二合一电源模组的IP板电路原理分析与检修

二、逆变部分电路分析与检修

该二合一电源模组逆变部分采用凹凸微电子（ 02 MICro huer-national）生产的新型高效率CCFL背光灯控制集成电路OZ964,该集成电路主要用于单灯管以及多灯管的驱动。亮度控制是将模拟的可变直流电压转换为低频的脉冲宽度调制（PWM）信号。

1.OZ964功能

介绍OZ964与02960脚位功能一样，均支持宽电压范围输入，内置开灯启动保护和过电压保护、输入电压超低保护及关闭延迟保护、PWM调光控制、软性开机启动等电路，效率高，待机功耗低，在LG、PHILIPS等品牌液晶彩电逆变器上都得到了广泛应用。产品封装分为DIP-20和SOP-20两种，引脚功能完全相同，不考虑安装因素可以直接代换，实际上应用较多的是SOP封装，引脚功能见表1。

表1 OZ964引脚功能

2.电源供电、使能控制等相关电路分析与检修

OZ964GN的供电及使能控制电路由Q121、Q105、U6（ 78M05）、U103B（ LM358）、Q13、Q14、Q206、U102（OZ964GN）组成，见图7。

图7 OZ964GN的供电及使能控制电路

（1）电源供电电路

电源供电电路由Q121、Q105、U6（78M05）、U102（OZ964GN）的⑤脚内部电路组成。背光开关控制信号（BLON）加到Q121时，Q121导通，Q105导通，24VD电压加到U6（78M05）的②脚，经三端稳压集成块U6产生稳定的Sv电压，加到OZ964GN的⑤脚，正常工作时，该脚电压应在4.5V~5.0V之间。

（2）使能控制电路

02964GN的使能控制电路由U103B、Q13、Q14、Q206、U102的③脚内部电路组成。02964GN③脚电压的高低来自于外部控制电路，并连接主板MCU送来的逆变器开/关控制信号，OZ964GN的③脚为高电平时，IC工作；若为低电平时，IC停止工作。

R114、R115对5V分压，电容C12（j滤除干扰后送人02964GN的③脚，作为开启振荡集成电路使用。电容C120的作用是让ENA脚慢慢升到IC开启电压，从（）V升到开肩电压需Ims左右时间，以保证IC的正常启动，另一方面，从lP板上的六个高频变压器输出的正弦交流电经高压取样电容取样，分别经D216~D219整流，R223、R224分压后加到U1（）3B的⑤脚（正常电压（）+24V），与⑥脚电压（正常电压2.49V）进行比较，当U1（）3B的⑤脚为低电平时，⑦脚输出低电平，Q14、Ql、Q206、Q13、Q12、Q114均截止，02964GN的③脚电压为高电平（正常电压2.49V）。当lP板j:的六个高频变压器存在故障或某根灯管存在故障时，U1（）3B的⑤脚电压升高，⑦脚输出高电平，Q14.Q1.Q2（）6.Q13导通，Q12.Q114截止，02964CN的③脚电压为低电平。02964GN停止1:作，关闭激励脉冲输出。

3.软启动电路

U103A、Ql13、Q117组成软启动电路，如图8所示，其作用是在输入低电压时能够蘑新进行启动，02964CN④脚外接电容C122到地，其充电时问长短商接决定软启动时间，只有当输出电压增加到启动电压时，灯管才能点亮，这就减少了在启动时的冲击电流，避免高压电路元件和C,CFL灯管受冲击而损坏，提高了电路的可靠性。所以，开机后，我们看到背光灯管并不是开启立刻点亮，而是延迟2s~3s,当24V输入电压下降较多时。U103A②脚电压将降低，当低于③脚电压时，U103A①脚输出高电平，Q117导通，相当于取消保护；Q113导通，桕当于减小u1（）2⑩脚外接定时电阻，提高输f驱动脉冲的频率；当24V输入电压恢复到正常时，电流增大，U103A截止；此时，IC内部电流重新对C122进行充电，当充到一定值时，随着变压器次级电压不断升高，升到启动电压时，灯管又被点亮。

图8 软启动电路图

4.亮度控制电路

亮度控制电路由Q11、Q16、Q23、Q15、D114及02964GN的⑨、⑩、（13）、（14）等引脚内部相关电路组成，如图9所示。

图9 亮度控制电路图

02964GN（13）脚的工作状态受主板送来的状态检测信号控制，当插座CN402⑦脚送来的状态检测信号为低电平时，Q16、Qll截止，Q15导通，U102（13）脚为低电平，此时为逻辑电压调光方式。主板过来的亮度控制信号（模拟直流电压）通过插座CN402（11）脚送到（14）脚，与（15）脚产生的三角波进行比较，产生需要的方波，改变主板送过来的亮度控制信号电压，可以改变方波的占空比，从而改变MOS管在一个周期内的导通时间，即改变灯管的亮度。

当插座CN402⑦脚送来的状态检测信号为高电平时，Q16、Qll导通，Q15截止，U102（13）脚为高电平，此时为固定电压调光方式。

5、驱动控制电路

02964GN的（11）、（12）和（19）、（20）脚为IC的四个驱动脉冲输出端，如图10所示，分别为NDR_D、PDR_C、PDR_A、NDR_B,前两个脚与后两个脚轮换着产生高电平和低电平，分别控制着四个MOS管的导通与截止：有的lC只有两个驱动脚输出，分别为DRV1、DRV2,这两个脚轮换着产生高电平和低电平，每个脚控制2个MOS管的导通与截止。Q102、Q103为p沟道MOS管，栅极为高电平时MOS管截止，栅极为低电平时MOS管导通；Ql06、Q108为N沟道MOS管，栅极为高电平时MOS管导通，栅极为低电平时MOS管截止。PWM控制IC的几个驱动脉冲输出脚轮换着输出高电平和低电平，使几个MOS管轮换着导通和截止。

