逆变器及电路分析BI.ppt

逆变器逆变器•什么是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极灯管所需的1500V—1800V的交流电一般独立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压板或高压条•高压板的输入口一般有四个信号：一是供电高压板的输入口一般有四个信号：一是供电12V或或24V（（VIN\VDD），二是接地（），二是接地（GND），三是），三是背光开背光开/关控制（关控制（ON/OFF\BL-ON\ASK\ON-BACK\EN））,四是亮度调整端四是亮度调整端（（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，一根为低电平为高电平，一根为低电平 输入接口输入接口12V/GND/EN/BKLT输出接口输出接口高高压电容容变压器器功率放大功率放大MOS管管背光控制背光控制IC20-26寸背光驱动板实物图寸背光驱动板实物图高压板电路高压板电路 高压板电路框图高压板电路框图 高压板电路作用：为背光灯管提供电源，将高压板电路作用：为背光灯管提供电源，将DC转换为转换为AC高压输出，启动电压为高压输出，启动电压为1500~1800V，，正常工作时为：正常工作时为：500~800V，电流，电流5~9mA。

控制控制信号信号驱动驱动芯片芯片开关开关电路电路功放功放电路电路负载负载CCFLCCFL电源电源供电供电电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈逆变器电路构成框图：逆变器电路构成框图：输出输出电路电路逆变器电路构成：逆变器电路构成：驱动驱动IC输出电路输出电路振荡器：振荡器：作用是产生作用是产生100KHZ稳定的波形稳定的波形调制器：调制器：作用是把作用是把CPU（有的液晶显示处理器内嵌（有的液晶显示处理器内嵌CPU）送来）送来的的PWM信号和振荡信号进行调制，对输出波形进行整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：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，并且要适当的限流波变换，并且要适当的限流正弦波的转换正弦波的转换：：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是纯感性输出脉冲脉冲波，输出电路是谐振电路输出必然是正弦波波，输出电路是谐振电路输出必然是正弦波所所以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，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电路就能做到最大限度的把能量传输给灯管方法法是是：：在高压变压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 电电容器容器C和输出变压器输出端和输出变压器输出端L及负载组成了一个串连谐振电路及负载组成了一个串连谐振电路 功功率输出信号的频率作用于电感率输出信号的频率作用于电感L和电容和电容C，，在此频率下，当电感在此频率下，当电感L的感的感抗抗XL等于电容等于电容C的容抗的容抗XC时，电路产生谐振，由于是串连谐振电路，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。

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灯管点亮后灯管点亮后是是负阻特性，必须有限流负阻特性，必须有限流装置装置，此电路中电容，此电路中电容 C的容抗，正好起到限流的的容抗，正好起到限流的作用作用，此种方式限流能量损耗极小，此输，此种方式限流能量损耗极小，此输出电路极为巧妙出电路极为巧妙2020寸背光板电路图（寸背光板电路图（BIT3106)BIT3106)背光板图片背光板图片电路分析一电路分析一•BIT3106BIT3106是是PWMPWM控制控制IC,IC,内部振荡器为多谐振荡器，外部无内部振荡器为多谐振荡器，外部无晶振共3030只脚，分两组，两套信号处理输出，两组共用只脚，分两组，两套信号处理输出，两组共用一个振荡信号，一个振荡信号，2 2至至1515脚是脚是B B组，组，1616至至2929脚是脚是A A组1 1脚是脚是REF(VREF)REF(VREF)：所有背光电路：所有背光电路ICIC都有这样一个脚，表示本集都有这样一个脚，表示本集成电路的基准电压（内部多谐振荡器用）。

成电路的基准电压（内部多谐振荡器用）REFREF还是各种还是各种保护控制电路的基准电压，是关键引脚保护控制电路的基准电压，是关键引脚•要点亮灯管时，要点亮灯管时，CN1CN1的的3 3脚脚ON\OFFON\OFF信号为信号为H,H,经经R87R87至至Q1Q1基极，基极，Q1Q1导通，导通，C C极极L L使使Q2Q2导通，导通，CN1CN1的的1 1、、2 2脚脚12V12V经经R10R10、、Q2Q2至至BIT3106BIT3106的的6 6脚和脚和1212脚，内部振荡电路工作，振频由脚，内部振荡电路工作，振频由8 8脚和脚和9 9脚外接脚外接RCRC决定产生振荡脉冲经分频后至内部驱动电路变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换整形后由1717、、1818、、1313、、1414脚和脚和1515、、1616脚输出电路分析二电路分析二•驱动电路：全桥驱动电路产生交流高压，驱动驱动电路：全桥驱动电路产生交流高压，驱动CCFLCCFL工作驱动电路由驱动电路由Q3Q3至至Q14,U2Q14,U2至至U5,T1U5,T1至至T6T6等元件构成其中等元件构成其中Q3Q3至至Q6Q6是开关，是开关，Q7Q7至至Q14Q14是互补推动级，是互补推动级，U2U2至至U5U5是功率放大是功率放大级，内含双级，内含双MOSMOS管（一支管（一支P P沟道、一支沟道、一支N N沟道），沟道），TITI至至T6T6是是高压变压器。

