Sıvı kristal ekran güç kaynağı devresinin işlevi esas olarak 220V şebeke gücünü sıvı kristal ekranın çalışması için gereken çeşitli sabit doğru akımlara dönüştürmek ve çeşitli kontrol devreleri, mantık devreleri, kontrol panelleri vb. için çalışma voltajı sağlamaktır. Sıvı kristal ekranda ve çalışma stabilitesinde LCD monitörün normal şekilde çalışıp çalışmadığını doğrudan etkiler.
1. Sıvı kristal ekran güç kaynağı devresinin yapısı
Sıvı kristal ekran güç kaynağı devresi esas olarak 5V, 12V çalışma voltajı üretir. Bunlar arasında, 5V voltaj esas olarak ana kartın mantık devresi ve çalışma panelindeki gösterge ışıkları için çalışma voltajı sağlar; 12V voltaj esas olarak yüksek voltaj panosu ve sürücü panosu için çalışma voltajı sağlar.
Güç devresi esas olarak filtre devresi, köprü doğrultucu filtre devresi, ana anahtar devresi, anahtarlama transformatörü, doğrultucu filtre devresi, koruma devresi, yumuşak başlangıç devresi, PWM kontrolörü vb.'den oluşur.
Bunlar arasında AC filtre devresinin rolü, şebekedeki yüksek frekanslı girişimi ortadan kaldırmaktır (doğrusal filtre devresi genellikle dirençler, kapasitörler ve indüktörlerden oluşur); Köprü doğrultucu filtre devresinin rolü 220V AC'yi 310V DC'ye dönüştürmektir; anahtar devresi Doğrultma filtre devresinin işlevi, anahtarlama tüpü ve anahtarlama transformatörü aracılığıyla yaklaşık 310V DC gücünü farklı genliklerdeki darbe voltajlarına dönüştürmektir; düzeltme filtre devresinin işlevi, anahtarlama transformatörü tarafından çıkan darbe voltajını, düzeltme ve filtrelemeden sonra yükün ihtiyaç duyduğu 5V temel voltaja ve 12V'ye dönüştürmektir; Aşırı gerilim koruma devresinin işlevi, anormal yük veya diğer nedenlerden dolayı anahtarlama tüpünün veya anahtarlama güç kaynağının hasar görmesini önlemektir; PWM kontrol cihazının işlevi, anahtarlama tüpünün anahtarlamasını kontrol etmek ve koruma devresinin geri besleme voltajına göre devreyi kontrol etmektir.
İkincisi, sıvı kristal ekran güç kaynağı devresinin çalışma prensibi
Sıvı kristal ekranın güç kaynağı devresi genellikle anahtarlama devresi modunu benimser. Bu güç kaynağı devresi, AC 220V giriş voltajını bir doğrultma ve filtreleme devresi aracılığıyla bir DC voltajına dönüştürür ve daha sonra bir anahtarlama tüpü tarafından kesilir ve yüksek frekanslı bir dikdörtgen dalga voltajı elde etmek için bir yüksek frekans transformatörü tarafından düşürülür. Düzeltme ve filtrelemeden sonra, LCD'nin her modülünün ihtiyaç duyduğu DC voltajı çıkarılır.
Aşağıda, sıvı kristal ekran güç kaynağı devresinin çalışma prensibini açıklamak için AOCLM729 sıvı kristal ekranı örnek olarak alınmıştır. AOCLM729 sıvı kristal ekranın güç devresi esas olarak AC filtre devresi, köprü doğrultucu devresi, yumuşak başlatma devresi, ana anahtar devresi, doğrultucu filtre devresi, aşırı gerilim koruma devresi vb.'den oluşur.
Güç devre kartının fiziksel resmi:
Güç devresinin şematik diyagramı:
- AC filtre devresi
AC filtre devresinin işlevi, AC giriş hattından gelen gürültüyü filtrelemek ve güç kaynağının içinde oluşan geri besleme gürültüsünü bastırmaktır.
