La función del circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido es principalmente convertir la alimentación de red de 220 V en varias corrientes directas estables necesarias para el funcionamiento de la pantalla de cristal líquido y proporcionar voltaje de funcionamiento para varios circuitos de control, circuitos lógicos, paneles de control, etc. en la pantalla de cristal líquido y su estabilidad de funcionamiento Afecta directamente si el monitor LCD puede funcionar normalmente.
1. La estructura del circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido.
El circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido genera principalmente un voltaje de funcionamiento de 5 V y 12 V. Entre ellos, el voltaje de 5 V proporciona principalmente voltaje de funcionamiento para el circuito lógico del tablero principal y las luces indicadoras en el panel de operación; el voltaje de 12 V proporciona principalmente el voltaje de funcionamiento para la placa de alto voltaje y la placa del controlador.
El circuito de potencia se compone principalmente de un circuito de filtro, un circuito de filtro rectificador de puente, un circuito de interruptor principal, un transformador de conmutación, un circuito de filtro rectificador, un circuito de protección, un circuito de arranque suave, un controlador PWM, etc.
Entre ellos, la función del circuito de filtro de CA es eliminar la interferencia de alta frecuencia en la red (el circuito de filtro lineal generalmente se compone de resistencias, condensadores e inductores); la función del circuito de filtro rectificador de puente es convertir 220 V CA en 310 V CC; circuito de conmutación La función del circuito de filtro de rectificación es convertir la potencia de CC de aproximadamente 310 V a través del tubo de conmutación y el transformador de conmutación en voltajes de pulso de diferentes amplitudes; la función del circuito del filtro de rectificación es convertir la salida de voltaje de pulso del transformador de conmutación en el voltaje básico de 5 V requerido por la carga después de la rectificación y filtrado y 12 V; La función del circuito de protección contra sobretensión es evitar daños al tubo de conmutación o a la fuente de alimentación de conmutación causados por una carga anormal u otras razones; la función del controlador PWM es controlar la conmutación del tubo de conmutación y controlar el circuito de acuerdo con el voltaje de retroalimentación del circuito de protección.
En segundo lugar, el principio de funcionamiento del circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido.
El circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido generalmente adopta el modo de circuito de conmutación. Este circuito de alimentación convierte el voltaje de entrada de 220 V CA en voltaje de CC a través de un circuito de rectificación y filtrado, y luego se corta con un tubo de conmutación y se reduce mediante un transformador de alta frecuencia para obtener un voltaje de onda rectangular de alta frecuencia. Después de la rectificación y el filtrado, se emite el voltaje de CC requerido por cada módulo de la pantalla LCD.
A continuación se toma la pantalla de cristal líquido AOCLM729 como ejemplo para explicar el principio de funcionamiento del circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido. El circuito de alimentación de la pantalla de cristal líquido AOCLM729 se compone principalmente de un circuito de filtro de CA, un circuito de puente rectificador, un circuito de arranque suave, un circuito de interruptor principal, un circuito de filtro rectificador, un circuito de protección contra sobretensión, etc.
La imagen física de la placa del circuito de alimentación:
Diagrama esquemático del circuito de potencia:
- Circuito de filtro de CA
La función del circuito de filtro de CA es filtrar el ruido introducido por la línea de entrada de CA y suprimir el ruido de retroalimentación generado dentro de la fuente de alimentación.
El ruido dentro de la fuente de alimentación incluye principalmente ruido de modo común y ruido normal. Para el suministro de energía monofásico, hay 2 cables de alimentación de CA y 1 cable de tierra en el lado de entrada. El ruido generado entre las dos líneas de alimentación de CA y el cable de tierra en el lado de entrada de alimentación es ruido común; El ruido generado entre las dos líneas de alimentación de CA es ruido normal. El circuito de filtro de CA se utiliza principalmente para filtrar estos dos tipos de ruido. Además, también sirve como protección contra sobrecorriente y sobretensión del circuito. Entre ellos, el fusible se usa para protección contra sobrecorriente y el varistor se usa para protección contra sobretensión de voltaje de entrada. La siguiente figura es el diagrama esquemático del circuito del filtro de CA.
En la figura, los inductores L901, L902 y los condensadores C904, C903, C902 y C901 forman un filtro EMI. Los inductores L901 y L902 se utilizan para filtrar el ruido común de baja frecuencia; C901 y C902 se utilizan para filtrar el ruido normal de baja frecuencia; C903 y C904 se utilizan para filtrar el ruido común de alta frecuencia y el ruido normal (interferencia electromagnética de alta frecuencia); las resistencias limitadoras de corriente R901 y R902 se utilizan para descargar el condensador cuando se desconecta el enchufe; El seguro F901 se usa para protección contra sobrecorriente y el varistor NR901 se usa para protección contra sobretensión de voltaje de entrada.