高压变压器U2U2、、U3U3完成完成TITI至至T3T3初级绕组的电压变换，点初级绕组的电压变换，点亮亮A A组三支灯管；组三支灯管；U4U4、、U5U5完成完成T4T4至至T6T6初级绕组的电压变换，初级绕组的电压变换，点亮点亮B B组三支灯管组三支灯管D4D4至至D9D9起隔离作用（三路之间过压的起隔离作用（三路之间过压的隔离），其中右侧二极管对电压整形、和电容充放电构成隔离），其中右侧二极管对电压整形、和电容充放电构成回路Q15Q15至至Q17Q17与与Q18Q18至至Q20Q20组成串联式电流检测电路组成串联式电流检测电路BIT3106BIT3106内部产生的振荡脉冲经处理后由内部产生的振荡脉冲经处理后由1717、、1818、、1313、、1414脚输出脚输出P P沟道沟道MOSMOS驱动信号，驱动信号，1515、、1616脚输出脚输出N N沟道沟道MOSMOS驱动信驱动信号，驱动号，驱动A A、、B B两组驱动电路工作两组驱动电路相同两组驱动电路工作两组驱动电路相同电路分析三电路分析三•驱动电路工作过程：驱动电路工作过程：A A组驱动电路由组驱动电路由Q3Q3、、Q7Q7、、Q8Q8，，Q4Q4、、Q9Q9、、Q10,U2Q10,U2、、U3,TIU3,TI、、T2T2、、T3T3等元件组成。

等元件组成•BIT3106BIT3106的的1818脚出驱动信号经控制开关脚出驱动信号经控制开关Q4Q4，，Q9Q9、、Q10Q10推挽放大后推挽放大后经经R37R37至至U3U3的的4 4脚，内部脚，内部P P沟道沟道MOSMOS管放大后由管放大后由5 5脚和脚和6 6脚出•BIT3106BIT3106的的1515脚出驱动信号经脚出驱动信号经R35R35至至U2U2的的2 2脚，内部脚，内部N N沟道沟道MOSMOS管放管放大后由大后由7 7脚和脚和8 8脚出•BIT3106BIT3106的的1717脚出驱动信号经控制开关脚出驱动信号经控制开关Q3Q3，，Q7Q7、、Q8Q8推挽放大后经推挽放大后经R34R34至至U2U2的的4 4脚，内部脚，内部P P沟道沟道MOSMOS管放大后由管放大后由5 5脚和脚和6 6脚出•BIT3106BIT3106的的1616脚出驱动信号经脚出驱动信号经R38R38至至U3U3的的2 2脚，内部脚，内部N N沟道沟道MOSMOS管放管放大后由大后由7 7脚和脚和8 8脚出•在驱动脉冲控制下在驱动脉冲控制下U2U2、、U3U3内内MOSMOS管交替工作，输出的脉冲信号经管交替工作，输出的脉冲信号经C22C22至至C24C24加到加到T1T1至至T3T3的初级绕组，经的初级绕组，经T1T1至至T3T3变换后，在变换后，在T1T1至至T3T3变压器次级绕组输出高压。

变压器次级绕组输出高压电路分析四电路分析四•T1T1次级输出的高压经次级输出的高压经CN2CN2的的1 1脚脚 进入进入A A组灯管组灯管1 1 ，电流从，电流从CN2CN2的的2 2脚输出经脚输出经R49R49、、R51R51到地形成回路，到地形成回路，A A组灯管组灯管1 1被点亮•T2T2次级输出的高压经次级输出的高压经CN3CN3的的1 1脚脚 进入进入A A组灯管组灯管2 2，电流从，电流从CN3CN3的的2 2脚输出经脚输出经R54R54、、R56R56到地形成回路，到地形成回路，A A组灯管组灯管2 2被点亮•T3T3次级输出的高压经次级输出的高压经CN4CN4的的1 1脚脚 进入进入A A组灯管组灯管3 3 ，电流从，电流从CN4CN4的的2 2脚输出经脚输出经R59R59、、R60R60到地形成回路，到地形成回路，A A组灯管组灯管3 3被点亮•为保证背光灯亮度稳定为保证背光灯亮度稳定 ，在，在R51R51、、R56R56、、R60R60上端产生的电上端产生的电压作为负反馈经压作为负反馈经D11D11、、D13D13、、D15D15、、R5R5至至BIT3106BIT3106的的2929脚内部脚内部放大器的反向输入端，稳定内部放大器工作状态。

