三星32英寸液晶屏驱动威廉希尔官方网站 的原理、组成及威廉希尔官方网站 分析

三星32英寸液晶屏内置16只灯管，随屏配套的灯管驱动威廉希尔官方网站 板型号为KLS -320VE.该灯管驱动威廉希尔官方网站 由两块BD9884及8组全桥架构功率输出威廉希尔官方网站 组成，如图1所示。功率输出管采用内含N沟道和P沟道的Sp8M3型MOSFET模块。两只SP8M3模块及输出高压变压器T组成一个全桥输出架构威廉希尔官方网站 。变压器初级绕组Ll接功率输出模块，次级高压绕组L2接冷阴极荧光灯管，次级低压绕组L3的感应电压作为取样电压送往BD9884FV的电压检测部分。

一、信号流程及工作原理简述

当数字板上的CPU发出"背光灯开"指令后，背光灯驱动板上的振荡器开始工作，产生频率约lOOkHz的振荡信号，送入调制器内部，对来自CPU的PWM亮度信号进行调制，调制后输出断续的l0OkHz激励振荡信号，送入功率输出威廉希尔官方网站 ，最后输出高压并点亮背光灯管。

PWM调制信号改变输出高压脉冲的宽度，从而达到改变背光亮度的目的，在背光灯管点亮后，L2、C及CCFL的组合又使高压波形正弦形变化（低Q值串联谐振），电容C的容抗及L2的感抗又起到对背光灯管的限流作用。

串联在背光灯管上的取样电阻R 上的压降作为背光灯管的工作状态检测信号，送到保护检测威廉希尔官方网站 （由10393组成）；L3输出的电压取样信号也输送到保护检测威廉希尔官方网站 ，当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，保护检测威廉希尔官方网站 起控，调制器停止输m.

由于三星32英寸屏是采用16只背光灯管，又由于背光灯管不能单纯的并联或串联，所以必须设有相应的16个高压输出变压器及相应的激励威廉希尔官方网站 。BD9884FV有两路激励输出，其（26）、（27）脚输出一路，（23）、（24）脚输出一路。每一路激励输m向两个全桥功率威廉希尔官方网站 提供激励信号，每一组全桥功率输出向两个高压变压器输出驱动电压（点亮两只冷阴极荧光灯管），这样，每一块BD9884FV可以驱动8只灯管，两只BD9884FV共驱动16只灯管。

二、集成威廉希尔官方网站 BD9884FV及功率输出模块SP8M3简介

BD9884FV是Rohm（罗姆）公司专门为液晶显示屏背光灯高压驱动威廉希尔官方网站 设计的系列集成威廉希尔官方网站 之一（适合不同的屏及威廉希尔官方网站 形式有BD9882~BD9886系列选用）。引脚功能及实测电压见表1。该集成威廉希尔官方网站 支持多灯管大屏幕液晶显示器的背光灯高压驱动威廉希尔官方网站 ，每块BD9884FV可支持到8只灯管驱动。

SP8M3是N沟道+P沟道组合功率放大MOSFET模块，内部框图如图2所示，该模块采用SS0P-B28封装（表面贴片），具有体积小、功率大、导通电阻小、对称性好等优点。SP8M3内部的N沟道MOSFET管的主要参数为：VDDS=30V,ID-7A;P沟道MOS-FET管的主要参数为：VDDS=-30V,ID=-5A。

三、高压激励驱动威廉希尔官方网站 分析

三星32英寸液晶采用了两块BD9884FV完成对16管背光灯的激励驱动，威廉希尔官方网站 比较复杂，为了便于对该高压驱动威廉希尔官方网站 的理解，先介绍采用一块BD9884FV构成的两灯管驱动威廉希尔官方网站 的基本方案（如图3所示）。

两个通道同时受（16）脚输入的on/off启动信号及①脚输入的PWM亮度控制信号控制。②、（27）脚输出第一通道激励信号，（23）、（24）脚输出第二通道激励信号。

Q1、Q2、T1、Cl、CCFL1、Rl组成第一通道激励驱动威廉希尔官方网站 ，⑩脚是该通道背光灯管T:作状态取样反馈输入端，⑩脚是输出高压取样反馈输入端，当输出电压异常或灯管T作异常时，立即停止输出激励脉冲，起到保护作用。

