Funkcija napajalnega vezja zaslona s tekočimi kristali je predvsem pretvorba električnega omrežja 220 V v različne stabilne enosmerne tokove, potrebne za delovanje zaslona s tekočimi kristali, in zagotavljanje delovne napetosti za različna krmilna vezja, logična vezja, nadzorne plošče itd. . na zaslonu s tekočimi kristali in njegovo delovno stabilnost To neposredno vpliva na to, ali lahko LCD monitor normalno deluje.
1. Struktura napajalnega vezja zaslona s tekočimi kristali
Napajalno vezje zaslona s tekočimi kristali v glavnem ustvarja delovno napetost 5 V, 12 V.Med njimi napetost 5 V večinoma zagotavlja delovno napetost za logično vezje glavne plošče in indikatorske lučke na operacijski plošči;napetost 12 V večinoma zagotavlja delovno napetost za visokonapetostno ploščo in gonilno ploščo.
Napajalno vezje je v glavnem sestavljeno iz filtrskega vezja, vezja filtra mostnega usmernika, vezja glavnega stikala, preklopnega transformatorja, vezja filtra usmernika, zaščitnega vezja, vezja mehkega zagona, krmilnika PWM in tako naprej.
Med njimi je vloga filtrskega vezja AC odpravljanje visokofrekvenčnih motenj v omrežju (linearno filtrsko vezje je na splošno sestavljeno iz uporov, kondenzatorjev in induktorjev);vloga filtrskega vezja mostnega usmernika je pretvorba 220 V AC v 310 V DC;stikalno vezje Funkcija vezja usmerjevalnega filtra je pretvarjanje enosmerne napetosti približno 310 V skozi preklopno cev in preklopni transformator v impulzne napetosti različnih amplitud;funkcija vezja usmerjevalnega filtra je pretvorba izhodne impulzne napetosti preklopnega transformatorja v osnovno napetost 5 V, ki jo zahteva obremenitev po popravljanju in filtriranju, in 12 V;Funkcija prenapetostnega zaščitnega vezja je preprečiti poškodbe stikalne cevi ali stikalnega napajalnika zaradi nenormalne obremenitve ali drugih razlogov;funkcija krmilnika PWM je krmiljenje preklapljanja stikalne cevi in krmiljenje vezja glede na povratno napetost zaščitnega vezja.
Drugič, načelo delovanja napajalnega vezja zaslona s tekočimi kristali
Napajalno vezje zaslona s tekočimi kristali na splošno sprejme način preklopnega vezja.To napajalno vezje pretvori vhodno napetost AC 220 V v enosmerno napetost prek usmerjevalnega in filtrirnega vezja, nato pa ga prekine preklopna cev in zniža visokofrekvenčni transformator, da dobi visokofrekvenčno pravokotno valovno napetost.Po popravljanju in filtriranju je na izhodu enosmerna napetost, ki jo potrebuje vsak modul LCD-ja.
V nadaljevanju je prikazan zaslon s tekočimi kristali AOCLM729 kot primer za razlago principa delovanja napajalnega vezja zaslona s tekočimi kristali.Napajalno vezje zaslona s tekočimi kristali AOCLM729 je v glavnem sestavljeno iz vezja AC filtra, vezja mostnega usmernika, vezja mehkega zagona, vezja glavnega stikala, vezja filtra usmernika, vezja za zaščito pred prenapetostjo in tako naprej.
Fizična slika plošče napajalnega vezja:
Shema električnega tokokroga:
- Krog AC filtra
Funkcija tokokroga filtra za izmenični tok je filtriranje hrupa, ki ga povzroči vhodna linija za izmenični tok, in zatiranje povratnega hrupa, ki nastane v napajalniku.
Hrup v napajalniku v glavnem vključuje običajni in običajni hrup.Za enofazno napajanje sta na vhodni strani 2 napajalni žici za izmenični tok in 1 ozemljitvena žica.Hrup, ki nastane med dvema napajalnima linijama za izmenični tok in ozemljitveno žico na strani vhoda električne energije, je običajen hrup;hrup, ki nastaja med dvema napajalnima linijama za izmenični tok, je običajen hrup.Filtrirno vezje AC se v glavnem uporablja za filtriranje teh dveh vrst šuma.Poleg tega služi tudi kot tokovna zaščita tokokroga in prenapetostna zaščita.Med njimi se varovalka uporablja za prenapetostno zaščito, varistor pa za prenapetostno zaščito vhodne napetosti.Spodnja slika je shematski diagram tokokroga AC filtra.
