T4、T5、T6输出的高压到BIT3106的5脚的过压保护电路工 作过程与26脚的过压保护电路工作过程相同。
电路分析二
• 驱动电路：全桥驱动电路产生交流高压，驱动CCFL工作。 驱动电路由Q3至Q14,U2至U5,T1至T6等元件构成。其中Q3 至Q6是开关，Q7至Q14是互补推动级，U2至U5是功率放大 级，内含双MOS管（一支P沟道、一支N沟道），TI至T6是 高压变压器。U2、U3完成TI至T3初级绕组的电压变换，点 亮A组三支灯管；U4、U5完成T4至T6初级绕组的电压变换， 点亮B组三支灯管。D4至D9起隔离作用（三路之间过压的 隔离），其中右侧二极管对电压整形、和电容充放电构成 回路。Q15至Q17与Q18至Q20组成串联式电流检测电路。 BIT3106内部产生的振荡脉冲经处理后由17、18、13、14 脚输出P沟道MOS驱动信号，15、16脚输出N沟道MOS驱动信 号，驱动A、B两组驱动电路工作。两组驱动电路相同。
电路分析四
• T1次级输出的高压经CN2的1脚 进入A组灯管1 ，电流从 CN2的2脚输出经R49、R51到地形成回路，A组灯管1被点亮。 • T2次级输出的高压经CN3的1脚 进入A组灯管2，电流从CN3 的2脚输出经R54、R56到地形成回路，A组灯管2被点亮。 • T3次级输出的高压经CN4的1脚 进入A组灯管3 ，电流从 CN4的2脚输出经R59、R60到地形成回路，A组灯管3被点亮。 • 为保证背光灯亮度稳定 ，在R51、R56、R60上端产生的电 压作为负反馈经D11、D13、D15、R5至BIT3106的29脚内部 放大器的反向输入端，稳定内部放大器工作状态。 • B组驱动电路工作过程与A组相同。
BIT31(REF) 参考电压输出。 INNB CMPB CLPB 误差放大器B反向输入端。 误差放大器B输出端。 B组灯管单元电流检测。该脚低于0.3V或灯 管开路时，电路处于保护状态。
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CLAMPB
AVDD SST
B组灯管单元过压保护端。该脚高于2V时， B组灯管将关闭。 模拟电路电源。
DCRV MOSFET 开关管 DC-DC 变换器 LC振动及 输出电路 负载
输入接口 BLON 电压启 动电路
ADJ PWM芯片
过压保护
反馈回路
逆变器电路构成框图：
电源 供电
控制 信号
驱动 芯片
开关 电路
功放 电路
输出 电路
负载 CCFL
电压反馈
电流反馈
逆变器电路构成：
驱动IC 输出电路
振荡器： 作用是产生100KHZ稳定的波形。 调制器： 作用是把CPU（有的液晶显示处理器内嵌CPU）送来 的PWM信号和振荡信号进行调制，对输出波形进行 整形。还要设置保护电路（状态保护、过流保护、过 压保护）。 功率放大： 作用是把调制器送来的驱动信号放大到足够的幅度至 输出电路。 输出电路： 作用是把功放送来的方波进行升压，然后再进行正弦 波变换，并且要适当的限流。
电路分析三
• 驱动电路工作过程：A组驱动电路由Q3、Q7、Q8，Q4、Q9、 Q10,U2、U3,TI、T2、T3等元件组成。 • BIT3106的18脚出驱动信号经控制开关Q4，Q9、Q10推挽放大后 经R37至U3的4脚，内部P沟道MOS管放大后由5脚和6脚出。 • BIT3106的15脚出驱动信号经R35至U2的2脚，内部N沟道MOS管 放大后由7脚和8脚出。 • BIT3106的17脚出驱动信号经控制开关Q3，Q7、Q8推挽放大后 经R34至U2的4脚，内部P沟道MOS管放大后由5脚和6脚出。 • BIT3106的16脚出驱动信号经R38至U3的2脚，内部N沟道MOS管 放大后由7脚和8脚出。 • 在驱动脉冲控制下U2、U3内MOS管交替工作，输出的脉冲信号 经C22至C24加到T1至T3的初级绕组，经T1至T3变换后，在T1至 T3变压器次级绕组输出高压。
电路分析五
• 亮度调节：R1、R2、R3、R12、D1、D2、R81、R82构成灯 管亮度控制电路。从CN1的4脚输入的PWM控制电压经R1、 R2分压，C2滤波，R3限流后由D1、R81和D2、R82加到 BIT3106的29脚和2脚，经内部电路处理后控制输出驱动脉 冲的占空比，从而达到亮度控制的目的。 • 过流保护（背光灯工作状态保护）：A组3根灯管的过流保 护由D10、D12、D14、Q15、Q16、Q17、Q21及BIT3106的27 脚内部电路构成。CN2上的灯管1点亮后，在R49上形成检 测电压，经D10、R50至Q15栅极； CN3上的灯管2点亮后， 在R54上形成检测电压，经D12、R53至Q16栅极； CN4上的 灯管3点亮后，在R59上形成检测电压，经D14、R58至Q17 栅极。 Q15、Q16、Q17组成串联式电流检测电路。
20-26寸背光驱动板实物图
输出接口 变压器 输入接口 12V/GND/EN/BKLT
高压 电容
功率放大 MOS管
背光控制 IC
高压板电路
高压板电路框图 高压板电路作用：为背光灯管提供电源，将 DC转换为AC高压输出，启动电压为1500~1800V， 正常工作时为：500~800V，电流5~9mA。
20寸背光板电路图（BIT3106)
背光板图片
电路分析一
• BIT3106是PWM控制IC,内部振荡器为多谐振荡器，外部无 晶振。共30只脚，分两组，两套信号处理输出，两组共用 一个振荡信号，2至15脚是B组，16至29脚是A组。1脚是 REF(VREF)：所有背光电路IC都有这样一个脚，表示本集 成电路的基准电压（内部多谐振荡器用）。REF还是各种 保护控制电路的基准电压，是关键引脚。 • 要点亮灯管时，CN1的3脚ON\OFF信号为H,经R87至Q1基极， Q1导通，C极L使Q2导通，CN1的1、2脚12V经R10、Q2至 BIT3106的6脚和12脚，内部振荡电路工作，振频由8脚和9 脚外接RC决定。产生振荡脉冲经分频后至内部驱动电路变 换整形后由17、18、13、14脚和15、16脚输出。