La funzione del circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi è principalmente quella di convertire l'alimentazione di rete a 220 V in varie correnti continue stabili necessarie per il funzionamento del display a cristalli liquidi e di fornire tensione di funzionamento per vari circuiti di controllo, circuiti logici, pannelli di controllo, ecc. . nel display a cristalli liquidi e la sua stabilità operativa Influisce direttamente sul funzionamento normale del monitor LCD.
1. La struttura del circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi
Il circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi genera principalmente una tensione di funzionamento di 5 V, 12 V.Tra questi, la tensione di 5 V fornisce principalmente la tensione di funzionamento per il circuito logico della scheda principale e per le spie sul pannello operativo;la tensione di 12 V fornisce principalmente la tensione di lavoro per la scheda ad alta tensione e la scheda driver.
Il circuito di alimentazione è composto principalmente da circuito filtro, circuito filtro raddrizzatore a ponte, circuito interruttore principale, trasformatore di commutazione, circuito filtro raddrizzatore, circuito di protezione, circuito di avvio graduale, controller PWM e così via.
Tra questi, il ruolo del circuito di filtro CA è quello di eliminare le interferenze ad alta frequenza nella rete (il circuito di filtro lineare è generalmente composto da resistori, condensatori e induttori);il ruolo del circuito del filtro raddrizzatore a ponte è convertire 220 V CA in 310 V CC;circuito di commutazione La funzione del circuito del filtro di rettifica è convertire la potenza CC di circa 310 V attraverso il tubo di commutazione e il trasformatore di commutazione in tensioni impulsive di diverse ampiezze;la funzione del circuito del filtro di rettifica è quella di convertire la tensione di impulso emessa dal trasformatore di commutazione nella tensione di base di 5 V richiesta dal carico dopo il raddrizzamento e il filtraggio e di 12 V;La funzione del circuito di protezione da sovratensione è quella di evitare danni al tubo di commutazione o all'alimentatore di commutazione causati da carico anomalo o altri motivi;la funzione del controller PWM è controllare la commutazione del tubo di commutazione e controllare il circuito in base alla tensione di feedback del circuito di protezione.
In secondo luogo, il principio di funzionamento del circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi
Il circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi adotta generalmente la modalità del circuito di commutazione.Questo circuito di alimentazione converte la tensione di ingresso CA 220 V in una tensione CC attraverso un circuito di rettifica e filtraggio, quindi viene tagliato da un tubo di commutazione e ridotto da un trasformatore ad alta frequenza per ottenere una tensione a onda rettangolare ad alta frequenza.Dopo la rettifica e il filtraggio, viene emessa la tensione CC richiesta da ciascun modulo del display LCD.
Di seguito viene preso come esempio il display a cristalli liquidi AOCLM729 per spiegare il principio di funzionamento del circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi.Il circuito di alimentazione del display a cristalli liquidi AOCLM729 è composto principalmente da circuito di filtro CA, circuito raddrizzatore a ponte, circuito di avvio graduale, circuito di interruttore principale, circuito di filtro raddrizzatore, circuito di protezione da sovratensione e così via.
L'immagine fisica del circuito di potenza:
Schema schematico del circuito di alimentazione:
- Circuito del filtro CA
La funzione del circuito del filtro CA è quella di filtrare il rumore introdotto dalla linea di ingresso CA e sopprimere il rumore di feedback generato all'interno dell'alimentatore.
Il rumore all'interno dell'alimentatore comprende principalmente rumore di modo comune e rumore normale.Per l'alimentazione monofase sono presenti 2 cavi di alimentazione CA e 1 cavo di terra sul lato di ingresso.Il rumore generato tra le due linee di alimentazione CA e il filo di terra sul lato di ingresso dell'alimentazione è un rumore comune;il rumore generato tra le due linee di alimentazione CA è un rumore normale.Il circuito del filtro CA viene utilizzato principalmente per filtrare questi due tipi di rumore.Inoltre, funge anche da protezione da sovracorrente del circuito e protezione da sovratensione.Tra questi, il fusibile viene utilizzato per la protezione da sovracorrente e il varistore viene utilizzato per la protezione da sovratensione della tensione di ingresso.La figura seguente è il diagramma schematico del circuito del filtro CA.
