电 源 维 修
详细介绍液晶显示器电源的作用、工作原理、维修及代换,
一、电源的作用
1、 电源的基本知识
液晶电源的作用是为整机提供能量,常见的电源适配器外观如图所示
它的输入是220V交流电,输出为12V、4A直流电。电源适配器的内部电路结构如图所示
2、 液晶电源的常见存在形式
常见的液晶电源有内置式和外置式两种。内置式电源一般是和高压板做在一起,形成二合一电源板,驱动板需要的各路电压均有电源板产生。外置式电源也就是通常所说的电源适配器,它一般是220V交流电输入,12V直流电输出,驱动板需要的其他电原在驱动板上进行变换。
二、 电源的工作原理
由于LCD采用低电压工作,而一般市电提供提是110V或220V的交流电压,因此显示器需要配备电源。电源的作用是将市电的220V交流电压转变成12V或其它低压直流电,以向液晶显示器供电。
LCD显示器中的电源部分均采用开关电源。由于开关电源具有体积小、重量轻、变换效率高等优点,因此被广泛应用于各种电子产品中,特别是脉宽调制(PWM)型的开关电源。PWM型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽度的占空比来调节电压。
PWM开关电源的基本工作原理是:交流电220V输入电源经整流滤波是路变成300V直流电压,再由开关功率管控制和高频变压器降压,得到高频矩形波电压,经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。脉宽调制器是这类开关电源的核心,它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号,控制开关功率管的导通与截止的占空比,用来调节输出电压的高低,从而达到稳压的目的。
以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源,我们以采用UC3842脉宽调制集成控制器的电源为例讲解相关电路。
1、 UC3842的性能特点
(1) 它属于电流型单端PWM调制器,具有管脚数量少,外围是路简单、安装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离,适合构成无工频变压器的20-50W小功率开关电源。
(2) 最高开关频率为500KHZ,%。电源效率高,输出电流大,能直接驱动双极型功率晶体管或VMOS管、DMOS管、TMOS管工作。
(3) 内部有高稳定的基准电压源,档准值为5V,允许有+%的偏差,
(4) 稳压性能好。%/V。启动电流小于1mA,正常工作电流为15mA
(5) 除具有输入端过压何护与输出端过流保护电路之外,还设有欠压何护电路,使用工作更稳定、可靠。
(6) 可调整的振荡电路,可精确地控制占空比,并具有自动补偿功能。
(7) 带锁定的PWM,可以进行逐个脉冲的电流限制。
如图所示为UC3842的内部框图
其各引脚作用如表所示
引脚
定义
引脚
定义
Pin1
自动补偿
Pin5
接地端
Pin2
电压反馈输入端
Pin6
脉冲输出端
Pin3
过流检测湍
Pin7
直流输入端
Pin4
振荡输入端
Pin8
基准电压输出端
该IC用于电源中的典型电如图所示,这里采用的N沟道MOS功率管场效应管作为开关功率管,设计的输出电源V0=12V。下面将分析该电路的工作原理
该电路属于单端反激式变换器。所谓单端,是指高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧,并且只有一个输出端。所谓反激,是指MOS管开关功率管导通时,后级整流二极管截止,电能将储存在高频变压器的初级电感线圈中;当MOS管功率管关断时,后级整流二极管导通,初级线圈上的电能通过磁芯的藕合传输给次极绕组,并经过后级整流二板管输出。
该部分的主要作用是防止交流输入电压引入的干扰以及抑制电源内部产生反馈噪声。该滤波器被设计成是磁兼容(EMI)滤波器。
开关电源是把220V交流电整流为300直流电后,再经过开关变为高频交流,其后再整流为稳定的一种电源。这休养就会出现交流电源的整流波形畸变产生的噪声和开关管开关的波形产生的噪声,在输入侧泄漏出去表现为传导噪声和辐射噪声,在输出侧泄漏到外部。若电源线中有噪声电流通过,电源线就相当于向空中辐射噪声的天线。因此,在开关电源输入侧要加入由电容与电感构成的滤波器,用于抑制交流电源产生的干扰。
噪声分为共态噪声和正态噪声。单相电源的输入侧有两根交流电源线和一根地线。电源输入侧的两根交流电源本与地线之间产生的噪声为共态噪声,两根交流电源线之间产生的噪声为正态噪声。电源输入侧接入的滤波器必须滤除这两类噪声。
常见的滤波电路如图所示
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