LED背光驱动电路原理分析.docx

LED 背光驱动电路原理分析-杨在鲁该部分电路主要由集成块 IC8101(LD7400)组成，见下图LD7400 是通嘉公司生产的异步电流模式升压控制器，可以在 10.5V～28V 电压范围工作该器件具有斜率补偿、输入电压欠压锁定、输出电压短路保护、可编程振荡器频率、热关断保护等功能1．背光开关控制电路背光开关控制电路较为简单，主要由主板发出的开关控制信号 ON/OFF 和 Q8302、IC8101(LD7400)的③脚构成二次开机后，背光开关控制信号 ON/OFF 由低电平变为高电平，经 CN9903 的 13 脚送入到二合一电源板该信号经 R8304 和 R8305 分压后，加到 Q8302 的控制极，Q8302 饱和导通，相当于把 R8306-端接地，IC8101 内电路检测到这一信号后，使 IC8101 进入正常工作模式2．升压电路本机采用自举升压电路结构把+36V 电压升高到 78V 电压，为 LED 背光灯供电它的好处是：当功率转换电路未工作或功率管短路时，输出的电压低，不会使 LED 过流而损坏，同时可以避免开机瞬间冲击电流对 LED 的影响　　二次开机后，+12V 电压直接加到 LD7400 的⑧脚，LD7400 启动工作。

当开关控制信号 ON/OFF 变为高电平使 Q8302 饱和导通时，LD7400 内部控制电路检测到这一情况，从⑦脚输出 PWM 脉冲当⑦脚输出高电平时，该信号经 R8104 和 R8105 加到 Q8101 的栅极，Q8101 饱和导通36V 电压经 L8101、Q8101 和 R8107 到地， 电感 L8101 储能，感应电动势为上正下负当⑦脚为低电平时 Q8101 截止，Q8101的栅极电荷经 D8101、R8104 回到 LD7400 的⑦脚内部流过 L8101 两端的电流被截断，L8101 感应的电动势变为上负下正此时，L8101 感应的电动势叠加上+36V 的输入电压，形威 78V 电压作为 LED 背光灯的驱动电压3．电流稳压电路因 LED 对电流要求严格，因此本电源稳压取样采取电流取样模式，从电流检测电阻 R8201、R8202、R8203、R8204 、R8205、R8213 上取得经 LED 灯管的电流大小信号送入 IC 的 FB 脚，调整驱动脉冲占空比实现 LED 驱动电流控制LED-SOURCE 电压产生后，从接 LED 灯串的插座 CN8901 的 12 脚和①脚接入，送往 LED 灯条，LED灯条的另一端经 CN8901 的⑩脚和③脚（LED-1）与背光灯驱动电路中 Q8203 的漏极相接。

R8201—R8205、R8213 为电流检测电阻，R8211、R8208/R8214、IC8201 为基准电压形成电路，12V 经基准电压形成电路将 FB 点电压抬升到 2.5V 左右，完成该信号与 IC8101 的①脚内部电路匹配（ ①脚输入电压要求在 2.5V 左右，内部电路才能正常工作）当某种原因造成流过 LED 灯条的电流过大时，流过电流检测电阻 两端的电流增大，电流检测电阻 R8201 等电阻两端的电压升高，使 FB 电压升高，经 lC 内部逻辑处理电路控制后，⑦脚输出的 PWM 脉冲占空比就会减小，使 Q8101 导通时间缩短， L8101 储能时间下降，LED-SOURCE 电压降低，使流过 LED 灯条的电流减小当某种原因造成 LED 背光板的电流过小时，稳压过程与上述过程相反4．调光控制由于 LED 发光二极管的发光亮度对电流变化很敏感，微小的电流变化都会造成 LED 的亮度变化，再加上 LED 发光二极管允许流过的电流大小有限，稍微低一点或高一点就会造成 LED 发出的光线颜色改变，因此，很难用调节电流的方法来调节 LED 发光亮度所以，LED 发光二极管一般都采用 PWM 脉冲调光的方式来调节亮度。

本电源使用的是 PWM 调光，即利用人眼的视觉特点，通过单位时间内，LED 亮灭时间的比例，来达到调整 LED 亮度的目的本电源的调光控制分两部分完成，一路控制 IC8101，使 IC8101 的⑦脚无脉冲输出；另一路控制 Q8203，使 LED 背光板电流通路瞬间断开主板送来的背光亮度控制信号 DIM 从 CN9903 的⑩脚输入，一路经 R8103 和 R8102 分压后，加到 IC8101 的⑤脚当 DIM 信号为高电平时，送入⑤脚的信号也为高电平（大于 2V），IC8101 内部电路正常工作，⑦脚输出正常的驱动信号，LED 背光灯正常点亮；当 DIM 信号为低电平时，送入 ⑤脚的信号也为低电平（小于 1V），内部控制电路使 ⑦脚输出低电平，Q8101 截止另一路直接送入 Q8202 的基极当 DIM 信号为高电平时，Q8202 饱和导通，Q8201 导通，Q8203 的栅极为高电平饱和导通，LED 背光板有电流流过而发光；当 DIM 信号为低电平时， Q8202 截止，Q8201因基极为高电平而截止，从而使 Q8203 的栅极无电压，Q8203 也截止 LED 中无电流通路不发光。

由于DIM 信号的频率是在 100Hz—800Hz 之间，远高于人眼的视觉暂停的界限，所以人眼看不见背光闪烁　　5．保护电路保护电路主要由过压保护电路、LED 背光开路保护电路、过流保护电路及过热保护电路组成1)过热保护过热保护电路主要是限制集成电路总功率耗散当集成电路内部温度达到 150℃时，集成电路内部保护电路动作，关闭⑦脚 PWM 信号输出2)过压保护电路/LED 背光开路保护电路在 LED 背光板负载开路或者输出电压过高时，必须使芯片进入保护状态，从而使芯片停止工作当负载开路时会导致 FB 上的反馈电压一直为低电平，LD7400 则会一直工作在最大占空比状态，同时由于电感 L8101 没有退 磁通路，输出电压 LED-SOURCE 会越来越高最终结果是损坏 LED 驱动电源因此，本电源加有过压保护电路 /LED 背光开路保护电路，它主要由可控硅 Q8301 及外围电路构成当负载开路或 LED-SOURCE 电压异常升高时，该电压使稳压管 ZD8301导通，ZD8301 导通后， Q8301 导通，主板送入的背光开关控制信号 ON/OFF 信号被 Q8301 短接到地，Q8302 截止，R8306 从电路中断开，IC8101 内部控制电路检测到这一信息后，关闭⑦脚的 PWM 脉冲信号输出。

3)过流保护IC8101 的④脚内置有过流比较器当 LED -SOURCE 的负载过重或其他原因造成流过 Q8101 的电流增大时，流过 R8107 两端的电流也跟着升高，R8107 两端的电压升高，该信号经 R8109 加到 IC8101 的④脚（内部 OCP 比较器的正端）当电压达到 ()．5V 时，OCP 比较器翻转，过流保护电路动作，关闭⑦脚的 PWM 脉冲信号输出。