Nella figura, gli induttori L901, L902 e i condensatori C904, C903, C902 e C901 formano un filtro EMI.Gli induttori L901 e L902 vengono utilizzati per filtrare il rumore comune a bassa frequenza;C901 e C902 vengono utilizzati per filtrare il rumore normale a bassa frequenza;C903 e C904 vengono utilizzati per filtrare il rumore comune ad alta frequenza e il rumore normale (interferenza elettromagnetica ad alta frequenza);i resistori limitatori di corrente R901 e R902 vengono utilizzati per scaricare il condensatore quando la spina di alimentazione è scollegata;l'assicurazione F901 viene utilizzata per la protezione da sovracorrente e il varistore NR901 viene utilizzato per la protezione da sovratensione della tensione di ingresso.
Quando la spina di alimentazione del display a cristalli liquidi è inserita nella presa di corrente, la corrente alternata a 220 V passa attraverso il fusibile F901 e il varistore NR901 per evitare sovratensioni, quindi passa attraverso il circuito composto dai condensatori C901, C902, C903, C904, resistori R901, R902 e induttori L901, L902.Inserire il circuito raddrizzatore a ponte dopo il circuito anti-interferenza.
2. Circuito del filtro raddrizzatore a ponte
La funzione del circuito del filtro raddrizzatore a ponte è convertire la tensione da 220 V CA in una tensione CC dopo la rettifica a onda intera, quindi convertire la tensione nel doppio della tensione di rete dopo il filtraggio.
Il circuito del filtro raddrizzatore a ponte è composto principalmente dal raddrizzatore a ponte DB901 e dal condensatore di filtro C905.
Nella figura, il raddrizzatore a ponte è composto da 4 diodi raddrizzatori e il condensatore di filtro è un condensatore da 400 V.Quando la rete 220V AC viene filtrata, entra nel raddrizzatore a ponte.Dopo che il raddrizzatore a ponte esegue la rettifica a onda intera sulla rete CA, diventa una tensione CC.Quindi la tensione continua viene convertita in una tensione continua da 310 V attraverso il condensatore di filtro C905.
3. circuito di avvio graduale
La funzione del circuito di avvio graduale è quella di prevenire la corrente d'impatto istantanea sul condensatore per garantire il funzionamento normale e affidabile dell'alimentatore switching.Poiché la tensione iniziale sul condensatore è zero nel momento in cui il circuito di ingresso viene acceso, si formerà una grande corrente di spunto istantanea e questa corrente spesso farà bruciare il fusibile di ingresso, quindi è necessario che un circuito ad avvio graduale essere impostato.Il circuito di avvio graduale è composto principalmente da resistori di avviamento, diodi raddrizzatori e condensatori di filtro.Come mostrato in figura è lo schema del circuito di soft start.
Nella figura i resistori R906 e R907 sono resistori equivalenti da 1MΩ.Poiché questi resistori hanno un valore di resistenza elevato, la loro corrente di lavoro è molto ridotta.Quando l'alimentatore switching è appena avviato, la corrente di lavoro iniziale richiesta dall'SG6841 viene aggiunta al terminale di ingresso (pin 3) dell'SG6841 dopo essere stata ridotta dall'alta tensione di 300 V CC attraverso i resistori R906 e R907 per realizzare un avvio graduale .Una volta che il tubo di commutazione passa al normale stato di funzionamento, la tensione ad alta frequenza stabilita sul trasformatore di commutazione viene rettificata e filtrata dal diodo raddrizzatore D902 e dal condensatore di filtro C907, quindi diventa la tensione di lavoro del chip SG6841 e l'avvio il processo di installazione è terminato.