Güç kaynağının içindeki gürültü esas olarak ortak mod gürültüsünü ve normal gürültüyü içerir. Tek fazlı güç kaynağı için giriş tarafında 2 adet AC güç kablosu ve 1 adet topraklama kablosu bulunmaktadır. İki AC güç hattı ile güç girişi tarafındaki topraklama kablosu arasında üretilen gürültü yaygın gürültüdür; iki AC güç hattı arasında üretilen gürültü normal gürültüdür. AC filtre devresi esas olarak bu iki tür gürültüyü filtrelemek için kullanılır. Ayrıca devre aşırı akım koruması ve aşırı gerilim koruması olarak da görev yapar. Bunlar arasında sigorta aşırı akım koruması için kullanılır ve varistör giriş voltajı aşırı gerilim koruması için kullanılır. Aşağıdaki şekil AC filtre devresinin şematik diyagramıdır.
Şekilde L901, L902 indüktörleri ve C904, C903, C902 ve C901 kapasitörleri bir EMI filtresi oluşturur. L901 ve L902 indüktörleri düşük frekanslı ortak gürültüyü filtrelemek için kullanılır; C901 ve C902, düşük frekanslı normal gürültüyü filtrelemek için kullanılır; C903 ve C904, yüksek frekanslı ortak gürültüyü ve normal gürültüyü (yüksek frekanslı elektromanyetik girişim) filtrelemek için kullanılır; akım sınırlama direnci R901 ve R902, elektrik fişi prizden çekildiğinde kapasitörü boşaltmak için kullanılır; aşırı akım koruması için sigorta F901 kullanılır ve giriş voltajı aşırı gerilim koruması için varistör NR901 kullanılır.
Likit kristal ekranın elektrik fişi prize takıldığında 220V AC, dalgalanma darbesini önlemek için F901 sigortası ve NR901 varistörü üzerinden geçer ve daha sonra C901, C902, C903, C904, C904, C901 kapasitörlerinden oluşan devreden geçer. dirençler R901, R902 ve indüktörler L901, L902. Parazit önleme devresinden sonra köprü doğrultucu devresine girin.
2. Köprü doğrultucu filtre devresi
Köprü doğrultucu filtre devresinin işlevi, tam dalga düzeltmeden sonra 220V AC'yi DC voltajına dönüştürmek ve ardından filtrelemeden sonra voltajı şebeke voltajının iki katına dönüştürmektir.
Köprü doğrultucu filtre devresi esas olarak köprü doğrultucu DB901 ve filtre kondansatörü C905'ten oluşur.
Şekilde köprü doğrultucu 4 adet doğrultucu diyottan oluşmakta olup, filtre kondansatörü 400V'luk bir kondansatördür. 220V AC şebeke filtrelendiğinde köprü doğrultucuya girer. Köprü doğrultucu AC şebekesinde tam dalga doğrultma işlemini gerçekleştirdikten sonra DC voltajına dönüşür. Daha sonra DC voltajı, C905 filtre kondansatörü aracılığıyla 310V DC voltajına dönüştürülür.
3. yumuşak başlangıç devresi
Yumuşak başlatma devresinin işlevi, anahtarlama güç kaynağının normal ve güvenilir çalışmasını sağlamak için kapasitör üzerindeki anlık darbe akımını önlemektir. Giriş devresine güç verildiği anda kapasitördeki başlangıç voltajı sıfır olduğundan, büyük bir anlık ani akım oluşacaktır ve bu akım çoğu zaman giriş sigortasının atmasına neden olacaktır, bu nedenle yumuşak başlatma devresinin devreye girmesi gerekir. ayarlanmalıdır. Yumuşak başlatma devresi esas olarak başlatma dirençlerinden, doğrultucu diyotlardan ve filtre kapasitörlerinden oluşur. Şekilde gösterildiği gibi yumuşak başlatma devresinin şematik diyagramıdır.
Şekilde R906 ve R907 dirençleri 1MΩ'luk eşdeğer dirençlerdir. Bu dirençlerin direnç değeri büyük olduğundan çalışma akımları çok küçüktür. Anahtarlamalı güç kaynağı yeni başlatıldığında, yumuşak başlatmayı gerçekleştirmek için SG6841'in ihtiyaç duyduğu başlangıç çalışma akımı, R906 ve R907 dirençleri aracılığıyla 300V DC yüksek voltajla azaltıldıktan sonra SG6841'in giriş terminaline (pim 3) eklenir. . Anahtarlama tüpü normal çalışma durumuna döndüğünde, anahtarlama transformatörü üzerinde oluşturulan yüksek frekanslı voltaj, doğrultucu diyot D902 ve filtre kapasitörü C907 tarafından düzeltilir ve filtrelenir ve ardından SG6841 yongasının çalışma voltajı olur ve başlangıç. up süreci bitti.
