Vedelkristallkuvari toiteahela funktsioon on peamiselt muundada 220 V võrgutoide mitmesugusteks vedelkristallkuvari tööks vajalikeks stabiilseteks alalisvooludeks ning pakkuda tööpinget erinevatele juhtahelatele, loogikaahelatele, juhtpaneelidele jne. .
1. Vedelkristallkuvari toiteahela struktuur
Vedelkristallkuvari toiteahel genereerib peamiselt 5V, 12V tööpinget. Nende hulgas annab 5V pinge põhiliselt tööpinge põhiplaadi loogikaahelale ja juhtpaneeli märgutuledele; 12 V pinge tagab peamiselt kõrgepingeplaadi ja draiveriplaadi tööpinge.
Toiteahel koosneb peamiselt filtriahelast, sillaalaldi filtriahelast, pealüliti vooluringist, lülitustrafost, alaldi filtriahelast, kaitseahelast, pehmekäivitusahelast, PWM-kontrollerist jne.
Nende hulgas on vahelduvvoolu filtriahela roll kõrgsageduslike häirete kõrvaldamiseks vooluvõrgus (lineaarne filtriahel koosneb üldiselt takistitest, kondensaatoritest ja induktiivpoolidest); sillaalaldi filtriahela ülesanne on muundada 220 V vahelduvvool 310 V alalisvooluks; lülitusahel Alaldusfiltri ahela ülesanne on muundada umbes 310 V alalisvoolu läbi lülitustoru ja lülitustrafo erineva amplituudiga impulsspingeteks; alaldusfiltri vooluringi ülesanne on muundada lülitustrafo impulsspinge väljundpingeks pärast alaldamist ja filtreerimist koormuse poolt nõutavaks põhipingeks 5V ja 12V; Ülepingekaitseahela ülesanne on vältida lülitustoru või lülitustoiteallika kahjustamist, mis on põhjustatud ebatavalisest koormusest või muudest põhjustest; PWM-kontrolleri ülesanne on juhtida lülitustoru lülitamist ja juhtida ahelat vastavalt kaitseahela tagasisidepingele.
Teiseks vedelkristallkuvari toiteahela tööpõhimõte
Vedelkristallkuvari toiteahel kasutab üldiselt lülitusahela režiimi. See toiteahel muudab vahelduvvoolu 220 V sisendpinge alaldus- ja filtreerimisahela kaudu alalispingeks, seejärel lõigatakse see lülitustoruga läbi ja alandatakse kõrgsagedusliku trafo abil, et saada kõrgsageduslik ristkülikukujuline lainepinge. Pärast alaldamist ja filtreerimist väljastatakse LCD iga mooduli jaoks vajalik alalispinge.
Järgnevalt on toodud vedelkristallkuvari AOCLM729 näitena, et selgitada vedelkristallkuvari toiteahela tööpõhimõtet. AOCLM729 vedelkristallkuvari toiteahel koosneb peamiselt vahelduvvoolufiltri ahelast, sillaalaldi vooluringist, pehme käivituse vooluringist, pealüliti vooluringist, alaldi filtri vooluringist, ülepingekaitse vooluringist ja nii edasi.
Toitelülitusplaadi füüsiline pilt:
Toiteahela skemaatiline diagramm:
- Vahelduvvoolu filtri ahel
Vahelduvvoolu filtriahela ülesanne on filtreerida välja vahelduvvoolu sisendliini tekitatud müra ja summutada toiteallika sees tekkivat tagasisidemüra.
Toiteallika sees olev müra hõlmab peamiselt tavarežiimi müra ja tavamüra. Ühefaasilise toiteallika jaoks on sisendi poolel 2 vahelduvvoolu toitejuhet ja 1 maandusjuhe. Kahe vahelduvvoolu toiteliini ja toitesisendipoolse maandusjuhtme vahel tekkiv müra on tavaline müra; kahe vahelduvvoolu elektriliini vahel tekkiv müra on tavaline müra. Vahelduvvoolufiltri ahelat kasutatakse peamiselt nende kahte tüüpi müra filtreerimiseks. Lisaks toimib see ka vooluahela ülevoolu- ja ülepingekaitsena. Nende hulgas kasutatakse kaitset liigvoolukaitseks ja varistorit sisendpinge ülepingekaitseks. Allolev joonis on vahelduvvoolufiltri vooluringi skemaatiline diagramm.
Joonisel moodustavad induktiivpoolid L901, L902 ja kondensaatorid C904, C903, C902 ja C901 EMI filtri. Induktiivpoolid L901 ja L902 kasutatakse madala sagedusega ühismüra filtreerimiseks; C901 ja C902 kasutatakse madala sagedusega tavamüra filtreerimiseks; C903 ja C904 kasutatakse kõrgsagedusliku tavamüra ja tavamüra (kõrgsageduslike elektromagnetiliste häirete) filtreerimiseks; voolu piiravat takistit R901 ja R902 kasutatakse kondensaatori tühjendamiseks, kui toitepistik on lahti ühendatud; kindlustust F901 kasutatakse ülevoolukaitseks ja varistorit NR901 sisendpinge ülepingekaitseks.