Q1、Q2组成全桥架构功率输出威廉希尔官方网站 ，等效威廉希尔官方网站 如图4所示。BD9884FV自身设计支持半桥架构功率输出模式，在本威廉希尔官方网站 中增加了Q507、Q508等元件，使其具有支持全桥架构功率输出的功能。输出威廉希尔官方网站 由Tl、C1、CCFL1及R1组成一个低Q值串联谐振威廉希尔官方网站 、开机后，24V电源立即加于背光灯驱动威廉希尔官方网站 板上，该电压一路直接加于功率输出模块Q1~Q4上，另一路经过降压、稳压为6V后，加到BD9884FV的（28）脚作为vcc电压。

此时CPU送来的开机on/off信号进入（16）脚，BD9884FV内部振荡器开始工作，产生lO0kHz方波信号送入调制器，对CPU送给BD9884FV①脚的PWM亮度控制信号进行调制、放大，最后从（26）、（27）脚输出激励信号，加到全桥架构功率输出威廉希尔官方网站 Q1、Q2的两只N沟道MOS管的栅极（G1）卜；从右图等效威廉希尔官方网站 中可以看到，Q1、Q2中的四只MOS管组成了全桥架构的四个桥臂，由（26）脚、（27）脚输出的激励信号，分别加到Ql和Q2功率模块的N沟道MOS管上，使其轮流导通。

放大后的激励信号则经过L1流通，经过Tl升压后加到背光灯管上并将其点亮。

T1的L3、Cl和CCFL1组成一个低Q值的串联谐振威廉希尔官方网站 ，当谐振频率和激励振荡频率相同时，输出波形进行了正弦化的矫正。在CCFL1灯管点亮后，其Tl的感抗和C1的容抗起到了对灯管的限流作用。R1为CCFL1灯管工作电流取样电阻，该电压反映了灯管的工作状态是否正常。当灯管工作异常时，灯管电流产生变化，在Rl上产生的压降Ui也相应变化，该灯管T作电流取样电压Ui反馈到BD9884FV的（18）脚，控制振荡激励威廉希尔官方网站 停止工作（在多灯管的液晶屏中，当某一只灯管出现故障或启动性能有差异时，即会出现灯管不能启动点亮或亮一下即灭故障）。

Tl的L2为输出电压过压、欠压取样绕组，取样电压Uv反馈到振荡、控制集成威廉希尔官方网站 BD9884FV的⑩脚，该取样电压Uv的变化反映点亮灯管高压输出的正常与否。当威廉希尔官方网站 出现故障引起该电压异常时，由⑩脚内部的比较控制威廉希尔官方网站 控制振荡威廉希尔官方网站 停止工作。

BD9884FV的（26）、（27）脚输出通道可同时激励两组全桥架构功率输出威廉希尔官方网站 ，如图5所示。其中，Q1、Q2为一组，Q3、Q4为一组，这两组的激励输入端并联后接于BD9884FV的（26）、（27）脚，即BD9884FV的一个激励输出通道支持两组功率输出威廉希尔官方网站 ，由Q1、Q2组成的一路输出威廉希尔官方网站 ，在输出端连接两只高压输出变压器，并支持两只背光灯管，这样每一路通道即可以支持4只背光灯管，一块BD9884FV的两路通道即可以支持8只灯管。

用两块BD9884FV并联，采用一套控制信号控制，这样便可支持16只背光灯管在这一方案中，要求两块BD9884FV的四通道输出的PWM激励信号依次移相90度，这样四组灯管则轮流断电、供电，则亮度更均匀，干扰最小。为了达到此目的，两块BD9884FV②~⑥脚对应相接，以便进行移相控制。

四、保护威廉希尔官方网站 分析

背光灯驱动威廉希尔官方网站 向背光灯管供电，并点亮背光灯管，并要求整个屏幕亮度均匀、稳定，在实际应用中，由于电源及灯管的特性受温度等因素影响，会造成发光亮度不稳定此时，要求背光灯高压驱动威廉希尔官方网站 要有自动稳压、稳流功能另外，由于液晶屏为多灯管系统，当与某只背光灯管损坏或性能不良时，该灯管不亮或亮度极低，则液晶屏亮度不均匀，甚至出现暗区，这是不允许的，此时要求背光灯驱动威廉希尔官方网站 能进行保护性关机。

为解决上述问题，在背光灯高压驱动威廉希尔官方网站 上设置了自动检测输出电压、自动检测灯管电流，并稳定电压、电流的控制威廉希尔官方网站 。当某只背光灯管损坏或者性能不良H{现暗区时，有故障的灯管会无电流或电流极小，此时检测控制威廉希尔官方网站 起控，控制整个背光灯高压驱动威廉希尔官方网站 停止工作，即出现黑屏状态。

