三星32英寸液晶屏內(nèi)置16只燈管，隨屏配套的燈管驅(qū)動電路板型號為KLS -320VE.該燈管驅(qū)動電路由兩塊BD9884及8組全橋架構(gòu)功率輸出電路組成，如圖1所示。功率輸出管采用內(nèi)含N溝道和P溝道的Sp8M3型MOSFET模塊。兩只SP8M3模塊及輸出高壓變壓器T組成一個全橋輸出架構(gòu)電路。變壓器初級繞組Ll接功率輸出模塊，次級高壓繞組L2接冷陰極熒光燈管，次級低壓繞組L3的感應(yīng)電壓作為取樣電壓送往BD9884FV的電壓檢測部分。

一、信號流程及工作原理簡述

當(dāng)數(shù)字板上的CPU發(fā)出"背光燈開"指令后，背光燈驅(qū)動板上的振蕩器開始工作，產(chǎn)生頻率約lOOkHz的振蕩信號，送入調(diào)制器內(nèi)部，對來自CPU的PWM亮度信號進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后輸出斷續(xù)的l0OkHz激勵振蕩信號，送入功率輸出電路，最后輸出高壓并點(diǎn)亮背光燈管。

PWM調(diào)制信號改變輸出高壓脈沖的寬度，從而達(dá)到改變背光亮度的目的，在背光燈管點(diǎn)亮后，L2、C及CCFL的組合又使高壓波形正弦形變化(低Q值串聯(lián)諧振)，電容C的容抗及L2的感抗又起到對背光燈管的限流作用。

串聯(lián)在背光燈管上的取樣電阻R 上的壓降作為背光燈管的工作狀態(tài)檢測信號，送到保護(hù)檢測電路(由10393組成);L3輸出的電壓取樣信號也輸送到保護(hù)檢測電路，當(dāng)輸出電壓及背光燈管工作電流出現(xiàn)異常時，保護(hù)檢測電路起控，調(diào)制器停止輸m.

由于三星32英寸屏是采用16只背光燈管，又由于背光燈管不能單純的并聯(lián)或串聯(lián)，所以必須設(shè)有相應(yīng)的16個高壓輸出變壓器及相應(yīng)的激勵電路。BD9884FV有兩路激勵輸出，其(26)、(27)腳輸出一路，(23)、(24)腳輸出一路。每一路激勵輸m向兩個全橋功率電路提供激勵信號，每一組全橋功率輸出向兩個高壓變壓器輸出驅(qū)動電壓(點(diǎn)亮兩只冷陰極熒光燈管)，這樣，每一塊BD9884FV可以驅(qū)動8只燈管，兩只BD9884FV共驅(qū)動16只燈管。

二、集成電路BD9884FV及功率輸出模塊SP8M3簡介

BD9884FV是Rohm(羅姆)公司專門為液晶顯示屏背光燈高壓驅(qū)動電路設(shè)計的系列集成電路之一(適合不同的屏及電路形式有BD9882~BD9886系列選用)。引腳功能及實測電壓見表1。該集成電路支持多燈管大屏幕液晶顯示器的背光燈高壓驅(qū)動電路，每塊BD9884FV可支持到8只燈管驅(qū)動。

SP8M3是N溝道+P溝道組合功率放大MOSFET模塊，內(nèi)部框圖如圖2所示，該模塊采用SS0P-B28封裝(表面貼片)，具有體積小、功率大、導(dǎo)通電阻小、對稱性好等優(yōu)點(diǎn)。SP8M3內(nèi)部的N溝道 MOSFET管的主要參數(shù)為：VDDS=30V,ID-7A;P溝道MOS-FET管的主要參數(shù)為：VDDS=-30V,ID=-5A。

三、高壓激勵驅(qū)動電路分析

三星32英寸液晶采用了兩塊BD9884FV完成對16管背光燈的激勵驅(qū)動，電路比較復(fù)雜，為了便于對該高壓驅(qū)動電路的理解，先介紹采用一塊BD9884FV構(gòu)成的兩燈管驅(qū)動電路的基本方案(如圖3所示)。

兩個通道同時受(16)腳輸入的on/off啟動信號及①腳輸入的PWM亮度控制信號控制。②、(27)腳輸出第一通道激勵信號，(23)、(24)腳輸出第二通道激勵信號。

Q1、Q2、T1、Cl、CCFL1、Rl組成第一通道激勵驅(qū)動電路，⑩腳是該通道背光燈管T:作狀態(tài)取樣反饋輸入端，⑩腳是輸出高壓取樣反饋輸入端，當(dāng)輸出電壓異常或燈管T作異常時，立即停止輸出激勵脈沖，起到保護(hù)作用。

