创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 1 页 创维背光电源原理及常见故障分析 第一章 背光基础原理 由于 LCD 面板本身本不发光，其面板光源由背光模组所提供，背光模组主 要提供液晶均匀高亮度的光源，而背光模组发光主要是冷阴极管 CCFL(COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP)，冷阴极管由 INVERTER（逆变器，常称背 光板）驱动发光！ 1．1 冷阴极管光灯(CCFL)特性 冷阴极管灯(CCFL)是一种长而细的密封玻璃管，內充惰性气体。当給灯 管施加高电压时，被气体电离，产生紫外线(UV)。紫外线打到內壁荧光材料上 使其激发，发出可見光。 CCFL 有許多优点，包括：它是优良的白光源；低成本；高效率(光输出与 输入电功率之比)；长寿命(>25 千時)；稳定、稳定的工作状态；容易调节亮度， 重量轻。 1．2 背光板设计基本要求 1．2．1 CCFL 特性要求 CCFL 有一些特殊性能，要考虑以最大化其效率、寿命和实用性。然而， 這些特性帶來了一些特殊的设计。例如，为了最大化灯管的寿命，需要采用交 流波形驱动 CCFL。任何直流成分会使一部份气体聚集在灯管的一端，造使灯 管的一端比另一端更亮。此外，为了最大化其效率，需要用接近正弦的波形驱 动灯管。因此，CCFL 通常需要一个直流-交流变换器(INVETTER,我们常说的 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 2 页 背光板)来将直流电压变成 40kHz 至 80kHz 的交流波形，工作电压通常在 500VRMS 至 1200VRMS。 在 LCD 电视中的灯等间隔地分布在整个 LCD 背板上，以提供最佳的光分。 重要的是，所有灯要工作在相同的亮度下。尽管在 CCFL 灯管和 LCD 面板之 间安排有散光器，可协助均匀分布背光，不均匀的灯管亮度仍然很容易被观察， 并影响电视的影像品质。因 LCD 面板尺寸而异，用到的 CCFL 灯数量可能会 多达 30 甚至 40 个，设计时必须考虑灯管电流平衡度。 还有，CCFL 工作在高压状态，所以必须有过压、短路，开路等保护电路 等 1．3 背光板电路拓朴结构 Inverter 基本原理和开关电源是一样的，常见的变换方式有全桥、推挽、 半桥架构；图 1 是基本的原理方框图。主要包括输入、逆变输出二大部分，输 入包括直流主输入电压（21 寸以下一般是+12±10%、以上一般为+24±10%）； 开关机电压（0----+5V）；亮度调节电压（0----+5V）；逆变输出主要是通过控 制芯片输出 PWM驱动 MOSFET工作，进行 DC-AC变换后输出高频（40K-80K） 低电流、高压交流（500V-1000V）电压点燃 CCFL（冷阴极荧光灯）工作。 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 3 页 图 1 背光板基本原理方框图 1．2．3 新型二合一（IPB）电源简介 图 2 是现在多大 LCD TV 电源采用的方案 图 3 是新型二合一（IPB）LCD TV 电源 图 2 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 4 页 图 3 1．2．4 新型二合一采用的拓朴电路 半桥拓扑 半桥拓扑如图 2 所示。变压器的原边与谐振电感 Lr, 谐振电容 C1 串联，与并联谐振电容 C2 并联。如果开关频率高于串联谐振频率，负载 就像由电流源驱动。在起辉条件下，电路表现为并联负载谐振逆变器， 输出表现为可调节的电压源，因而起辉电压可得到。开关管 S1，S2 交替 导通。半桥逆变器在 LCC（Lr，C1，C2）谐振频率下为 ZVS 操作。 图半桥拓朴 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 5 页 全桥拓扑 全桥拓扑如图 3 所示[3]。C3 是阻断直流，C1，C2 是变压器副边的 过压检测电容，同时用作谐振电容。 图全桥拓扑 新型二合一电源优点是效率的提高，在设计上，一般采用上面的半桥或全 桥电路。只是背光板输入的工作电压由低直流电压改为 PFC 输出的 400V 高压， 设计必须考虑到电气隔离驱动，安规，温升的问题，由于有效率的优势，此方 案是一个发展方向. 