康佳小屏幕液晶电视电源及驱动电路分析与维修

在液晶彩电中，由于液晶面板不能主动发光，所以只有在背光源的照射下才能看到图像。稍早前的液晶彩电多采用冷阴极(CCFL)灯管作为背光光源，现在普遍采用LED(发光二极管)作为背光源。
使用LED作为背光源，主要有两大优点:一是节能;二是具有更好的色域，图像效果更逼真。

目前小尺寸LED多采用侧背光的方式，即将LED灯排成灯条形状，置于液晶屏背光模组的上下两侧或者四周，如图1所示，再通过导光板将光线折射，使多数光线可以垂直于LCD面板射出，从而实现背光照射功能。

另一种LED背光方式是将LED均匀分布于背光模组底部，使光线能直接垂直射出，称之为“直下式”背光，如图2所示。由于采用这种方式背光的液晶屏厚度较厚，所以仅用于少数大屏幕LED液晶彩电中。

与同尺寸采用CCFL灯管的液晶彩电相比，LED背光非常节能，其配用的开关电源电路输出功率也小很多。目前，在康佳小屏幕(26英寸及其以下)LED液晶彩电中，主要板件型号见表1。

一、开关电源电路
目前26英寸以下LED液晶电视主要采用的电源包括36W(34006834)和60W (34006812)两款，二者均采用反激拓扑设计，电路基本相同，主要区别是前者只有一路+12V输出，后者有一路+12V和-路+24V输出，这两种电源的主要参数见表2。

34006834型和34006812 型开关电源均采用新型厚膜电路FSQ0465R(UB901)，34006834型板的电路如图3所示。

FSQ0465R类属于FSQ系列(常用型还有FSQ0565、FSQ0567、FSQ0765等)，内置有PWM控制电路与高耐压(高于650V )MOSFET大功率场效应管，还有基准电压源、振荡器、RS触发器等电路，并具有过流过压、欠压和过热等完善的保护功能，其引脚功能和电压见表3。

值得一提的是，FSQ系列是新-代的厚膜产品， 是工作方式为CCM( Continuous Current Mode，电流连续模式)和QR(Quasi resonant，准谐振方式)混合的产品，在低压重载时进人cCM方式，频率变化范围很小( 48kHz~67kHz)，以提高工作效率;而在高压或轻载时，进入QR方式，以减小开关管的导通损耗。因此，该系列厚膜块不论负载是轻还是重，其工作效率均很高。
1.启动控制电路
接通电源后，AC220V电压先经电感L902、L901及电容CY901~cy904高频滤波，再由BD901、c901全桥整流滤波，得到约+300V的直流电压，一路经启动电阻RB916、RB917加到UB901的⑥脚;另一路经开关变压器TB901的初级①-③绕组加到UB901的①脚。
加到UB901的⑥脚的电压经芯片内部的电流源给③脚外接电容CB905充电，当CB905两端电压达到+12V时，UB901内部振荡及PWM电路启动工作，此时芯片内部的电流源断开，芯片的供电由芯片③脚外接的串联稳压电路提供。
一旦开关电源启动后，TB901的⑤-⑥辅助绕组产生感应电压，先经DB902、CB909整流滤波，再由QB903、RB909 RB910及ZDB903等元件组成串联稳压电路稳压，得到约17.4V的电压，供给UB901的③脚，以驱动启动电源。
2.稳压控制电路
稳压控制电路主要由光耦UB960 (PC817)、 精密线性稳压器UB952(TL431 )及UB901的④脚内部电路组成，如图4所示。

输出的+12V电压一路经电阻RB964加到UB960的①脚，另一路经电阻RB962、RB963分压后加到UB952的①脚(R极)。当输出电压升高时， UB960的①脚电压升高，同时UB952的①脚电压上升，则UB952的③脚(K极)电压下降，这样加到UB960的①、②脚间的电压升高，其内部发光二极管发光强度增加，则UB960的③、④脚内接的光敏三极管导通.程度加深，使得UB901的④脚电压(VFB)下降，在内部电路的控制下，开关管的驱动脉冲占空比减小，则输出电压降低，从而达到稳压的目的。相反，若输出电压降低，其稳压过程与上述相反。
3.保护电路
该电源设有过压保护(oVP)、过载保护(OLP)和异常过流保护(AOCP)电路，这些保护电路均为重启模式(restart)，即当检测到异常情况时，开关管关断，Vcc电压下降，当Vcc下降到8V时，保护电路被重置，通过启动电路给Vcc电容充电，当Vcc电压充至12V时，重新进入正常工作状态。如果此时异常状况仍未被排除，则开关管保持关闭状态，Vcc电压又开始下降，如此循环，直至异常被排除，其相关电压波形如图5所示。