4. ana şalter devresi
Ana anahtar devresinin işlevi, anahtarlama tüpünün kesilmesi ve yüksek frekanslı transformatörün düşürülmesi yoluyla yüksek frekanslı bir dikdörtgen dalga voltajı elde etmektir.
Ana anahtarlama devresi esas olarak anahtarlama tüpü, PWM kontrol cihazı, anahtarlama transformatörü, aşırı akım koruma devresi, yüksek voltaj koruma devresi vb.'den oluşur.
Şekilde SG6841, anahtarlamalı güç kaynağının çekirdeği olan bir PWM denetleyicisidir. Sabit frekanslı ve ayarlanabilir darbe genişliğine sahip bir sürüş sinyali oluşturabilir ve anahtarlama tüpünün açma-kapama durumunu kontrol edebilir, böylece voltaj stabilizasyonu amacına ulaşmak için çıkış voltajını ayarlayabilir. . Q903 bir anahtarlama tüpüdür, T901 bir anahtarlama transformatörüdür ve voltaj regülatör tüpü ZD901, direnç R911, transistörler Q902 ve Q901 ve direnç R901'den oluşan devre bir aşırı gerilim koruma devresidir.
PWM çalışmaya başladığında, SG6841'in 8. pini dikdörtgen bir darbe dalgası üretir (genellikle çıkış darbesinin frekansı 58,5 kHz'dir ve görev döngüsü %11,4'tür). Darbe, çalışma frekansına göre anahtarlama eylemini gerçekleştirmek için anahtarlama tüpü Q903'ü kontrol eder. Anahtarlama tüpü Q903, kendiliğinden uyarılan salınım oluşturmak için sürekli olarak açılıp kapatıldığında, transformatör T901 çalışmaya başlar ve bir salınım voltajı üretir.
SG6841'in 8 numaralı piminin çıkış terminali yüksek seviyede olduğunda, anahtarlama tüpü Q903 açılır ve ardından anahtarlama transformatörü T901'in birincil bobini, içinden pozitif ve negatif voltajlar üreten bir akım akar; aynı zamanda transformatörün sekonderi pozitif ve negatif gerilimler üretir. Bu sırada sekonder üzerindeki D910 diyotu kesilir ve bu aşama enerji depolama aşamasıdır; SG6841'in 8 numaralı piminin çıkış terminali düşük seviyede olduğunda, Q903 anahtar tüpü kesilir ve anahtarlama transformatörü T901'in birincil bobinindeki akım anında değişir. 0 olduğunda, birincilin elektromotor kuvveti alt pozitif ve üst negatiftir ve üst pozitif ve alt negatifin elektromotor kuvveti ikincil üzerinde indüklenir. Bu sırada D910 diyotu açılır ve çıkış voltajı vermeye başlar.
(1) Aşırı akım koruma devresi
Aşırı akım koruma devresinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir.
Anahtar tüpü Q903 açıldıktan sonra akım drenajdan anahtar tüpü Q903'ün kaynağına akacak ve R917 üzerinde bir voltaj üretilecektir. Direnç R917 bir akım algılama direncidir ve onun tarafından üretilen voltaj, voltaj 1V'u aştığı sürece doğrudan PWM kontrol cihazı SG6841 yongasının (yani pin 6) aşırı akım algılama karşılaştırıcısının evirmeyen giriş terminaline eklenir. PWM kontrol cihazı SG6841'i dahili hale getirecek Akım koruma devresi başlar, böylece 8. pin darbe dalgaları çıkarmayı durdurur ve anahtarlama tüpü ve anahtarlama transformatörü aşırı akım korumasını gerçekleştirmek için çalışmayı durdurur.
(2) Yüksek voltaj koruma devresi
Yüksek gerilim koruma devresinin çalışma prensibi aşağıdaki gibidir.