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 6 页 第二章 创维 26L16 机型二合一板电源部分 26L16 机型电源板原理: 2.1 26L16 机型电源板概述 26L16 自产二合一电源(LIPS), 主要是配奇美(CHIMEI)V260B1 的屏,采用 方案把 POWER 和 INVERTER 设计在一个板上, 该电源主要输出三组电压， 5V、16V、24V，5V 主要给主板的 CPU 提供电源，16V 主要给主板电路提供 电源，24V 给背光电路提供电源，本章主要讲解以 IC STR-W6556 为主的 POWER 电源部分的原理介绍，附图 2-1、图 2-2 图 2-1 STR6556 内部框图 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 7 页 图 2-2 主电源原理图 2. 2 电源部分原理介绍： 启动振荡：220V 交流市电经共模差模电路滤波后送到 RBV601 整流，经 C600 滤波后获得脉动的+300V 直流电压，此电压经开关变压器 T000 的初级绕 组后加到了 IC601 的 1 脚。交流市电还经 R000 加到了 IC601 的 4 脚，同时给 C609 充电，当 C609 上的电压达到了 IC601 的启动电压 16V 后，IC601 的内部 振荡器开始工作，输出开关信号经内部激励电路去驱动内部 MOS 管工作。于 是开关变压器初级线圈就有了变化的电流流过，产生了感应电动势，在各个次 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 8 页 级绕组也产生感应电动势，经整流滤波后输出给各电路供电。 稳压电路：次级输出的+16V 电压经 R511、R506 分压后加到 IC602/TL431 的输入脚，当输出电压上升时，经分压后的电压也上升，加到 IC602 后导致 IC602 的输出电压下降，即发光二极管 OT601A 的两端电压上升，发光变强， 使得 OT601B 光敏三极管的等效电阻下降，IC601 的 6 脚 FB 脚电压上升，反 馈到内部振荡器使得振荡器提前翻转，MOS 管提前截止，变压器 T000 储能降 低，输出电压下降，达到稳压的目的。电压下降时工作原理相反。 待机电路：此电源是低电平开机，高电平待机。当主板送来待机信号高电 平时，一路经 R503 加到 Q501，使得 Q501 饱和导通。+24V 经过 R504、OT601A、 D502、Q501C/E 到地，使得发光二极管亮度极强，OT601B 光敏三极管等效电 阻很小，IC601 的 6 脚电压上升较大，反馈到内部的比较器，超过比较器的基 准 1.8V 后比较器翻转输出高电平，经过 RS 触发器后送到振荡器，控制振荡 器工作的间歇状态，输出电压下降幅度较大。此时电源 D608 整流输出的电压 经稳压后已经不能满足 CPU 的工作电压+5V。另一路待机信号经 R576 加到 Q610 的 B 极，Q610 饱和导通，集电极低电平经 R577 加到 Q609 的 B 极，Q609 导通，将+24V 经 Q609 的 EC 加到 D607/7805 的输入端，经稳压后输出+5V 以 满足电源在待机时的 CPU 供电，保证电路的正常工作。 保护电路：当电源过压时，从反馈绕组反馈回来的信号经 R607、ZD602、 R604 加到 IC601 的 7 脚，当电压超过内部比较器 ELP 的基准电压 3.15V 时比 较器翻转，输出高电平经与门后送到 RS 触发器的 S 脚，关断振荡器的输出信 号，电源停振。当 VCC 脚启动电压过压超过 29.5V 时，OVP 过压检测电路工 作输出高电平经与门送到 RS 触发器的 S 脚，同样关断振荡器的输出信号。当 MOS 过流时，内部检测电阻 Sense R 上的电压上升，经 OCP 比较器后输出高 电平到 RS 触发器，经触发器后去控制振荡器工作。 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 9 页 第三章 创维 26L16 机型二合一板背光部分 3．