(1)过载保护(OLP)
由于通过开关管的峰值电流被严格限制，所以对于特定的输人电压，能提供的最大负载电流也是一定的，即电源能提供的最大功率被限制了。当负载电流消耗的功率超过此限制功率时，则输出电压下降，加到UB960的①、②脚间的电压下降，其内部发光二极管发光强度变弱，则流过UB960的③、④脚内接的光敏三极管电流减小，使得UB901的④脚电压(VFB)上升，当VFB升至2.5V时，D1截止(参见图4)，电流源给CB缓慢充电至Vcc。在这种情况下，当VFB达到6V时，芯片进入保护状态。UB901的④脚外接电容CFB，以防止因为瞬间电流脉冲导致的误保护，即该电容容量决定过载保护的响应时间。
(2)过压保护
过压保护电路由稳压二极管ZDB904、光耦UB953、三极管QB905等元件组成，参见图3。当12V输出电压超过13V时，ZDB904反向击穿，QB905导通，UB953导通，UB901的④脚电压(VFB)上升，电路进人OLP保护状态。
二、LED背光驱动电路
出于对LED光学性能、使用寿命等方面的考虑，LED驱动电路的主要作用有以下两点: 一是对LED灯串进行恒流驱动，并尽可能保证各灯串的电流均衡;二是将输人直流电压变换到适合LED灯串的电压。
1.LED背光参数
康佳小屏幕LED液晶彩电所用液晶屏主要有CMO屏和自主开发的液晶屏，两种屏均需外配LED驱动板，其LED背光的主要参数见表4。

以自制23.6英寸LED屏为例，其背光连接关系如图6所示，即8只串联成一小串，然后两小串并联作为一大串，即每一个大串中的LED颗数为16 (8X2PCS);LED电流为40mA(因为是两串并联，实际流过每串电流为20mA)，LED偏置电压Vf=2.9 V~3.5V，则灯串电压为(2.9V~3.5V)x8=23.2V~28V。

2.控制芯片OZ9998简介
该类液晶屏的LED背光驱动均采用升压(Boost)结构，将输人的12V(或24V)直流电压升到满足LED灯串的电压。

该背光驱动电路的控制芯片采用OZ9998 ，其内部电路如图7所示，主要特点如下:
(1)兼具Boost开/关控制和LED电流平衡功能;(2)每只芯片最大可驱动8个灯串;(3)具有外部PWM调光功能;(4)可多颗并联使用，驱动大于8路LED灯串;(5)LED灯串电流可以通过外部电阻设定。
3.升压与驱动电路

升压电路如图8所示，当场效应管Q1导通时，D1反偏截止，流过电感L1的电流线性上升，将电能储存于电感L1中，此时VLED输出电流完全由C2提供。Q1关断时，由于l1中电流不能突变，L1中电压极性反偏，此时L1中的感应电压与输人的DC电压串联，并通过D1向C2充电，则C2电压(泵升电压)高于输人的DC电压，此时电感储能向负载提供电流，并补充C2单独向负载供电时损失的电荷。
输出电压的调整是通过负反馈环路控制Q1的导通时间实现的。若直流负载电流上升，则导通时间会自动增加，为负载提供更多的能量。若输人电压下降，则峰值电流(即L1的储能)下降，会导致输出电压下降，但负反馈环路会检测到输出电压的下降，通过增大Q1的导通时间(Ton)来维持输出电压的恒定。
C1:输人滤波电容，开路状态不会对电路造成实质性影响，短路后会使后面电路失效。
L1:储能电感。开路则电路失效，短路会使升压电路无法工作，并且可能导致MOSFET管Q1烧毁。当检修Q1击穿故障时，应检测L1是否有短路，电感量是否正常。L1损坏后多表现为电感量为0。
D1:续流二极管，实修时应重点检测D1是否短路。
C2:输出储能电容，若容量减小，则升压输出电压会下降。
对于LED的恒流驱动控制主要由OZ9998(U702)的内部电路完成，采用OZ9998的LED恒流驱动电路典型应用电路如图9所示，其引脚功能见表5。

4.常见故障检修
故障现象1:二次开机后背光不亮，但伴音正常。分析检修:首先检查LED驱动板上的+12V供电及ENA、PWM信号是否正常，接着检测保险丝F702及升压开关管Q703是否正常，电感L701有无短路现象。从实修情况看，Q703击穿较为常见。如上述检查均正常，则测量U702的19脚的供电电压与17脚的5V基准电压是否正常。如果19脚电压正常，但17脚电压异常，则表明U702已经损坏。
故障现象2:开机后，屏上某一区域出现暗块，或者有规律地间歇性出现暗块。分析检修:该故障通常系某一灯条未被点亮所致。灯条或者驱动板异常均可能引发此故障。在背光正常点亮情况下，ISENS1 ~ISENS8端口的电压一般在0.3V~1.5V之间，虽不完全相等，但相差不大。在故障出现时，检测各灯串负极电压或0Z9998的ISENS端口电压可以初步判断故障原因:
(1)ISENS电压大于3.5V，表明此路灯串中有LED短路，使得多余电压加到了OZ9998引脚上。
(2)ISENS电压过低(低于0.1V)，则可能为此路灯串中有LED开路，或者连接线或连接插座等异常。如所有LED及连接线路正常，则可能是OZ9998损坏，需更换IC。
故障现象3:开机后背光一-闪即灭。分析检修:该故障通常系过压保护电路起控所致，应重点检查过压保护电路。正常情况下OVP2电压值设定在1.6V~1.8V，OVP1 比OVP2低10%，参见图9。若实际电路中只用了一只OZ9998，则只设有OVP2电压检测电路。