4. circuito dell'interruttore principale
La funzione del circuito di commutazione principale è quella di ottenere una tensione ad onda rettangolare ad alta frequenza attraverso il taglio del tubo di commutazione e lo step-down del trasformatore ad alta frequenza.
Il circuito di commutazione principale è composto principalmente da tubo di commutazione, controller PWM, trasformatore di commutazione, circuito di protezione da sovracorrente, circuito di protezione da alta tensione e così via.
Nella figura, SG6841 è un controller PWM, che è il nucleo dell'alimentatore switching.Può generare un segnale di pilotaggio con una frequenza fissa e un'ampiezza dell'impulso regolabile e controllare lo stato on-off del tubo di commutazione, regolando così la tensione di uscita per raggiungere lo scopo della stabilizzazione della tensione..Q903 è un tubo di commutazione, T901 è un trasformatore di commutazione e il circuito composto dal tubo regolatore di tensione ZD901, resistore R911, transistor Q902 e Q901 e resistore R901 è un circuito di protezione da sovratensione.
Quando il PWM inizia a funzionare, l'ottavo pin di SG6841 emette un'onda di impulso rettangolare (generalmente la frequenza dell'impulso di uscita è 58,5kHz e il ciclo di lavoro è 11,4%).L'impulso controlla il tubo di commutazione Q903 per eseguire l'azione di commutazione in base alla sua frequenza operativa.Quando il tubo di commutazione Q903 viene continuamente acceso/spento per formare un'oscillazione autoeccitata, il trasformatore T901 inizia a funzionare e genera una tensione oscillante.
Quando il terminale di uscita del pin 8 di SG6841 è di livello alto, il tubo di commutazione Q903 viene acceso e quindi la bobina primaria del trasformatore di commutazione T901 è attraversata da una corrente che genera tensioni positive e negative;contemporaneamente il secondario del trasformatore genera tensioni positive e negative.In questo momento, il diodo D910 sul secondario è interrotto e questa fase è la fase di accumulo dell'energia;quando il terminale di uscita del pin 8 di SG6841 è a livello basso, il tubo interruttore Q903 viene interrotto e la corrente sulla bobina primaria del trasformatore di commutazione T901 cambia istantaneamente.è 0, la forza elettromotrice del primario è positiva inferiore e negativa superiore e la forza elettromotrice del positivo superiore e negativo inferiore viene indotta sul secondario.In questo momento, il diodo D910 è acceso e inizia a fornire tensione in uscita.
(1) Circuito di protezione da sovracorrente
Il principio di funzionamento del circuito di protezione da sovracorrente è il seguente.
Dopo aver acceso il tubo interruttore Q903, la corrente fluirà dallo scarico alla sorgente del tubo interruttore Q903 e verrà generata una tensione su R917.Il resistore R917 è un resistore di rilevamento di corrente e la tensione da esso generata viene aggiunta direttamente al terminale di ingresso non invertente del comparatore di rilevamento di sovracorrente del chip SG6841 del controller PWM (ovvero pin 6), purché la tensione superi 1 V, renderà interno il controller PWM SG6841. Il circuito di protezione corrente si avvia, in modo che l'ottavo pin smetta di emettere onde di impulso e il tubo di commutazione e il trasformatore di commutazione smettano di funzionare per realizzare la protezione da sovracorrente.
(2) Circuito di protezione dall'alta tensione
Il principio di funzionamento del circuito di protezione dall'alta tensione è il seguente.
Quando la tensione di rete aumenta oltre il valore massimo, aumenterà anche la tensione di uscita della bobina di retroazione del trasformatore.La tensione supererà i 20 V, in questo momento il tubo del regolatore di tensione ZD901 è guasto e si verifica una caduta di tensione sul resistore R911.Quando la caduta di tensione è di 0,6 V, il transistor Q902 viene acceso, quindi la base del transistor Q901 diventa di livello alto, in modo che anche il transistor Q901 sia acceso.Allo stesso tempo, viene acceso anche il diodo D903, provocando la messa a terra del 4° pin del chip del controller PWM SG6841, con conseguente corrente di cortocircuito istantanea, che fa sì che il controller PWM SG6841 disattivi rapidamente l'uscita a impulsi.