1 26L16 机型背光板原理 3.1.1 26L16 机型背光板概述 26L16 自产二合一电源(LIPS), 主要是配奇美(CHIMEI)V260B1 的屏,采用 方案把 POWER 和 INVERTER 设计在一个板上, 以 IC STR-W6556 为主的 POWER 电源部分在上章已经讲过，本章主要介绍 INVERTER，原理图 3-1、 图 3-2。 INVERTER 电源特点： （1） 高性能专用 CCFL 驱动 IC OZ9939 加双高速驱动 IC OZ9982，具有 高效的功率转换； （2） 软起动，恒定的工作频率，提供大驱动电流给 MOSFET； （3） 可以自定义灯管点灯时间和 IC 关断廷迟时间； （4） PWM 数字调光功能； （5） 背光系统开路、短路、过压保护； 3.1.2 工作基本原理 1、IC OZ9939 OZ9982 引脚功能 OZ9939 引脚功能： 第 1 脚（DRV1）：驱动输出 第 2 脚（VDDA）：电源电压输入 第 3 脚（TIMER）：设定启动时间和灯管关掉延迟时间 第 4 脚（DIM）：模拟调光，内部 LPWM 调光，外部 PWM 调光的脉冲 输入 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 10 页 第 5 脚（ISEN）：电流取样反馈 第 6 脚（VSEN）：电压取样反馈 第 7 脚（OVPT）：过压过流阀值设定 第 8、9 脚：空脚不连接 第 10 脚（ENA）：控制 IC 工作的开/关 第 11 脚（LCT）：设定内部 PWM 调光频率的定时电容，也是模似调光 选择的功能脚 第 12 脚（SSTCMP）：设定软起动的时间及其补偿电的电容 第 13 脚（CT）：设定工作频率及起动频率定时电容与电阻 第 14 脚（GNDA）：模拟信号地 第 15 脚（DRV2）：驱动输出 第 16 脚（PGND）功率接地 OZ9982 引脚功能： 第 1 脚（VDDP1）：电源供应 1，第一个低压驱动器的电源供应 第 2 脚（GNDP1）：功率地 第 3 脚（LDR1）：低压驱动器 1，第一个非浮动（接地）驱动器的输出 第 4、5 脚：空 第 6 脚（LDR2）：低压驱动器 2，第二个非浮动（接地）驱动器的输出 第 7 脚（GNDP2）：功率地 第 8 脚（VDDP2）：电源供应 2，第二个低压驱动器的电源供应 第 9 脚（BST2）：第二个浮动驱动器的升压提供端 2 第 10 脚（LX2）：电感器连接 2（如变压器另一端），降压变换器的开关 节点，和第二个浮动驱动器的接地端 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 11 页 第 11 脚（HDR2）：高压驱动器 1，第二个浮动驱动器的输出 第 12 脚（PWM2）：高压驱动驱动器 2。第二个浮动驱动器输出 第 13 脚（CT）：脉动驱动调制 2，第二驱动器输入信号 第 14 脚（HDR1）：高压驱动器 2，第二个浮动器的输入信号 第 15 脚（LX1）：电感器连接 1（如变压器另一端），降压变换器的开关 节点，和第一个浮动驱动器的接地端 第 16 脚（PGND）：第一个浮动驱动器的升压提供端 1 图 3-1 INVERTER 原理图 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 12 页 图 3-2 INVERTET 原理图 2、电源启动与工作 接通电源，经过 POWER（图 2-2 POWER）输出+24V 给 INVERTER 工作 电压，+16V 主要输给功音功放，+5V 给主板的主芯片工作。INVERTER 启动 工作如下：主板开机 ON 信号从 CN603 的第 3 脚输入，Q502、Q503、Q504、 ZD501 组成稳压电路，将+24V 稳压到+5V 给 OZ9939 的第 10 脚启动电压、同 时也是给 OZ9939、OZ9928 提供工作电压，经过 OZ9939 第 12 脚电容充电软 起动后，OZ9928 和外部 Q506、Q507、Q508、Q509，变压器 T 组成一个全桥 拓朴电路，产生高压点燃液晶屏，INVERTER 进入正常工作。 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 13 页 3、过压、过流电路 过压过流通过 OZ9939 第 6 脚电压来监测，在正常工作时，如果有 CCFL 被损坏或被移除，C511、R535、R536、D513 等组成电压反馈电压，第 6 脚电 压将升高，如果高于 R550、R551 设置的第 7 脚电压，OZ9939 驱动（DRIVE） 信号将被调节，同时启动 OZ9939 的关断信号。 