Na sliki induktorji L901, L902 in kondenzatorji C904, C903, C902 in C901 tvorijo filter EMI.Induktorji L901 in L902 se uporabljajo za filtriranje nizkofrekvenčnega običajnega šuma;C901 in C902 se uporabljata za filtriranje nizkofrekvenčnega normalnega šuma;C903 in C904 se uporabljata za filtriranje visokofrekvenčnega običajnega hrupa in normalnega šuma (visokofrekvenčne elektromagnetne motnje);upor za omejevanje toka R901 in R902 se uporabljata za praznjenje kondenzatorja, ko je napajalni vtič izklopljen;zavarovanje F901 se uporablja za nadtokovno zaščito, varistor NR901 pa za prenapetostno zaščito vhodne napetosti.
Ko je napajalni vtič zaslona s tekočimi kristali vstavljen v električno vtičnico, gre 220 V AC skozi varovalko F901 in varistor NR901, da se prepreči vpliv prenapetosti, nato pa gre skozi vezje, sestavljeno iz kondenzatorjev C901, C902, C903, C904, upori R901, R902 in induktorji L901, L902.Vnesite vezje mostičnega usmernika za vezjem proti motnjam.
2. Vezje filtra mostnega usmernika
Funkcija filtrirnega vezja mostnega usmernika je pretvoriti 220 V AC v enosmerno napetost po polnovalnem usmerjanju in nato pretvoriti napetost v dvakratno omrežno napetost po filtriranju.
Vezje filtra mostnega usmernika je v glavnem sestavljeno iz mostnega usmernika DB901 in filtrskega kondenzatorja C905.
Na sliki je mostni usmernik sestavljen iz 4 usmerniških diod, filtrirni kondenzator pa je 400V kondenzator.Ko je omrežje 220 V AC filtrirano, vstopi v mostni usmernik.Ko mostni usmernik izvede polnovalovno usmerjanje na izmeničnem omrežju, postane enosmerna napetost.Nato se enosmerna napetost pretvori v enosmerno napetost 310 V skozi filtrirni kondenzator C905.
3. vezje mehkega zagona
Funkcija vezja za mehki zagon je preprečiti trenutni udarni tok na kondenzatorju, da se zagotovi normalno in zanesljivo delovanje stikalnega napajanja.Ker je začetna napetost na kondenzatorju enaka nič v trenutku, ko je vhodno vezje vključeno, bo nastal velik trenutni zagonski tok, ta tok pa bo pogosto povzročil pregorevanje vhodne varovalke, zato mora vezje z mehkim zagonom biti nastavljen.Vezje mehkega zagona je v glavnem sestavljeno iz začetnih uporov, usmerniških diod in filtrskih kondenzatorjev.Kot je prikazano na sliki, je shematski diagram vezja za mehki zagon.
Na sliki sta upora R906 in R907 ekvivalentna upora 1 MΩ.Ker imajo ti upori visoko vrednost upora, je njihov delovni tok zelo majhen.Ko je stikalno napajanje pravkar zagnano, se začetni delovni tok, ki ga zahteva SG6841, doda vhodnemu terminalu (pin 3) SG6841, potem ko ga zniža visoka napetost 300 V DC prek uporov R906 in R907, da se doseže mehak zagon .Ko preklopna cev preide v normalno delovno stanje, se visokofrekvenčna napetost, vzpostavljena na preklopnem transformatorju, popravi in filtrira z usmerniško diodo D902 in filtrskim kondenzatorjem C907, nato pa postane delovna napetost čipa SG6841 in zagon postopek je končan.
4. vezje glavnega stikala
Funkcija glavnega stikalnega vezja je pridobiti visokofrekvenčno pravokotno valovno napetost s pomočjo rezanja preklopne cevi in visokofrekvenčnega transformatorja.
Glavno preklopno vezje je v glavnem sestavljeno iz preklopne cevi, krmilnika PWM, preklopnega transformatorja, prenapetostnega zaščitnega vezja, visokonapetostnega zaščitnega vezja itd.
Na sliki je SG6841 krmilnik PWM, ki je jedro stikalnega napajalnika.Ustvari lahko pogonski signal s fiksno frekvenco in nastavljivo širino impulza ter nadzoruje stanje vklopa in izklopa preklopne cevi, s čimer prilagodi izhodno napetost, da doseže namen stabilizacije napetosti..Q903 je preklopna cev, T901 je preklopni transformator, vezje, sestavljeno iz cevi regulatorja napetosti ZD901, upora R911, tranzistorjev Q902 in Q901, upor R901 pa je prenapetostno zaščitno vezje.
Ko začne PWM delovati, 8. nožica SG6841 oddaja pravokotni impulzni val (na splošno je frekvenca izhodnega impulza 58,5 kHz, delovni cikel pa 11,4 %).Impulz krmili preklopno cev Q903, da izvede preklopno delovanje glede na svojo delovno frekvenco.Ko se preklopna cev Q903 neprekinjeno vklopi/izklopi, da nastane samovzbujeno nihanje, transformator T901 začne delovati in ustvari nihajočo napetost.