Cuando el enchufe de alimentación de la pantalla de cristal líquido se inserta en la toma de corriente, los 220 V CA pasan a través del fusible F901 y el varistor NR901 para evitar el impacto de sobretensión, y luego pasan a través del circuito compuesto por los condensadores C901, C902, C903, C904, resistencias R901, R902 e inductores L901, L902. Ingrese al circuito rectificador de puente después del circuito antiinterferencias.
2. Circuito de filtro rectificador de puente
La función del circuito de filtro del puente rectificador es convertir el voltaje de 220 V CA en un voltaje de CC después de la rectificación de onda completa y luego convertir el voltaje al doble del voltaje de la red después del filtrado.
El circuito de filtro del puente rectificador se compone principalmente de un puente rectificador DB901 y un condensador de filtro C905..
En la figura, el puente rectificador está compuesto por 4 diodos rectificadores y el condensador de filtro es un condensador de 400 V. Cuando se filtra la red eléctrica de 220 V CA, ingresa al puente rectificador. Después de que el puente rectificador realiza una rectificación de onda completa en la red de CA, se convierte en un voltaje de CC. Luego, el voltaje CC se convierte en un voltaje CC de 310 V a través del condensador de filtro C905.
3. circuito de arranque suave
La función del circuito de arranque suave es evitar la corriente de impacto instantánea en el capacitor para garantizar el funcionamiento normal y confiable de la fuente de alimentación conmutada. Dado que el voltaje inicial en el capacitor es cero en el momento en que se enciende el circuito de entrada, se formará una gran corriente de irrupción instantánea, y esta corriente a menudo hará que se funda el fusible de entrada, por lo que es necesario un circuito de arranque suave. estar configurado. El circuito de arranque suave se compone principalmente de resistencias de arranque, diodos rectificadores y condensadores de filtro. Como se muestra en la figura, se muestra el diagrama esquemático del circuito de arranque suave.
En la figura, las resistencias R906 y R907 son resistencias equivalentes de 1 MΩ. Dado que estas resistencias tienen un valor de resistencia grande, su corriente de trabajo es muy pequeña. Cuando se inicia la fuente de alimentación conmutada, la corriente de trabajo inicial requerida por el SG6841 se agrega al terminal de entrada (pin 3) del SG6841 después de ser reducida por el alto voltaje de 300 V CC a través de las resistencias R906 y R907 para realizar un arranque suave. . Una vez que el tubo de conmutación pasa al estado de funcionamiento normal, el voltaje de alta frecuencia establecido en el transformador de conmutación es rectificado y filtrado por el diodo rectificador D902 y el condensador de filtro C907, y luego se convierte en el voltaje de funcionamiento del chip SG6841, y el arranque. El proceso de subida ha terminado.
4. circuito del interruptor principal
La función del circuito del interruptor principal es obtener un voltaje de onda rectangular de alta frecuencia mediante el corte del tubo de conmutación y la reducción del transformador de alta frecuencia.
El circuito de conmutación principal se compone principalmente de un tubo de conmutación, un controlador PWM, un transformador de conmutación, un circuito de protección contra sobrecorriente, un circuito de protección de alto voltaje, etc.
En la figura, SG6841 es un controlador PWM, que es el núcleo de la fuente de alimentación conmutada. Puede generar una señal de conducción con una frecuencia fija y un ancho de pulso ajustable, y controlar el estado de encendido y apagado del tubo de conmutación, ajustando así el voltaje de salida para lograr el propósito de estabilizar el voltaje. . Q903 es un tubo de conmutación, T901 es un transformador de conmutación y el circuito compuesto por el tubo regulador de voltaje ZD901, la resistencia R911, los transistores Q902 y Q901 y la resistencia R901 es un circuito de protección contra sobretensión.
Cuando el PWM comienza a funcionar, el octavo pin del SG6841 emite una onda de pulso rectangular (generalmente la frecuencia del pulso de salida es 58,5 kHz y el ciclo de trabajo es 11,4%). El pulso controla el tubo de conmutación Q903 para realizar la acción de conmutación de acuerdo con su frecuencia de operación. Cuando el tubo de conmutación Q903 se enciende y apaga continuamente para formar una oscilación autoexcitada, el transformador T901 comienza a funcionar y genera un voltaje oscilante.