4、调光电路 调光电路，是通过 OZ9939 第 4 脚实现。本电源是采用 IC 内部低频 PWM 调 光，只要通过 CN603 第 2 脚输入一个可调 0---+5V 的模拟电压，就能简单实 现 PWM 数字调光，当输入电压是 0 时，亮度为最大。 5、待机电路 CN601 的第 1 脚是待机控制脚（见图 2-2），电路由 Q501，OT601、D502、 IC601 组成；主板待机信号为低电位时，电源正常工作。当是高电位时，Q501、 D502 导通，OT601 内部发光二极管电流增大，使 IC601 第 6 脚电流增大，输 出电压下降，与此同时，辅助的电压也下降，中断了 IC601 第 4 脚的电力供给， IC 停止工作之后，起动电阻 R000 又对 VCC 端子进行充电，电压又上升，IC 又工作，上面动作不断重复，使电源进入 BURST 方式工作，电源输出降低， 其中+24V 降到+8V，通过 Q609 给主板继续提供待机工作电压。 第四章 电源规格书 4.1 概述 本电源成本低廉，为 LCD TV 26 英寸奇美屏 专用电源，具有拓扑结构简洁、性能稳定、待机损耗 低等特点。 输出总 功率 输入电压范 围 输出电 压 输出电流 稳压精度 输出纹波 90W 110－260Vac +24V 2．5A ±10% ≤240mVp-p 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 14 页 +16V 1.0A ±10% ≤160mVp-p +5V 0.6A ±5% ≤50mVp-p 4.2 电源规格 4．2．1 环境条件 序 号 项 目 技术指标 单位 1 工作温度 0－+40 ℃ 2 工作湿度 20%－90% 3 储存温度 -40－+55 ℃ 4 储存湿度 10%－95% 5 散热方式 自冷 6 大气压力 86－106 KPa 7 海拔高度 ≤3000 m 4．2．2 电气特性 1 输入特性 序 号 项 目 技术要求 单位 备 注 1.1 额定输入电压 150－240 Vac 1.2 输入电压范围 110－264 Vac 1.3 输入最大电流 1A A 输入低压时 1.4 效率 ≥70% 220Vac, （额定负载） 1.5 交流输入电压 频率 50－60 Hz 额 定 输 入 电 压， 环境温度 25℃ 1.6 输入浪涌电流 ≤50 A 冷机状态 1.7 2 输出特性 序 项 目 技术要求 备 注 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 15 页 规格 号 +24V +16V 单位 2.1 输出电流范 围 0.0-2．5 0.2-1 A 2.2 输出峰值电 流 5.0 3 A 2.3 输出电压范 围 21.6－26.4 14.4－17.6 Vdc 2.4 电压调整率 5% 5% % 2.5 负载调整率 5% 5% % 2.6 输出纹波 ≤240 ≤100 mVp- p 2.7 / / mVp- p 额定输入，输 出满载，20MHz 带宽，负载端 并 104+10μF 电容 2.8 上电、掉电 时序 电源模块在收到开机信号后（高电 平），使主电源开始工作。输出+24V 和+12V 在收到待机信号（低电平） 后，完全关断主电源，只保持副电 源（+5V）的输出。 2.9 待机功耗 待机时间功耗≤2W Vin=150 － 240Vac 3 时序 序 号 项目 条件 规格 3. 1 开机延时 输入电压 120Vac,满载，输出电压 应保持在调整范围内 ≤3Sec 3. 2 保持时间 输入电压 120VAC 或 240VAC，满载， 输出电压应保持在调整范围 ≥8ms 4 保护特性 序 号 项 目 技术要求 单位 备 注 4.1 输出过压保 护 +24V 32.0 Max Vdc 保险丝保护 4.2 输出限流保 护 +24V 5.0 Max A 保险丝保护 4.3 输出短路保 护 电源保护后会锁定，故障去除后需重新插 拔 AC 输入,电源才能启动。 插拔周期大于 2S 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 16 页 4．