Q1、Q2組成全橋架構(gòu)功率輸出電路，等效電路如圖4所示。BD9884FV自身設(shè)計支持半橋架構(gòu)功率輸出模式，在本電路中增加了Q507、Q508等元件，使其具有支持全橋架構(gòu)功率輸出的功能。輸出電路由Tl、C1、CCFL1及R1組成一個低Q值串聯(lián)諧振電路、開機(jī)后，24V電源立即加于背光燈驅(qū)動電路板上，該電壓一路直接加于功率輸出模塊Q1~Q4上，另一路經(jīng)過降壓、穩(wěn)壓為6V后，加到BD9884FV的(28)腳作為vcc電壓。

此時CPU送來的開機(jī)on/off信號進(jìn)入(16)腳，BD9884FV內(nèi)部振蕩器開始工作，產(chǎn)生 lO0kHz方波信號送入調(diào)制器，對CPU送給BD9884FV①腳的PWM亮度控制信號進(jìn)行調(diào)制、放大，最后從(26)、(27)腳輸出激勵信號，加到全橋架構(gòu)功率輸出電路Q1、Q2的兩只N溝道MOS管的柵極(G1)卜;從右圖等效電路中可以看到，Q1、Q2中的四只MOS管組成了全橋架構(gòu)的四個橋臂，由(26)腳、(27)腳輸出的激勵信號，分別加到Ql和Q2功率模塊的N溝道MOS管上，使其輪流導(dǎo)通。

放大后的激勵信號則經(jīng)過L1流通，經(jīng)過Tl升壓后加到背光燈管上并將其點(diǎn)亮。

T1的L3、Cl和CCFL1組成一個低Q值的串聯(lián)諧振電路，當(dāng)諧振頻率和激勵振蕩頻率相同時，輸出波形進(jìn)行了正弦化的矯正。在CCFL1燈管點(diǎn)亮后，其Tl的感抗和C1的容抗起到了對燈管的限流作用。R1為CCFL1燈管工作電流取樣電阻，該電壓反映了燈管的工作狀態(tài)是否正常。當(dāng)燈管工作異常時，燈管電流產(chǎn)生變化，在Rl上產(chǎn)生的壓降Ui也相應(yīng)變化，該燈管T作電流取樣電壓Ui反饋到 BD9884FV的(18)腳，控制振蕩激勵電路停止工作(在多燈管的液晶屏中，當(dāng)某一只燈管出現(xiàn)故障或啟動性能有差異時，即會出現(xiàn)燈管不能啟動點(diǎn)亮或亮一下即滅故障)。

Tl的L2為輸出電壓過壓、欠壓取樣繞組，取樣電壓Uv反饋到振蕩、控制集成電路BD9884FV的⑩腳，該取樣電壓Uv的變化反映點(diǎn)亮燈管高壓輸出的正常與否。當(dāng)電路出現(xiàn)故障引起該電壓異常時，由⑩腳內(nèi)部的比較控制電路控制振蕩電路停止工作。

BD9884FV的(26)、(27)腳輸出通道可同時激勵兩組全橋架構(gòu)功率輸出電路，如圖5所示。其中，Q1、Q2為一組，Q3、Q4為一組，這兩組的激勵輸入端并聯(lián)后接于BD9884FV的(26)、(27)腳，即BD9884FV的一個激勵輸出通道支持兩組功率輸出電路，由Q1、Q2組成的一路輸出電路，在輸出端連接兩只高壓輸出變壓器，并支持兩只背光燈管，這樣每一路通道即可以支持4只背光燈管，一塊BD9884FV的兩路通道即可以支持8只燈管。

用兩塊BD9884FV并聯(lián)，采用一套控制信號控制，這樣便可支持16只背光燈管在這一方案中，要求兩塊BD9884FV的四通道輸出的PWM激勵信號依次移相90度，這樣四組燈管則輪流斷電、供電，則亮度更均勻，干擾最小。為了達(dá)到此目的，兩塊 BD9884FV②~⑥腳對應(yīng)相接，以便進(jìn)行移相控制。

四、保護(hù)電路分析

背光燈驅(qū)動電路向背光燈管供電，并點(diǎn)亮背光燈管，并要求整個屏幕亮度均勻、穩(wěn)定，在實際應(yīng)用中，由于電源及燈管的特性受溫度等因素影響，會造成發(fā)光亮度不穩(wěn)定此時，要求背光燈高壓驅(qū)動電路要有自動穩(wěn)壓、穩(wěn)流功能另外，由于液晶屏為多燈管系統(tǒng)，當(dāng)與某只背光燈管損壞或性能不良時，該燈管不亮或亮度極低，則液晶屏亮度不均勻，甚至出現(xiàn)暗區(qū)，這是不允許的，此時要求背光燈驅(qū)動電路能進(jìn)行保護(hù)性關(guān)機(jī)。

為解決上述問題，在背光燈高壓驅(qū)動電路上設(shè)置了自動檢測輸出電壓、自動檢測燈管電流，并穩(wěn)定電壓、電流的控制電路。當(dāng)某只背光燈管損壞或者性能不良H{現(xiàn)暗區(qū)時，有故障的燈管會無電流或電流極小，此時檢測控制電路起控，控制整個背光燈高壓驅(qū)動電路停止工作，即出現(xiàn)黑屏狀態(tài)。