Kui vedelkristallkuvari toitepistik on sisestatud pistikupessa, läbib 220 V vahelduvvool kaitsme F901 ja varistori NR901, et vältida liigpinge lööki, ning seejärel kondensaatoritest C901, C902, C903, C904, takistid R901, R902 ja induktiivpoolid L901, L902. Sisestage sillaalaldi vooluring pärast häiretevastast vooluringi.
2. Sillaalaldi filtriahel
Sillaalaldi filtriahela ülesanne on muundada 220 V vahelduvvool pärast täislainealaldistamist alalispingeks ja seejärel pärast filtreerimist teisendada pinge kahekordseks võrgupingeks.
Sillaalaldi filtriahel koosneb peamiselt sildalaldist DB901 ja filtri kondensaatorist C905.
Joonisel on sildalaldi 4 alaldi dioodi ja filtri kondensaator on 400 V kondensaator. Kui 220 V vahelduvvooluvõrk on filtreeritud, siseneb see sildalaldi. Pärast seda, kui sildalaldi teostab vahelduvvooluvõrgus täislainealaldi, muutub see alalispingeks. Seejärel muundatakse alalispinge filtrikondensaatori C905 kaudu 310 V alalispingeks.
3. pehme käivitusahel
Pehme käivitusahela ülesanne on vältida kondensaatori hetkelist löökvoolu, et tagada lülitustoiteallika normaalne ja usaldusväärne töö. Kuna sisendahela sisselülitamise hetkel on kondensaatori algpinge null, siis tekib suur hetkeline sisselülitusvool ja see vool põhjustab sageli sisendkaitsme läbipõlemise, mistõttu tuleb pehmekäivitusahel olema seatud. Pehme käivitusahel koosneb peamiselt käivitustakistitest, alaldi dioodidest ja filtrikondensaatoritest. Nagu on näidatud joonisel, on pehme käivitusahela skemaatiline diagramm.
Joonisel on takistid R906 ja R907 samaväärsed 1MΩ takistid. Kuna neil takistitel on suur takistusväärtus, on nende töövool väga väike. Kui lülitustoiteallikas on just käivitatud, lisatakse SG6841 nõutav käivitusvool SG6841 sisendklemmile (kontakt 3) pärast seda, kui see on takistite R906 ja R907 kaudu 300 V alalisvoolu kõrgepinge abil alla surutud, et saavutada pehme käivitus. . Kui lülitustoru läheb normaalsesse tööolekusse, alaldatakse ja filtreeritakse lülitustrafol tekkinud kõrgsageduspinge alaldi dioodiga D902 ja filtrikondensaatoriga C907 ning sellest saab seejärel SG6841 kiibi tööpinge ja käivitus- ülesehitusprotsess on lõppenud.
4. pealüliti vooluring
Pealüliti vooluringi ülesanne on saada kõrgsageduslik ristkülikukujuline lainepinge lülitustoru tükeldamise ja kõrgsagedusliku trafo astmestamise kaudu.
Peamine lülitusahel koosneb peamiselt lülitustorust, PWM-kontrollerist, lülitustrafost, liigvoolukaitseahelast, kõrgepingekaitseahelast ja nii edasi.
Joonisel on SG6841 PWM-kontroller, mis on lülitustoiteallika tuum. See suudab genereerida fikseeritud sagedusega ja reguleeritava impulsi laiusega sõidusignaali ning juhtida lülitustoru sisse-välja olekut, reguleerides seeläbi väljundpinget, et saavutada pinge stabiliseerimise eesmärk. . Q903 on lülitustoru, T901 on lülitustrafo ja pingeregulaatori torust ZD901, takistist R911, transistoridest Q902 ja Q901 koosnev ahel ning takistist R901 on ülepingekaitseahel.
Kui PWM hakkab tööle, väljastab SG6841 8. pin ristkülikukujulise impulsi (üldiselt on väljundimpulsi sagedus 58,5 kHz ja töötsükkel 11,4%). Impulss juhib lülitustoru Q903, et teostada lülitustoiminguid vastavalt selle töösagedusele. Kui lülitustoru Q903 pidevalt sisse/välja lülitatakse, et tekitada iseergastuv võnkumine, hakkab trafo T901 tööle ja genereerib võnkepinge.