放大器的反向输入端，稳定内部放大器工作状态•B B组驱动电路工作过程与组驱动电路工作过程与A A组相同 电路分析五电路分析五•亮度调节：亮度调节：R1R1、、R2R2、、R3R3、、R12R12、、D1D1、、D2D2、、R81R81、、R82R82构成灯构成灯管亮度控制电路从管亮度控制电路从CN1CN1的的4 4脚输入的脚输入的PWMPWM控制电压经控制电压经R1R1、、R2R2分压，分压，C2C2滤波，滤波，R3R3限流后由限流后由D1D1、、R81R81和和D2D2、、R82R82加到加到BIT3106BIT3106的的2929脚和脚和2 2脚，经内部电路处理后控制输出驱动脉脚，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）：过流保护（背光灯工作状态保护）：A A组组3 3根灯管的过流保根灯管的过流保护由护由D10D10、、D12D12、、D14D14、、Q15Q15、、Q16Q16、、Q17Q17、、Q21Q21及及BIT3106BIT3106的的2727脚内部电路构成。

脚内部电路构成CN2CN2上的灯管上的灯管1 1点亮后，在点亮后，在R49R49上形成检上形成检测电压，经测电压，经D10D10、、R50R50至至Q15Q15栅极；栅极； CN3 CN3上的灯管上的灯管2 2点亮后，点亮后，在在R54R54上形成检测电压，经上形成检测电压，经D12D12、、R53R53至至Q16Q16栅极；栅极； CN4 CN4上的上的灯管灯管3 3点亮后，在点亮后，在R59R59上形成检测电压，经上形成检测电压，经D14D14、、R58R58至至Q17Q17栅极 Q15 Q15、、Q16Q16、、Q17Q17组成串联式电流检测电路组成串联式电流检测电路电路分析六电路分析六•某种原因某种原因A A组组3 3根灯管或其中根灯管或其中1 1根灯管电流减小时，在根灯管电流减小时，在R49R49、、R54R54、、R59R59上端获得的电压下降，上端获得的电压下降， Q15 Q15、、Q16Q16、、Q17Q17栅极电压下降，栅极电压下降，Q21Q21栅极电压上升、漏极电压下降并送入栅极电压上升、漏极电压下降并送入BIT3106BIT3106的的2727脚，当脚，当2727脚电脚电压下降到压下降到0 0. .3V3V时，时，1717脚和脚和1818脚输出的脉冲被切断，电路出于保脚输出的脉冲被切断，电路出于保护状态。

护状态 •Q15Q15、、Q16Q16、、Q17Q17在灯管不点亮时，不导通在灯管不点亮时，不导通•OLPAOLPA高电位时电路正常工作，有一支灯管不亮高电位时电路正常工作，有一支灯管不亮OLPAOLPA就是低电位，就是低电位，所有灯就不亮所以称背光灯工作状态保护将所有灯就不亮所以称背光灯工作状态保护将C48C48短路短路OLPAOLPA就就是低电位，即无上述功能目前都已经不用此电路了，因为灵是低电位，即无上述功能目前都已经不用此电路了，因为灵敏度太高了，所有灯管不同时发光的时候检测电路会误动作，敏度太高了，所有灯管不同时发光的时候检测电路会误动作，以为灯管坏了实际是启动时有误差（启动性能不好），但灯以为灯管坏了实际是启动时有误差（启动性能不好），但灯管不坏，此电路误以为坏管不坏，此电路误以为坏•B B组过流保护电路由组过流保护电路由D16D16、、D18D18、、D20D20、、Q18Q18、、Q19Q19、、Q20Q20、、Q22Q22、及、及BIT3106BIT3106的的4 4脚内电路构成工作原理与脚内电路构成工作原理与A A组相同电路分析七电路分析七•过压保护电路：用于检测变压器输出的高压是否过高。