Cuando el terminal de salida del pin 8 de SG6841 tiene un nivel alto, el tubo de conmutación Q903 se enciende y luego la bobina primaria del transformador de conmutación T901 tiene una corriente que fluye a través de ella, lo que genera voltajes positivos y negativos; al mismo tiempo, el secundario del transformador genera voltajes positivos y negativos. En este momento, el diodo D910 en el secundario se corta y esta etapa es la etapa de almacenamiento de energía; cuando el terminal de salida del pin 8 de SG6841 está en nivel bajo, el tubo del interruptor Q903 se corta y la corriente en la bobina primaria del transformador de conmutación T901 cambia instantáneamente. es 0, la fuerza electromotriz del primario es positiva inferior y negativa superior, y la fuerza electromotriz del positivo superior y negativo inferior se induce en el secundario. En este momento, el diodo D910 se enciende y comienza a generar voltaje.
(1) Circuito de protección contra sobrecorriente
El principio de funcionamiento del circuito de protección contra sobrecorriente es el siguiente.
Después de encender el tubo del interruptor Q903, la corriente fluirá desde el drenaje a la fuente del tubo del interruptor Q903 y se generará un voltaje en R917. La resistencia R917 es una resistencia de detección de corriente, y el voltaje generado por ella se agrega directamente al terminal de entrada no inversor del comparador de detección de sobrecorriente del chip SG6841 del controlador PWM (es decir, el pin 6), siempre que el voltaje exceda 1 V, Hará que el controlador PWM SG6841 sea interno. El circuito de protección de corriente se inicia, de modo que el octavo pin deja de emitir ondas de pulso y el tubo de conmutación y el transformador de conmutación dejan de funcionar para lograr una protección contra sobrecorriente.
(2) Circuito de protección de alto voltaje
El principio de funcionamiento del circuito de protección de alto voltaje es el siguiente.
Cuando el voltaje de la red aumenta más allá del valor máximo, el voltaje de salida de la bobina de retroalimentación del transformador también aumentará. El voltaje excederá los 20 V, en este momento el tubo regulador de voltaje ZD901 está roto y se produce una caída de voltaje en la resistencia R911. Cuando la caída de voltaje es de 0,6 V, el transistor Q902 se enciende y luego la base del transistor Q901 pasa a un nivel alto, de modo que el transistor Q901 también se enciende. Al mismo tiempo, el diodo D903 también se enciende, lo que hace que el cuarto pin del chip del controlador PWM SG6841 se conecte a tierra, lo que resulta en una corriente de cortocircuito instantánea, lo que hace que el controlador PWM SG6841 apague rápidamente la salida de pulso.
Además, después de encender el transistor Q902, el voltaje de referencia de 15 V del pin 7 del controlador PWM SG6841 se conecta directamente a tierra a través de la resistencia R909 y el transistor Q901. De esta manera, el voltaje del terminal de fuente de alimentación del chip SG6841 del controlador PWM se vuelve 0, el controlador PWM deja de emitir ondas de pulso y el tubo de conmutación y el transformador de conmutación dejan de funcionar para lograr una protección de alto voltaje.
5. Circuito de filtro rectificador
La función del circuito de filtro de rectificación es rectificar y filtrar el voltaje de salida del transformador para obtener un voltaje CC estable. Debido a la inductancia de fuga del transformador de conmutación y al pico causado por la corriente de recuperación inversa del diodo de salida, ambos forman una posible interferencia electromagnética. Por lo tanto, para obtener voltajes puros de 5V y 12V, el voltaje de salida del transformador de conmutación debe rectificarse y filtrarse.
El circuito de filtro rectificador se compone principalmente de diodos, resistencias de filtro, condensadores de filtro, inductores de filtro, etc.
En la figura, el circuito de filtro RC (resistencia R920 y condensador C920, resistencia R922 y condensador C921) conectados en paralelo a los diodos D910 y D912 en el extremo de salida secundario del transformador de conmutación T901 se utiliza para absorber la sobretensión generada en el diodo D910 y D912.
El filtro LC compuesto por diodo D910, condensador C920, resistencia R920, inductor L903, condensadores C922 y C924 puede filtrar la interferencia electromagnética de la salida de voltaje de 12 V del transformador y generar un voltaje estable de 12 V.
El filtro LC compuesto por diodo D912, condensador C921, resistencia R921, inductor L904, condensadores C923 y C925 puede filtrar la interferencia electromagnética del voltaje de salida de 5 V del transformador y generar un voltaje estable de 5 V.
6. Circuito de control del regulador de 12V/5V
Dado que la alimentación de la red eléctrica de 220 V CA cambia dentro de un cierto rango, cuando la alimentación de la red eléctrica aumenta, el voltaje de salida del transformador en el circuito de alimentación también aumentará en consecuencia. Para obtener voltajes estables de 5V y 12V, se requiere un circuito Regulador.