该背光灯驱动威廉希尔官方网站 电压、电流稳定控制及自动榆测保护威廉希尔官方网站 简图如图6所示、高压变压器的L3是输出电压的取样绕组，电阻R是灯管电流取样电阻L3的取样电压经过电压反馈威廉希尔官方网站 加到BD9884FV的电压反馈输入端⑩脚，R上的取样电压Ui（经D502、C1整流滤波，反映灯管工作电流失小）经过电流反馈威廉希尔官方网站 加到BD9884FV的电流反馈输入端⑨脚，这两路反馈电压进入13D9884FV后，和①脚来的亮度工作PWM信号一起加到PWM亮度凋制威廉希尔官方网站 ，完成亮度控制及亮度稳定作用。

同时，R上的取样电压进入比较控制威廉希尔官方网站 IC502（10393）同基准电压进行比较，当灯管衰老、损坏时，取样电压大幅变化，比较威廉希尔官方网站 动作，输出控制电压进入I3D9884FV （17）脚，使振荡器停止工作，整个威廉希尔官方网站 停止工作。

下面以第一通道为例，详细介绍其保护威廉希尔官方网站 的工作原理，具体威廉希尔官方网站 如图7所示。

1.电压、电流反馈威廉希尔官方网站

Tl的L2、R553、R554、D510和BD9884FV的⑩脚组成电压反馈威廉希尔官方网站 。工作中，若因某种原因造成输出电压不稳时，L2输出的电压Uv也随之相应变化，该电压经过R553、R554分压取样后，经D510加到BD9884FV⑩脚。

Rl、D502、C1、R537、R538和BD9884FV的⑨脚组成电流反馈威廉希尔官方网站 。灯管在点亮后，若因温度变化等原因引起电流变化造成亮度不稳定时，变化的电流在取样电阻上的压降Ui也随之变化，经D502、Cl整流滤波，该电压经过R5.37、R538分压取样后，经D502加到BD9884FV的⑨脚。

电压和电流反馈威廉希尔官方网站 输入的反馈信号进入BD9884FV内部的调制威廉希尔官方网站 ，与从①脚送来的PWM亮度控制信号一起进入调制威廉希尔官方网站 中，共同作用完成亮度控制和对灯管的电压、电流稳定控制。

2、灯管电流异常保护控制威廉希尔官方网站

该威廉希尔官方网站 由取样威廉希尔官方网站 、基准比较威廉希尔官方网站 及控制输出两部分组成。其中，取样威廉希尔官方网站 由Q105、R540、D530组成，取样电压仍取自Ui.当灯管工作正常时。Ui流人Q105的基极，Q105的集电极电流Ie上升，Q105饱和导通，集电极电压Ue接近0v,此时D530截止。当灯管损坏或衰老时，Ui很小甚至无电压，Q105的集电极电流Ie很小，则集电极电压Ue上升，当该电压高于1C502②脚电压时，D530导通，此电压经过D530加到基准比较威廉希尔官方网站 JC502的输入端②脚上。

基准比较威廉希尔官方网站 采用了比较器10393,控制精度高，且控制门槛可调，等效威廉希尔官方网站 如图8所示。IC502③脚是基准电压输入端，（2）脚是电流取样电压输入端，①脚是控制信号输出端，R571、R572的分压比决定了基准电压的大小。

当③脚为高电乎、②脚为低电平时，输出引脚①脚为高电平；当引脚③为低电平、引脚②为高电平时，输出引脚①为低电平。在正常工作时，由于取样威廉希尔官方网站 送来的是低电平（电压小于1V），加于IC502的②脚，③脚电压由R571、R572（10k）分压设置为3V,则②脚电压小于③脚电压，此时①脚为高电平输出。当背光灯管损坏时，取样威廉希尔官方网站 送来的是高电平（约6v），②脚电压大于③脚电压，此时①脚为低电平输出。

BD9884FV的（17）脚为保护控制输入端，与IC502的①脚相连。当BD9884FV正常工作时，（17）脚电压为1~1.5V（由R529、R530设定）；当背光灯管出现故障时，IC502①脚为低电平，则把BD9884FV的（17）脚电压下拉为小于1V的低电平，在BD9884FV内部威廉希尔官方网站 的控制下，停止激励脉冲输出。

由于大屏幕液晶屏是多灯管方式，所以在威廉希尔官方网站 卜每一个灯管均设一个取样威廉希尔官方网站 ，多个取样威廉希尔官方网站 的输出端经过隔离二极管（D530、D830等）接在一个基准比较威廉希尔官方网站 的控制端上（IC502的②脚），如图9所示。多个灯管在工作时，只要有任意一个灯管工作异常，其升高的Ue即会通过隔离二极管加于基准比较威廉希尔官方网站 上，保护威廉希尔官方网站 立即动作。