Şebeke gerilimi maksimum değerin üzerine çıktığında transformatör geri besleme bobininin çıkış gerilimi de artacaktır. Gerilim 20V'u aşacaktır, bu sırada ZD901 voltaj regülatör tüpü bozulur ve R911 direncinde bir voltaj düşüşü meydana gelir. Gerilim düşüşü 0,6V olduğunda, Q902 transistörü açılır ve ardından Q901 transistörünün tabanı yüksek seviyeye gelir, böylece Q901 transistörü de açılır. Aynı zamanda, D903 diyotu da açılır ve PWM kontrol cihazı SG6841 yongasının 4. pininin topraklanmasına neden olur, bu da anlık bir kısa devre akımına neden olur, bu da PWM kontrol cihazı SG6841'in darbe çıkışını hızlı bir şekilde kapatmasına neden olur.
Ek olarak, Q902 transistörü açıldıktan sonra, PWM kontrol cihazı SG6841'in 7 numaralı piminin 15V referans voltajı, R909 direnci ve Q901 transistörü aracılığıyla doğrudan topraklanır. Bu şekilde, PWM kontrol cihazı SG6841 yongasının güç kaynağı terminalinin voltajı 0 olur, PWM kontrol cihazı darbe dalgaları çıkarmayı durdurur ve anahtarlama tüpü ve anahtarlama transformatörü, yüksek voltaj koruması elde etmek için çalışmayı durdurur.
5. Doğrultucu filtre devresi
Doğrultma filtre devresinin işlevi, kararlı bir DC voltajı elde etmek için transformatörün çıkış voltajını düzeltmek ve filtrelemektir. Anahtarlama transformatörünün kaçak endüktansı ve çıkış diyotunun ters toparlanma akımının neden olduğu ani artış nedeniyle, her ikisi de potansiyel bir elektromanyetik girişim oluşturur. Bu nedenle saf 5V ve 12V gerilimler elde etmek için anahtarlama transformatörünün çıkış geriliminin düzeltilmesi ve filtrelenmesi gerekir.
Doğrultucu filtre devresi esas olarak diyotlardan, filtre dirençlerinden, filtre kapasitörlerinden, filtre indüktörlerinden vb. oluşur.
Şekilde anahtarlama transformatörü T901'in sekonder çıkış ucunda D910 ve D912 diyotlarına paralel bağlanan RC filtre devresi (direnç R920 ve kapasitör C920, direnç R922 ve kapasitör C921) kullanılmaktadır. diyot D910 ve D912.
Diyot D910, kapasitör C920, direnç R920, indüktör L903, kapasitörler C922 ve C924'ten oluşan LC filtresi, transformatör tarafından 12V voltaj çıkışının elektromanyetik girişimini filtreleyebilir ve sabit bir 12V voltaj çıkışı sağlayabilir.
D912 diyotu, C921 kondansatörü, R921 direnci, L904 indüktörü, C923 ve C925 kondansatörlerinden oluşan LC filtresi, transformatörün 5V çıkış voltajının elektromanyetik girişimini filtreleyebilir ve sabit bir 5V voltaj çıkışı sağlayabilir.
6. 12V/5V regülatör kontrol devresi
220V AC şebeke gücü belirli bir aralıkta değiştiğinden, şebeke gücü arttığında güç devresindeki transformatörün çıkış voltajı da buna bağlı olarak artacaktır. Kararlı 5V ve 12V gerilim elde edebilmek için Regülatör devresi.
12V/5V voltaj regülatör devresi esas olarak hassas bir voltaj regülatörü (TL431), bir optokuplör, bir PWM kontrol cihazı ve bir voltaj bölücü dirençten oluşur.
Şekilde IC902 bir optokuplördür, IC903 hassas bir voltaj regülatörüdür ve R924 ve R926 dirençleri voltaj bölücü dirençlerdir.
Güç kaynağı devresi çalışırken, 12V çıkış DC voltajı R924 ve R926 dirençlerine bölünür ve R926 üzerinde doğrudan TL431 hassas voltaj regülatörüne (R terminaline) eklenen bir voltaj üretilir. Devredeki direnç parametrelerinden anlaşılmaktadır. Bu voltaj sadece TL431'i açmaya yeterlidir. Bu sayede 5V voltaj optokuplör ve hassas voltaj regülatörü üzerinden akabilir. Akım optokuplör LED'inden aktığında, optokuplör IC902 çalışmaya başlar ve voltaj örneklemesini tamamlar.