Inoltre, dopo l'accensione del transistor Q902, la tensione di riferimento di 15 V del pin 7 del controller PWM SG6841 viene messa a terra direttamente tramite il resistore R909 e il transistor Q901.In questo modo, la tensione del terminale di alimentazione del chip SG6841 del controller PWM diventa 0, il controller PWM smette di emettere onde di impulso e il tubo di commutazione e il trasformatore di commutazione smettono di funzionare per ottenere la protezione dall'alta tensione.
5. Circuito del filtro raddrizzatore
La funzione del circuito del filtro di rettifica è quella di rettificare e filtrare la tensione di uscita del trasformatore per ottenere una tensione CC stabile.A causa dell'induttanza di dispersione del trasformatore di commutazione e del picco causato dalla corrente di recupero inversa del diodo di uscita, entrambi formano una potenziale interferenza elettromagnetica.Pertanto, per ottenere tensioni pure di 5 V e 12 V, la tensione di uscita del trasformatore di commutazione deve essere raddrizzata e filtrata.
Il circuito del filtro raddrizzatore è composto principalmente da diodi, resistori di filtro, condensatori di filtro, induttori di filtro, ecc.
Nella figura, il circuito filtro RC (resistore R920 e condensatore C920, resistore R922 e condensatore C921) collegato in parallelo al diodo D910 e D912 all'estremità di uscita secondaria del trasformatore di commutazione T901 viene utilizzato per assorbire la sovratensione generata sul diodo D910 e D912.
Il filtro LC composto da diodo D910, condensatore C920, resistore R920, induttore L903, condensatori C922 e C924 può filtrare l'interferenza elettromagnetica della tensione di 12 V emessa dal trasformatore ed emettere una tensione stabile di 12 V.
Il filtro LC composto da diodo D912, condensatore C921, resistore R921, induttore L904, condensatori C923 e C925 può filtrare l'interferenza elettromagnetica della tensione di uscita di 5 V del trasformatore ed emettere una tensione stabile di 5 V.
6. Circuito di controllo del regolatore 12V/5V
Poiché la tensione di rete da 220 V CA varia entro un certo intervallo, quando la tensione di rete aumenta, anche la tensione di uscita del trasformatore nel circuito di alimentazione aumenterà di conseguenza.Per ottenere tensioni stabili di 5 V e 12 V, è necessario un circuito Regolatore.
Il circuito del regolatore di tensione da 12 V/5 V è composto principalmente da un regolatore di tensione di precisione (TL431), un fotoaccoppiatore, un controller PWM e un resistore divisore di tensione.
Nella figura, IC902 è un fotoaccoppiatore, IC903 è un regolatore di tensione di precisione e i resistori R924 e R926 sono resistori divisori di tensione.
Quando il circuito di alimentazione è in funzione, la tensione CC in uscita da 12 V viene divisa dai resistori R924 e R926 e viene generata una tensione su R926, che viene aggiunta direttamente al regolatore di tensione di precisione TL431 (al terminale R).Può essere noto dai parametri di resistenza sul circuito. Questa tensione è appena sufficiente per accendere il TL431.In questo modo la tensione di 5 V può fluire attraverso il fotoaccoppiatore e il regolatore di tensione di precisione.Quando la corrente scorre attraverso il LED del fotoaccoppiatore, il fotoaccoppiatore IC902 inizia a funzionare e completa il campionamento della tensione.