Ko je izhodna sponka nožice 8 SG6841 visoka, se preklopna cev Q903 vklopi, nato pa skozi primarno tuljavo preklopnega transformatorja T901 teče tok, ki ustvarja pozitivne in negativne napetosti;istočasno sekundar transformatorja ustvarja pozitivne in negativne napetosti.V tem času je dioda D910 na sekundarni strani odrezana in ta stopnja je stopnja shranjevanja energije;ko je izhodni priključek nožice 8 SG6841 na nizki ravni, je stikalna cev Q903 prekinjena in tok na primarni tuljavi preklopnega transformatorja T901 se v trenutku spremeni.je 0, elektromotorna sila primara je spodnji pozitiven in zgornji negativen, elektromotorna sila zgornjega pozitivnega in spodnjega negativnega pa se inducira na sekundar.V tem času se dioda D910 vklopi in začne oddajati napetost.
(1) Prenapetostno zaščitno vezje
Načelo delovanja prenapetostnega zaščitnega vezja je naslednje.
Ko je stikalna cev Q903 vklopljena, bo tok stekel od odtoka do izvora stikalne cevi Q903, na R917 pa se bo ustvarila napetost.Upor R917 je upor za zaznavanje toka in napetost, ki jo ustvari, se doda neposredno na neinvertirajoči vhodni terminal komparatorja za zaznavanje nadtoka čipa krmilnika PWM SG6841 (namreč nožica 6), dokler napetost presega 1 V, bo krmilnik PWM SG6841 notranji. Tokovno zaščitno vezje se zažene, tako da 8. nožica preneha oddajati pulzne valove, preklopna cev in preklopni transformator pa prenehata delovati, da bi realizirali zaščito pred preobremenitvijo.
(2) Visokonapetostno zaščitno vezje
Načelo delovanja visokonapetostnega zaščitnega vezja je naslednje.
Ko napetost omrežja naraste nad največjo vrednost, se poveča tudi izhodna napetost povratne tuljave transformatorja.Napetost bo presegla 20 V, v tem času je cev regulatorja napetosti ZD901 pokvarjena in na uporu R911 pride do padca napetosti.Ko je padec napetosti 0,6 V, se vklopi tranzistor Q902, nato pa baza tranzistorja Q901 postane visok nivo, tako da se vklopi tudi tranzistor Q901.Hkrati se vklopi tudi dioda D903, ki povzroči ozemljitev 4. pina čipa PWM krmilnika SG6841, kar povzroči trenutni tok kratkega stika, zaradi česar PWM krmilnik SG6841 hitro izklopi impulzni izhod.
Poleg tega je po vklopu tranzistorja Q902 referenčna napetost 15 V na nožici 7 krmilnika PWM SG6841 neposredno ozemljena preko upora R909 in tranzistorja Q901.Na ta način napetost napajalnega terminala čipa SG6841 krmilnika PWM postane 0, krmilnik PWM preneha oddajati pulzne valove, preklopna cev in preklopni transformator pa prenehata delovati za doseganje visokonapetostne zaščite.
5. Vezje filtra usmernika
Funkcija vezja usmerjevalnega filtra je, da popravi in filtrira izhodno napetost transformatorja, da se pridobi stabilna enosmerna napetost.Zaradi induktivnosti uhajanja preklopnega transformatorja in konice, ki jo povzroči povratni povratni tok izhodne diode, oba tvorita potencialno elektromagnetno motnjo.Zato je treba za pridobitev čistih napetosti 5 V in 12 V izhodno napetost preklopnega transformatorja popraviti in filtrirati.
Filtrirno vezje usmernika je v glavnem sestavljeno iz diod, filtrskih uporov, filtrskih kondenzatorjev, filtrskih induktorjev itd.
Na sliki se vezje RC filtra (upor R920 in kondenzator C920, upor R922 in kondenzator C921), ki je vzporedno priključeno na diodi D910 in D912 na koncu sekundarnega izhoda preklopnega transformatorja T901, uporablja za absorpcijo udarne napetosti, ustvarjene na dioda D910 in D912.
LC filter, sestavljen iz diode D910, kondenzatorja C920, upora R920, induktorja L903, kondenzatorjev C922 in C924, lahko filtrira elektromagnetne motnje izhodne napetosti 12 V transformatorja in oddaja stabilno napetost 12 V.
LC filter, sestavljen iz diode D912, kondenzatorja C921, upora R921, induktorja L904, kondenzatorjev C923 in C925, lahko filtrira elektromagnetne motnje izhodne napetosti 5 V transformatorja in oddaja stabilno napetost 5 V.
6. Krmilno vezje regulatorja 12V/5V
Ker se omrežna moč 220 V AC spreminja v določenem območju, ko se omrežna moč dvigne, se ustrezno poveča tudi izhodna napetost transformatorja v napajalnem krogu.Da bi dosegli stabilne napetosti 5V in 12V, uporabite regulatorsko vezje.