图10 驱动控制电路图

当Q102、Q103导通时，Q106,Q108截止，变压器Tl01、T102初级的①脚为高电平，④脚为低电平。Tl01初级中的电流流向为从上到下；当，Q102、Q103截止时，Q106、Q108导通，Tl0l、T102初级的①脚为低电平，④脚为高电平，Tl0l、T102初级中的电流流向为从下到上，这样便在T101、T102的次级产生高频方波电压。Tl01次级产生的高频方波电压通过控制Q203、Q204两个N沟道MOS管；T102的次级产生高频方波电压通过控制Q201、Q202两个P沟道MOS管。

升压变压器Tl01、T102次级产生的高频方波电压在MOS管Q201~Q204不断的导通与截止下获得电压更高的高频方波，再通过变压器T204耦合，在次级感应到电压更高的高频方波，同时驱动T201~T203、T301~T303和T6.

当变压器T204次级感应到的高频方波从低电平跳到高电平时，由于漏电感有抑制作用，变压器T201~T203、T301~T303的输出波形慢慢升到最大；当变压器T204次级感应到的高频方波从高电平跳到低电平时，由于漏电感有抑制作用，变压器T201~T203、T301~T303的输出波形慢慢降到最小，这样便将方波变成正弦波加到灯管上。正弦波的有效值约为800V,在开机瞬间约为1500V。

6.保护电路

（1）过压保护

变压器高压绕组输出电压经过电容取样及半波整流后，以并联的方式连接到02964GN的②脚。有多少个高压绕组就有多少个保护取样电路，该电源有6路过压保护取样电路。

由于各路保护取样电路都是并联在一起的，所以任何一路取样电压升高都会引起保护。IC内部设置的极限电平是2V,当取样电压达到这个极限电平时，lC内部OVP运放输出翻转，保护电路起控，OZ964GN的4个激励输出端将停止激励脉冲输出，灯管熄灭，同时⑦脚也没有3.3V的基准电压输出，整个IC不工作。

高压输出电压经二极管D209D210、D211、D212、D213、D214、D301、D302、D303、D304、D305、D306半波整流、R151取样后，形成的反馈电压加到U102②脚。当该脚电压达到2V时，保护电路开始起控。若要取消此保护功能，只需要将该脚断开即可。

（2）过流保护

在变压器输出级，取样、整流得到一个半波电压，送到OZ964GN的⑨脚。该电压反映了输出级的电流变化，其电流越大，⑨脚电压越高，LPWM脚方波电位上移。MOS管导通后产生的方波峰峰值降低，从而使交流输H{电压降低，输出电流减小。此电流负反馈保证了输出电流的稳定性，当输出级因短路等原因造成输出电流很大时，⑨脚电压会急剧上升，从而切断变压器的交流电压输出，IP板进入保护状态。

变压器T6③-④绕组产生的感应电压经D21、D22半波整流，C112滤波、R164限流后加到OZ964GN⑨脚，作为CCFL的电流检测信号。芯片根据此电流自动调整CCFL亮度，使其均衡。变压器T204次级高压越高，T6③-④绕组产生的感应电压也越高，加到OZ964GN⑨脚的电压也越高，经过IC内部处理后，降低输出激励脉冲的频率，最终减小灯管电流。

7.其他电路

02964CN的①脚为CCFL点灯时间限制端。外接C103、R152到地。当输出电路出现过压时，IC内部的开关接通，对Cl03充电。当充电到一定值时，IC启动内部保护功能，IC停止驱动脉冲输出。改变电容的大小，可以改变IC启动保护时间的快慢，电容越大，保护越慢；电容越小，保护越快。一般保护时间设计在1s~2s.

02964GN的⑥脚（AGND）为信号地，（16）脚（PGND）为电源地。设置两个地的目的是为了减小灯管与输入供电电路之间的干扰，有的背光灯板上设计了两个地，即信号地和电源地。信号地与灯管部分地相连，电源地与MOS管导通电路的地相连。信号地与电源地在背光板输入电路部分直接相连或通过跳线相连。

OZ964GN的⑦脚为基准电压输出端，通过电容C108到地，保持该脚电压的稳定性，同时通过钳位二极管Dlll连接到软启动脚④脚。常见的基准电压有2.5V、3.3V和5V三种。当IC保护时，该脚没有电压输出。

OZ964GN的⑩脚（CMP）为频率补偿端。该脚为IC内部电流反馈比较器输出端，当灯管出现开路或损坏时，灯管中没有电流，⑨脚电位急剧下降，⑩脚输出高电平，将IC关闭，IP板进入保护状态。在灯管启动时，该脚的电压为高电位，当灯管点亮后，电压恢复正常值。

OZ964GN的（17）、（18）脚为振荡lC工作频率设定端。其中，（17）脚为定时电阻连接端，外接电阻R173到地，改变电阻大小，可改变输出驱动脉冲的频率。电阻越大，驱动脉冲频率越低；电阻越小，驱动频率越高。（18）脚为定时电容连接端，外接电容C124到地，改变电容大小，可改变输出驱动脉冲的频率。电容越大，驱动脉冲频率越低；电容越小，驱动频率越高。

四、维修参考数据

该IP板主要IC及三极管实测值见表2-表7。