220V AC şebeke voltajı yükseldiğinde ve buna bağlı olarak çıkış voltajı da arttığında, IC902 optokuplörden akan akım da buna bağlı olarak artacak ve buna bağlı olarak optokuplör içindeki ışık yayan diyotun parlaklığı da artacaktır. Aynı zamanda fototransistörün iç direnci de küçülür, böylece fototransistör terminalinin iletim derecesi de güçlenir. Fototransistörün iletim derecesi güçlendirildiğinde, PWM güç kontrolörü SG6841 yongasının 2 numaralı pininin voltajı aynı anda düşecektir. Bu voltaj SG6841'in dahili hata amplifikatörünün evirici girişine eklendiğinden, SG6841'in çıkış darbesinin görev döngüsü, çıkış voltajını azaltmak için kontrol edilir. Bu şekilde, çıkışı stabilize etme işlevini gerçekleştirmek için aşırı gerilim çıkış geri besleme döngüsü oluşturulur ve çıkış voltajı, 12V ve 5V çıkış civarında stabilize edilebilir.
ipucu:
Bir optokuplör, elektrik sinyallerini iletmek için ışığı bir araç olarak kullanır. Giriş ve çıkış elektrik sinyalleri üzerinde iyi bir izolasyon etkisine sahiptir, bu nedenle çeşitli devrelerde yaygın olarak kullanılır. Günümüzde en çeşitli ve yaygın olarak kullanılan optoelektronik cihazlardan biri haline gelmiştir. Bir optokuplör genellikle üç bölümden oluşur: ışık emisyonu, ışık alımı ve sinyal amplifikasyonu. Giriş elektrik sinyali, ışık yayan diyotu (LED), belirli bir dalga boyunda ışık yaymaya yönlendirir; bu, fotodetektör tarafından alınarak, daha da güçlendirilen ve çıkan bir fotoakım üretir. Bu, elektriksel-optik-elektrik dönüşümünü tamamlar ve böylece giriş, çıkış ve izolasyon rolünü oynar. Optokuplörün giriş ve çıkışı birbirinden izole edildiğinden ve elektrik sinyali iletimi tek yönlülük özelliklerine sahip olduğundan, iyi bir elektriksel yalıtım kabiliyetine ve parazit önleme özelliğine sahiptir. Optokuplörün giriş ucu, mevcut modda çalışan düşük empedanslı bir eleman olduğundan, güçlü bir ortak mod reddetme kapasitesine sahiptir. Bu nedenle, uzun süreli bilgi aktarımında terminal izolasyon elemanı olarak sinyal-gürültü oranını büyük ölçüde artırabilir. Bilgisayar dijital iletişiminde ve gerçek zamanlı kontrolde sinyal izolasyonu için bir arayüz cihazı olarak, bilgisayar çalışmasının güvenilirliğini büyük ölçüde artırabilir.
7. aşırı gerilim koruma devresi
Aşırı gerilim koruma devresinin işlevi, çıkış devresinin çıkış gerilimini tespit etmektir. Transformatörün çıkış voltajı anormal şekilde yükseldiğinde, devreyi koruma amacına ulaşmak için darbe çıkışı PWM kontrol cihazı tarafından kapatılır.
Aşırı gerilim koruma devresi esas olarak bir PWM kontrol cihazı, bir optokuplör ve bir voltaj regülatör tüpünden oluşur. Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, devre şematik diyagramındaki voltaj regülatör tüpü ZD902 veya ZD903, çıkış voltajını tespit etmek için kullanılır.
Anahtarlama transformatörünün ikincil çıkış voltajı anormal şekilde yükseldiğinde, voltaj regülatör tüpü ZD902 veya ZD903 bozulacak, bu da optokuplör içindeki ışık yayan tüpün parlaklığının anormal şekilde artmasına neden olacak ve PWM kontrol cihazının ikinci pinine neden olacaktır. optokuplörden geçmek için. Cihazın içindeki fototransistör topraklanır, PWM kontrol cihazı pim 8'in darbe çıkışını hızlı bir şekilde keser ve anahtarlama tüpü ve anahtarlama transformatörü, devreyi koruma amacına ulaşmak için çalışmayı hemen durdurur.
Gönderim zamanı: Ekim-07-2023