Kui SG6841 kontakti 8 väljundklemm on kõrgel tasemel, lülitatakse lülitustoru Q903 sisse ja seejärel liigub lülitustrafo T901 primaarmähises vool, mis genereerib positiivseid ja negatiivseid pingeid; samal ajal tekitab trafo sekundaar positiivseid ja negatiivseid pingeid. Sel ajal on sekundaarse diood D910 välja lülitatud ja see etapp on energia salvestamise etapp; kui SG6841 viigu 8 väljundklemm on madalal tasemel, katkestatakse lülitustoru Q903 ja lülitustrafo T901 primaarmähise vool muutub hetkega. on 0, primaarjõu elektromotoorjõud on alumine positiivne ja ülemine negatiivne ning ülemise positiivse ja alumise negatiivse elektromotoorjõud indutseeritakse sekundaarsele. Sel ajal lülitub diood D910 sisse ja hakkab pinget väljastama.
(1) Ülevoolukaitseahel
Ülevoolukaitseahela tööpõhimõte on järgmine.
Pärast lülititoru Q903 sisselülitamist voolab vool äravoolust lülititoru Q903 allikasse ja R917-l genereeritakse pinge. Takisti R917 on voolu tuvastamise takisti ja selle genereeritud pinge lisatakse otse PWM-kontrolleri SG6841 kiibi liigvoolutuvastuse komparaatori mitteinverteerivale sisendklemmile (nimelt 6. kontaktile), kui pinge ületab 1 V, muudab PWM-kontrolleri SG6841 sisemiseks Voolukaitseahel käivitub, nii et 8. kontakt lõpetab impulsilainete väljastamise ning lülitustoru ja lülitustrafo lakkavad töötamast, et realiseerida ülevoolukaitse.
(2) Kõrgepingekaitseahel
Kõrgepingekaitseahela tööpõhimõte on järgmine.
Kui võrgupinge tõuseb üle maksimaalse väärtuse, suureneb ka trafo tagasisidemähise väljundpinge. Pinge ületab 20 V, sel ajal on pingeregulaatori toru ZD901 katki ja takistil R911 tekib pingelangus. Kui pingelangus on 0,6 V, lülitatakse transistor Q902 sisse ja seejärel muutub transistori Q901 alus kõrgeks, nii et sisse lülitatakse ka transistor Q901. Samal ajal lülitatakse sisse ka diood D903, mis põhjustab PWM-kontrolleri SG6841 kiibi 4. kontakti maanduse, mille tulemusena tekib hetkeline lühisvool, mis paneb PWM-kontrolleri SG6841 impulsi väljundi kiiresti välja lülitama.
Peale selle maandatakse pärast transistori Q902 sisselülitamist PWM-kontrolleri SG6841 viigu 7 15 V võrdluspinge otse takisti R909 ja transistori Q901 kaudu. Sel viisil muutub PWM-kontrolleri SG6841 kiibi toiteklemmi pinge 0-ks, PWM-kontroller lõpetab impulsilainete väljastamise ning lülitustoru ja lülitustrafo lakkavad töötamast kõrgepingekaitse saavutamiseks.
5. Alaldi filtriahel
Alaldusfiltri ahela ülesanne on alaldada ja filtreerida trafo väljundpinget, et saada stabiilne alalispinge. Lülitustrafo lekkeinduktiivsuse ja väljunddioodi vastupidisest taastumisvoolust põhjustatud piigi tõttu moodustavad mõlemad potentsiaalse elektromagnetilise häire. Seetõttu tuleb puhta 5V ja 12V pinge saamiseks lülitustrafo väljundpinge alaldada ja filtreerida.
Alaldi filtriahel koosneb peamiselt dioodidest, filtritakistitest, filtrikondensaatoritest, filtri induktiivpoolidest jne.
Joonisel on lülitustrafo T901 teisese väljundi otsas paralleelselt dioodiga D910 ja D912 ühendatud RC-filtri ahelat (takisti R920 ja kondensaator C920, takisti R922 ja kondensaator C921) kasutatud lülitustrafo T901 sekundaarse väljundi otsas tekkiva liigpinge neelamiseks. diood D910 ja D912.
LC-filter, mis koosneb dioodist D910, kondensaatorist C920, takistist R920, induktiivpoolist L903, kondensaatoritest C922 ja C924, suudab filtreerida trafo väljundpinge 12 V elektromagnetilisi häireid ja väljastada stabiilse 12 V pinge.
LC-filter, mis koosneb dioodist D912, kondensaatorist C921, takistist R921, induktiivpoolist L904, kondensaatoritest C923 ja C925, suudab filtreerida trafo 5 V väljundpinge elektromagnetilisi häireid ja väljastada stabiilse 5 V pinge.