Vezje regulatorja napetosti 12 V/5 V je v glavnem sestavljeno iz natančnega regulatorja napetosti (TL431), optičnega sklopnika, krmilnika PWM in upora delilnika napetosti.
Na sliki je IC902 optični sklopnik, IC903 je natančni napetostni regulator, upora R924 in R926 pa sta upora delilnika napetosti.
Ko napajalni tokokrog deluje, se izhodna enosmerna napetost 12 V deli z uporoma R924 in R926, na R926 pa se generira napetost, ki se neposredno doda natančnemu regulatorju napetosti TL431 (na terminal R).To je razvidno iz parametrov upora na tokokrogu. Ta napetost je ravno dovolj za vklop TL431.Na ta način lahko napetost 5 V teče skozi optični sklopnik in natančni regulator napetosti.Ko tok teče skozi LED optičnega sklopnika, optični sklopnik IC902 začne delovati in zaključi vzorčenje napetosti.
Ko se omrežna napetost 220 V AC dvigne in ustrezno poveča izhodna napetost, se ustrezno poveča tudi tok, ki teče skozi optični sklopnik IC902, ustrezno pa se poveča tudi svetlost svetleče diode znotraj optičnega sklopnika.Hkrati se zmanjša tudi notranji upor fototranzistorja, tako da se poveča tudi stopnja prevodnosti terminala fototranzistorja.Ko se stopnja prevodnosti fototranzistorja poveča, bo napetost na pinu 2 čipa krmilnika moči PWM SG6841 istočasno padla.Ker je ta napetost dodana obračalnemu vhodu ojačevalnika notranje napake SG6841, je delovni cikel izhodnega impulza SG6841 nadzorovan za zmanjšanje izhodne napetosti.Na ta način se oblikuje povratna zanka prenapetostnega izhoda, da se doseže funkcija stabilizacije izhoda, izhodna napetost pa se lahko stabilizira pri približno 12 V in 5 V izhodu.
namig:
Optični sklopnik uporablja svetlobo kot medij za prenos električnih signalov.Ima dober izolacijski učinek na vhodne in izhodne električne signale, zato se pogosto uporablja v različnih vezjih.Trenutno je postal ena najbolj raznolikih in široko uporabljenih optoelektronskih naprav.Optični sklopnik je običajno sestavljen iz treh delov: oddajanje svetlobe, sprejem svetlobe in ojačanje signala.Vhodni električni signal poganja svetlečo diodo (LED), da oddaja svetlobo določene valovne dolžine, ki jo sprejme fotodetektor in ustvari fototok, ki se dodatno ojača in oddaja.To zaključi električno-optično-električno pretvorbo in tako igra vlogo vhoda, izhoda in izolacije.Ker sta vhod in izhod optičnega sklopnika izolirana drug od drugega in ima prenos električnega signala značilnosti enosmernosti, ima dobro električno izolacijsko sposobnost in sposobnost proti motnjam.In ker je vhodni konec optičnega sklopnika element z nizko impedanco, ki deluje v trenutnem načinu, ima močno zmožnost zavrnitve skupnega načina.Zato lahko močno izboljša razmerje med signalom in šumom kot izolacijski element terminala pri dolgotrajnem prenosu informacij.Kot vmesniška naprava za izolacijo signala v računalniški digitalni komunikaciji in nadzor v realnem času lahko močno poveča zanesljivost dela računalnika.
7. prenapetostno zaščitno vezje
Funkcija prenapetostnega zaščitnega vezja je zaznavanje izhodne napetosti izhodnega vezja.Ko izhodna napetost transformatorja nenormalno naraste, krmilnik PWM izklopi impulzni izhod, da se doseže namen zaščite vezja.
Prenapetostno zaščitno vezje je v glavnem sestavljeno iz krmilnika PWM, optičnega sklopnika in cevi regulatorja napetosti.Kot je prikazano na zgornji sliki, se cev regulatorja napetosti ZD902 ali ZD903 v shematskem diagramu vezja uporablja za zaznavanje izhodne napetosti.
Ko sekundarna izhodna napetost preklopnega transformatorja nenormalno naraste, se bo cev regulatorja napetosti ZD902 ali ZD903 pokvarila, kar bo povzročilo nenormalno povečanje svetlosti svetlobne cevi znotraj optičnega sklopnika, kar bo povzročilo, da bo drugi zatič krmilnika PWM skozi optični sklopnik.Fototranzistor v napravi je ozemljen, krmilnik PWM hitro prekine impulzni izhod nožice 8, preklopna cev in preklopni transformator pa takoj prenehata delovati, da dosežeta namen zaščite vezja.
Čas objave: 7. oktober 2023