El circuito regulador de voltaje de 12V/5V se compone principalmente de un regulador de voltaje de precisión (TL431), un optoacoplador, un controlador PWM y una resistencia divisora de voltaje.
En la figura, IC902 es un optoacoplador, IC903 es un regulador de voltaje de precisión y las resistencias R924 y R926 son resistencias divisoras de voltaje.
Cuando el circuito de alimentación está funcionando, el voltaje CC de salida de 12 V se divide entre las resistencias R924 y R926, y se genera un voltaje en R926, que se agrega directamente al regulador de voltaje de precisión TL431 (al terminal R). Se puede saber por los parámetros de resistencia en el circuito. Este voltaje es suficiente para encender el TL431. De esta manera, el voltaje de 5 V puede fluir a través del optoacoplador y el regulador de voltaje de precisión. Cuando la corriente fluye a través del LED del optoacoplador, el optoacoplador IC902 comienza a funcionar y completa el muestreo de voltaje.
Cuando el voltaje de la red eléctrica de 220 V CA aumenta y el voltaje de salida aumenta en consecuencia, la corriente que fluye a través del optoacoplador IC902 también aumentará en consecuencia y el brillo del diodo emisor de luz dentro del optoacoplador también aumentará en consecuencia. La resistencia interna del fototransistor también se reduce al mismo tiempo, de modo que también se reforzará el grado de conducción del terminal del fototransistor. Cuando se fortalece el grado de conducción del fototransistor, el voltaje del pin 2 del chip del controlador de potencia PWM SG6841 caerá al mismo tiempo. Dado que este voltaje se agrega a la entrada inversora del amplificador de error interno del SG6841, el ciclo de trabajo del pulso de salida del SG6841 se controla para reducir el voltaje de salida. De esta manera, se forma el circuito de retroalimentación de salida de sobretensión para lograr la función de estabilizar la salida, y el voltaje de salida se puede estabilizar en alrededor de 12 V y 5 V de salida.
pista:
Un optoacoplador utiliza la luz como medio para transmitir señales eléctricas. Tiene un buen efecto de aislamiento de señales eléctricas de entrada y salida, por lo que se usa ampliamente en varios circuitos. En la actualidad, se ha convertido en uno de los dispositivos optoelectrónicos más diversos y utilizados. Un optoacoplador generalmente consta de tres partes: emisión de luz, recepción de luz y amplificación de señal. La señal eléctrica de entrada hace que el diodo emisor de luz (LED) emita luz de una determinada longitud de onda, que es recibida por el fotodetector para generar una fotocorriente, que se amplifica aún más y se emite. Esto completa la conversión eléctrico-óptica-eléctrica, desempeñando así el papel de entrada, salida y aislamiento. Dado que la entrada y la salida del optoacoplador están aisladas entre sí y la transmisión de la señal eléctrica tiene las características de unidireccionalidad, tiene buena capacidad de aislamiento eléctrico y capacidad antiinterferencia. Y debido a que el extremo de entrada del optoacoplador es un elemento de baja impedancia que opera en el modo actual, tiene una fuerte capacidad de rechazo en modo común. Por lo tanto, puede mejorar en gran medida la relación señal-ruido como elemento de aislamiento terminal en la transmisión de información a largo plazo. Como dispositivo de interfaz para el aislamiento de señales en la comunicación digital por computadora y el control en tiempo real, puede aumentar en gran medida la confiabilidad del trabajo de la computadora.
7. circuito de protección contra sobretensión
La función del circuito de protección contra sobretensión es detectar el voltaje de salida del circuito de salida. Cuando el voltaje de salida del transformador aumenta anormalmente, el controlador PWM apaga la salida de pulso para lograr el propósito de proteger el circuito.
El circuito de protección contra sobretensión se compone principalmente de un controlador PWM, un optoacoplador y un tubo regulador de voltaje. Como se muestra en la figura anterior, el tubo regulador de voltaje ZD902 o ZD903 en el diagrama esquemático del circuito se utiliza para detectar el voltaje de salida.
Cuando el voltaje de salida secundario del transformador de conmutación aumenta de manera anormal, el tubo regulador de voltaje ZD902 o ZD903 se romperá, lo que provocará que el brillo del tubo emisor de luz dentro del optoacoplador aumente de manera anormal, lo que provocará que el segundo pin del controlador PWM para pasar a través del optoacoplador. El fototransistor dentro del dispositivo está conectado a tierra, el controlador PWM corta rápidamente la salida de pulso del pin 8 y el tubo de conmutación y el transformador de conmutación dejan de funcionar inmediatamente para lograr el propósito de proteger el circuito.
Hora de publicación: 07-oct-2023