2．3 安规及 EMC 特性 序 号 项 目 技术要求 备 注 1 抗 电 强 度 输入对输 出 3000Vac/10mA/10min 无击穿、飞弧 现象 （本机输出接 大地） 2 绝 缘 电 阻 输入对输 出 ≥8MΩ@500Vdc 在正常大气压 力下，相对湿 度为 90%，试验 直流电压 500V 时 3 通过认证 4 辐 射 电 磁 场 （RS） 5 对射频场感应 的 传 导 干 扰 （CS） 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 17 页 4．2．4 背光源测试 测试项目 测试条件 CN CN 2 CN 3 CN 4 输出电压 （有效值） Vin=24V ON/OFF=5V Vbrit=0V RL=300kΩ 190 0 200 0 185 0 197 8 输出工作 电流 Vin=24V ON/OFF=5V Vbrit=5V RL=300kΩ 6.3 6.6 6.2 6.9 最小输出 电流 Vin=12V ON/OFF=5V Vbrit=3V RL=300kΩ 2.4 3 2.36 2.42 2.59 工作频率 Vin=12V ON/OFF=5V Vbrit=0V RL=300kΩ 56 56. 56 56 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 18 页 4．3 机械特性 3．3．1 连接器脚位定义(如图,附视图) CN602 脚位 参数特性 1,2 +16V 3,4,6.8 GND 5 +5V 9 POWER.0N/OFF 7 NO CN603 脚位 参数特性 1.4 NO 2 亮度调节 3 背 光 ON/OFF 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 19 页 4．4 关键料清单 位号 名称 制造厂名称 规格 认证编号 C604，C603 Y 电容 沂南同皓电 子 102/400V 电 容 CQC02001002287 C611 Y 电容 沂南同皓电 子 222/400V 电 容 CQC02001002287 C601，C602 X 电容 创意电子 0.47U/275V CQC03001006331 T000 变压器 深圳晶辰电 子 PCB PCB 深 圳 市 万 基 隆实业 CQC06001016507 F601 保险丝 华闽企业 3.15A /250V 2003010207072514 OT601 光藕 SHAPP PC817 E64380 F501 保险丝 LITTELFUSE 5A/32V E232989 T602 T603 T604 T605 背 光 变 压器 深圳柯爱亚 电子 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 20 页 第五章 常见故障维修 修理前先仔细观察整个不良板有无烧器件，损坏器件、元器件虚漏焊等现 象，IC（OZ9939）损坏一般很少，如检测 IC 起动使能、工作电压正常，起动 时 13 脚有三角波输出，一般 IC 都是好的，背光板常见故障以下二种： 1、 开机屏不亮维修流程 电源接通后，面板面工作指示灯如显示正常，而屏不亮，首先检查 主电源部分+24V，+16v 等是不是正常，如不正常按传统电源的维修方 法检修主电源部分，如主电源+24V 等输出正常，检查一下主板开机信 号是否正常，本机开机是低电位开机。流程如下： 开机屏不亮 主电源 24v 等电压是否输出 按传统方法检修电源 主板 CPU 过来的背光开启信号是否正常 OZ9939、OZ9982 供电是否正常 检修主板电路 检查供电电路 检查 C511、R535、R536、D513 等电压 反馈元件是否损坏 是 否 否 是 创维用户服务部 技术质量科：马新勇 编写 第 21 页 2、 开机时亮一下黑屏维修流程： 电源开机时如屏亮一下就出现黑屏，这种不良现象一般电路不正 常时保护电路启动，首先要仔细检查变压器 T602、Q506、Q507 等关键器件有无作业不良，电流电压反馈电路有没有出现漏件， 空、虚焊等，流程如下： 亮一下黑屏 检查变压器 T602、Q506、Q507 等关键器件有 无作业不良 无 主要检查 D508、R529、R528 电流反馈电路, 正常时 OZ9939 电流检测第 5 脚电压为 1.2V