該背光燈驅(qū)動電路電壓、電流穩(wěn)定控制及自動榆測保護(hù)電路簡圖如圖6所示、高壓變壓器的L3是輸出電壓的取樣繞組，電阻R是燈管電流取樣電阻L3的取樣電壓經(jīng)過電壓反饋電路加到BD9884FV的電壓反饋輸入端⑩腳，R上的取樣電壓Ui(經(jīng)D502、C1整流濾波，反映燈管工作電流失小)經(jīng)過電流反饋電路加到BD9884FV的電流反饋輸入端⑨腳，這兩路反饋電壓進(jìn)入13D9884FV后，和①腳來的亮度工作PWM信號一起加到PWM亮度凋制電路，完成亮度控制及亮度穩(wěn)定作用。

同時，R上的取樣電壓進(jìn)入比較控制電路IC502(10393)同基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)燈管衰老、損壞時，取樣電壓大幅變化，比較電路動作，輸出控制電壓進(jìn)入I3D9884FV (17)腳，使振蕩器停止工作，整個電路停止工作。

下面以第一通道為例，詳細(xì)介紹其保護(hù)電路的工作原理，具體電路如圖7所示。

1.電壓、電流反饋電路

Tl的L2、R553、R554、D510和BD9884FV的⑩腳組成電壓反饋電路。工作中，若因某種原因造成輸出電壓不穩(wěn)時，L2輸出的電壓Uv也隨之相應(yīng)變化，該電壓經(jīng)過R553、R554分壓取樣后，經(jīng)D510加到BD9884FV⑩腳。

Rl、D502、C1、R537、R538和BD9884FV的⑨腳組成電流反饋電路。燈管在點(diǎn)亮后，若因溫度變化等原因引起電流變化造成亮度不穩(wěn)定時，變化的電流在取樣電阻上的壓降Ui也隨之變化，經(jīng)D502、Cl整流濾波，該電壓經(jīng)過R5.37、 R538分壓取樣后，經(jīng)D502加到BD9884FV的⑨腳。

電壓和電流反饋電路輸入的反饋信號進(jìn)入BD9884FV內(nèi)部的調(diào)制電路，與從①腳送來的PWM亮度控制信號一起進(jìn)入調(diào)制電路中，共同作用完成亮度控制和對燈管的電壓、電流穩(wěn)定控制。

2、燈管電流異常保護(hù)控制電路

該電路由取樣電路、基準(zhǔn)比較電路及控制輸出兩部分組成。其中，取樣電路由Q105、 R540、D530組成，取樣電壓仍取自Ui.當(dāng)燈管工作正常時。Ui流人Q105的基極，Q105的集電極電流Ie上升，Q105飽和導(dǎo)通，集電極電壓 Ue接近0v,此時D530截止。當(dāng)燈管損壞或衰老時，Ui很小甚至無電壓，Q105的集電極電流Ie很小，則集電極電壓Ue上升，當(dāng)該電壓高于 1C502②腳電壓時，D530導(dǎo)通，此電壓經(jīng)過D530加到基準(zhǔn)比較電路JC502的輸入端②腳上。

基準(zhǔn)比較電路采用了比較器10393,控制精度高，且控制門檻可調(diào)，等效電路如圖8所示。IC502③腳是基準(zhǔn)電壓輸入端，(2)腳是電流取樣電壓輸入端，①腳是控制信號輸出端，R571、R572的分壓比決定了基準(zhǔn)電壓的大小。

當(dāng)③腳為高電乎、②腳為低電平時，輸出引腳①腳為高電平;當(dāng)引腳③為低電平、引腳②為高電平時，輸出引腳①為低電平。在正常工作時，由于取樣電路送來的是低電平(電壓小于1V)，加于IC502的②腳，③腳電壓由R571、R572(10k)分壓設(shè)置為3V,則②腳電壓小于③腳電壓，此時①腳為高電平輸出。當(dāng)背光燈管損壞時，取樣電路送來的是高電平(約6v)，②腳電壓大于③腳電壓，此時①腳為低電平輸出。

BD9884FV的(17)腳為保護(hù)控制輸入端，與IC502的①腳相連。當(dāng)BD9884FV正常工作時，(17)腳電壓為1~1.5V(由R529、R530設(shè)定);當(dāng)背光燈管出現(xiàn)故障時，IC502①腳為低電平，則把BD9884FV的(17)腳電壓下拉為小于1V的低電平，在BD9884FV內(nèi)部電路的控制下，停止激勵脈沖輸出。

由于大屏幕液晶屏是多燈管方式，所以在電路卜每一個燈管均設(shè)一個取樣電路，多個取樣電路的輸出端經(jīng)過隔離二極管(D530、D830等)接在一個基準(zhǔn)比較電路的控制端上(IC502的②腳)，如圖9所示。多個燈管在工作時，只要有任意一個燈管工作異常，其升高的Ue即會通過隔離二極管加于基準(zhǔn)比較電路上，保護(hù)電路立即動作。