Quando la tensione di rete da 220 V CA aumenta e la tensione di uscita aumenta di conseguenza, anche la corrente che scorre attraverso il fotoaccoppiatore IC902 aumenterà di conseguenza e anche la luminosità del diodo emettitore di luce all'interno del fotoaccoppiatore aumenterà di conseguenza.Allo stesso tempo, anche la resistenza interna del fototransistor diminuisce, in modo che anche il grado di conduzione del terminale del fototransistor venga rafforzato.Quando il grado di conduzione del fototransistor viene rafforzato, la tensione del pin 2 del chip SG6841 del controller di potenza PWM diminuirà contemporaneamente.Poiché questa tensione viene aggiunta all'ingresso invertente dell'amplificatore di errore interno dell'SG6841, il ciclo di lavoro dell'impulso di uscita dell'SG6841 viene controllato per ridurre la tensione di uscita.In questo modo, si forma il circuito di feedback dell'uscita di sovratensione per ottenere la funzione di stabilizzazione dell'uscita e la tensione di uscita può essere stabilizzata a circa 12 V e 5 V in uscita.
suggerimento:
Un fotoaccoppiatore utilizza la luce come mezzo per trasmettere segnali elettrici.Ha un buon effetto di isolamento sui segnali elettrici di ingresso e uscita, quindi è ampiamente utilizzato in vari circuiti.Attualmente è diventato uno dei dispositivi optoelettronici più diversificati e ampiamente utilizzati.Un fotoaccoppiatore è generalmente costituito da tre parti: emissione di luce, ricezione della luce e amplificazione del segnale.Il segnale elettrico in ingresso guida il diodo emettitore di luce (LED) per emettere luce di una determinata lunghezza d'onda, che viene ricevuta dal fotorilevatore per generare una fotocorrente, che viene ulteriormente amplificata ed emessa.Ciò completa la conversione elettrico-ottico-elettrica, svolgendo così il ruolo di ingresso, uscita e isolamento.Poiché l'ingresso e l'uscita del fotoaccoppiatore sono isolati l'uno dall'altro e la trasmissione del segnale elettrico ha le caratteristiche di unidirezionalità, ha una buona capacità di isolamento elettrico e capacità anti-interferenza.Inoltre, poiché l'estremità di ingresso dell'accoppiatore ottico è un elemento a bassa impedenza che funziona in modalità corrente, ha una forte capacità di reiezione di modo comune.Pertanto, può migliorare notevolmente il rapporto segnale-rumore come elemento di isolamento terminale nella trasmissione di informazioni a lungo termine.Come dispositivo di interfaccia per l'isolamento del segnale nella comunicazione digitale del computer e nel controllo in tempo reale, può aumentare notevolmente l'affidabilità del lavoro del computer.
7. circuito di protezione da sovratensione
La funzione del circuito di protezione da sovratensione è rilevare la tensione di uscita del circuito di uscita.Quando la tensione di uscita del trasformatore aumenta in modo anomalo, l'uscita a impulsi viene disattivata dal controller PWM per raggiungere lo scopo di proteggere il circuito.
Il circuito di protezione da sovratensione è composto principalmente da un controller PWM, un fotoaccoppiatore e un tubo regolatore di tensione.Come mostrato nella figura sopra, il tubo regolatore di tensione ZD902 o ZD903 nello schema del circuito viene utilizzato per rilevare la tensione di uscita.
Quando la tensione di uscita secondaria del trasformatore di commutazione aumenta in modo anomalo, il tubo regolatore di tensione ZD902 o ZD903 verrà rotto, causando un aumento anomalo della luminosità del tubo emettitore di luce all'interno dell'accoppiatore ottico, causando il secondo pin del controller PWM passare attraverso il fotoaccoppiatore.Il fototransistor all'interno del dispositivo è messo a terra, il controller PWM interrompe rapidamente l'uscita dell'impulso del pin 8 e il tubo di commutazione e il trasformatore di commutazione smettono immediatamente di funzionare per raggiungere lo scopo di proteggere il circuito.
Orario di pubblicazione: 07-ottobre-2023