过压保护电路：用于检测变压器输出的高压是否过高BIT3106BIT3106有两个过压检测脚（有两个过压检测脚（CLAMP)CLAMP)，，2626脚用于检测脚用于检测T1T1、、T2T2、、T3T3输出的高压；输出的高压；5 5脚用于检测脚用于检测T4T4、、T5T5、、T6T6输出的高压输出的高压•T1T1输出的交流高压经输出的交流高压经C30C30、、C31C31分压，分压，D4D4、、C25C25整流滤波形整流滤波形成第一路电压；成第一路电压；T2T2输出的交流高压经输出的交流高压经C33C33、、C34C34分压，分压，D5D5、、C25C25整流滤波形成第二路电压；整流滤波形成第二路电压；T3T3输出的交流高压经输出的交流高压经C37C37、、C38C38分压，分压，D6D6、、C25C25整流滤波形成第三路电压这三路电压整流滤波形成第三路电压这三路电压经经R45R45、、R46R46分压后送入分压后送入BIT3106BIT3106的的2626脚当T1T1、、T2T2、、T3T3次次级输出的高压同时或任意一组升高造成级输出的高压同时或任意一组升高造成2626脚电压高于脚电压高于2V2V时，时，经内部电路处理后使经内部电路处理后使1717脚和脚和1818脚停止输出驱动脉冲从而达脚停止输出驱动脉冲从而达到过压保护的目的。

到过压保护的目的•T4T4、、T5T5、、T6T6输出的高压到输出的高压到BIT3106BIT3106的的5 5脚的过压保护电路工脚的过压保护电路工作过程与作过程与2626脚的过压保护电路工作过程相同脚的过压保护电路工作过程相同BIT3106BIT3106引脚功能引脚功能脚位脚位 引脚名引脚名 功功 能能 1 1VREF(REFVREF(REF) )参考电压输出参考电压输出 2 2INNBINNB误差放大器误差放大器B B反向输入端反向输入端 3 3CMPBCMPB误差放大器误差放大器B B输出端 4 4CLPBCLPBB B组灯管单元电流检测该脚低于组灯管单元电流检测该脚低于0 0. .3V3V或灯或灯管开路时，电路处于保护状态。

管开路时，电路处于保护状态 5 5CLAMPBCLAMPBB B组灯管单元过压保护端该脚高于组灯管单元过压保护端该脚高于2V2V时，时，B B组灯管将关闭组灯管将关闭 6 6AVDDAVDD模拟电路电源模拟电路电源 7 7SSTSST软启动端软启动端 8 8RTDLYRTDLY基准电流设置该脚与基准电流设置该脚与7 7脚外电容组合决定脚外电容组合决定灯管点亮时间，与灯管点亮时间，与9 9脚外电容组合决定灯管脚外电容组合决定灯管工作频率，与工作频率，与2323脚外电容组合决定亮度控制脚外电容组合决定亮度控制器的工作频率器的工作频率 9 9 CTOSCCTOSC振荡频率控制外接电容端，与振荡频率控制外接电容端，与8 8脚外接电阻脚外接电阻组合，决定灯管工作频率组合，决定灯管工作频率1010SYNCRSYNCR同步电阻外接端同步电阻外接端1111SYNCFSYNCF外接电阻到地外接电阻到地1212PVDDPVDD驱动电路电源驱动电路电源1313POUT2BPOUT2B驱动器驱动器B B输出端输出端2 2，驱动，驱动P P沟道场效应管。

沟道场效应管1414POUT1BPOUT1B驱动器驱动器B B输出端输出端1 1，驱动，驱动P P沟道场效应管沟道场效应管1515NOUT1NOUT1驱动器驱动器A A、、B B输出端输出端1 1，驱动，驱动N N沟道场效应管沟道场效应管1616NOUT2NOUT2驱动器驱动器A A、、B B输出端输出端2 2，驱动，驱动N N沟道场效应管沟道场效应管1717POUT1APOUT1A驱动器驱动器A A输出端输出端1 1，驱动，驱动P P沟道场效应管沟道场效应管1818POUT2APOUT2A驱动器驱动器A A输出端输出端2 2，驱动，驱动P P沟道场效应管沟道场效应管1919PGNDPGND地地2020READYNREADYN系统工作指示端系统工作指示端2121PWMOUTPWMOUT亮度脉冲输出端亮度脉冲输出端2222DIMDCDIMDC亮度输入端亮度输入端2323CTPWMCTPWMPWMPWM亮度控制频率设置端，与亮度控制频率设置端，与8 8脚外电阻决脚外电阻决定定PWMPWM亮度控制器的频率亮度控制器的频率2424EAEA芯片使能端芯片使能端2525AGNDAGND地地2626CLAMPACLAMPAA A组灯管过压保护端。

当该脚电压高于组灯管过压保护端当该脚电压高于2V2V时，时，A A组组灯管将关闭灯管将关闭2727CLPACLPAA A组灯管单元电流检测，当该脚电压低于组灯管单元电流检测，当该脚电压低于0 0. .3V3V或灯或灯管开路时，电路处于保护状态管开路时，电路处于保护状态2828CMPACMPA误差放大器误差放大器A A输出端2929INNAINNA误差放大器误差放大器A A反相输入端反相输入端3030INPINP驱动器驱动器A A、、B B同相输入端同相输入端。