6. 12V/5V regulaatori juhtimisahel
Kuna 220V vahelduvvooluvõrgu võimsus muutub teatud vahemikus, siis võrguvõimsuse tõustes tõuseb vastavalt ka trafo väljundpinge toiteahelas. Stabiilse 5V ja 12V pinge saamiseks regulaatori ahel.
12V/5V pingeregulaatori ahel koosneb peamiselt täppispingeregulaatorist (TL431), optronilist, PWM-kontrollerist ja pingejaguri takistist.
Joonisel on IC902 optronid, IC903 täppispingeregulaator ning takistid R924 ja R926 pingejaguri takistid.
Kui toiteahel töötab, jagatakse 12V väljundi alalispinge takistitega R924 ja R926 ning R926-le genereeritakse pinge, mis lisatakse otse TL431 täppispingeregulaatorile (R-klemmile). Seda saab teada vooluahela takistuse parameetritest Sellest pingest piisab TL431 sisselülitamiseks. Sel viisil saab 5 V pinge voolata läbi optroni ja täppispinge regulaatori. Kui vool läbib optroni LED-i, hakkab optronid IC902 tööle ja lõpetab pinge diskreetimisvõtte.
Kui 220V vahelduvvoolu võrgupinge tõuseb ja väljundpinge vastavalt tõuseb, suureneb vastavalt ka optroni IC902 läbiv vool ning vastavalt suureneb ka optroni sees oleva valgusdioodi heledus. Samaaegselt väheneb ka fototransistori sisetakistus, nii et tugevneb ka fototransistori terminali juhtivusaste. Kui fototransistori juhtivusaste on tugevdatud, langeb samal ajal PWM-i toitekontrolleri SG6841 kiibi 2. pinge pinge. Kuna see pinge lisatakse SG6841 sisemise veavõimendi inverteerivale sisendile, juhitakse SG6841 väljundimpulsi töötsüklit väljundpinge vähendamiseks. Sel viisil moodustatakse ülepinge väljundi tagasisideahel väljundi stabiliseerimise funktsiooni saavutamiseks ja väljundpinget saab stabiliseerida umbes 12 V ja 5 V väljundi juures.
vihje:
Optronid kasutab valgust elektriliste signaalide edastamiseks. Sellel on hea isolatsiooniefekt sisend- ja väljundelektrilistele signaalidele, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt erinevates vooluahelates. Praeguseks on sellest saanud üks mitmekesisemaid ja laialdasemalt kasutatavaid optoelektroonilisi seadmeid. Optronid koosneb üldiselt kolmest osast: valguse emissioon, valguse vastuvõtt ja signaali võimendus. Sisendelektriline signaal juhib valgusdioodi (LED) kiirgama teatud lainepikkusega valgust, mille fotodetektor võtab vastu fotovoolu genereerimiseks, mida täiendavalt võimendatakse ja väljastatakse. See lõpetab elektri-optilise-elektrilise muundamise, mängides seega sisendi, väljundi ja isolatsiooni rolli. Kuna optroni sisend ja väljund on üksteisest isoleeritud ning elektrisignaali edastamisel on ühesuunalisuse omadused, on sellel hea elektriisolatsioonivõime ja häiretevastane võime. Ja kuna optroni sisendots on madala takistusega element, mis töötab praeguses režiimis, on sellel tugev ühisrežiimi tagasilükkamise võime. Seetõttu võib see pikaajalise teabeedastuse terminali isolatsioonielemendina oluliselt parandada signaali-müra suhet. Liidesseadmena arvuti digitaalsuhtluse signaali eraldamiseks ja reaalajas juhtimiseks võib see oluliselt suurendada arvuti töö usaldusväärsust.
7. ülepingekaitse ahel
Ülepingekaitseahela ülesanne on tuvastada väljundahela väljundpinge. Kui trafo väljundpinge tõuseb ebanormaalselt, lülitab PWM-kontroller impulsi väljundi välja, et saavutada ahela kaitsmise eesmärk.
Ülepingekaitseahel koosneb peamiselt PWM-kontrollerist, optronilist ja pingeregulaatori torust. Nagu on näidatud ülaltoodud joonisel, kasutatakse väljundpinge tuvastamiseks vooluahela skeemil olevat pingeregulaatori toru ZD902 või ZD903.
Kui lülitustrafo sekundaarne väljundpinge tõuseb ebanormaalselt, puruneb pingeregulaatori toru ZD902 või ZD903, mis põhjustab optroni sees oleva valgust kiirgava toru heleduse ebanormaalset suurenemist, põhjustades PWM-kontrolleri teise viigu. optroni läbimiseks. Seadme sees olev fototransistor on maandatud, PWM-kontroller katkestab kiiresti viigu 8 impulsi väljundi ning lülitustoru ja lülitustrafo lakkavad koheselt töötamast, et saavutada vooluringi kaitsmise eesmärk.
Postitusaeg: 07.10.2023