液晶电视背光板的工作原理与检修 (液晶电视背光板原理图)

背光板是背光灯驱动电路板的简称，是液晶彩电的重要部件之一，大致分为两类:第一类是较早生产的液晶彩电背光板，驱动CCFL背光灯管(冷阴极荧光灯)，基本功能是将电源板送来的+V或/+V或其他电压通过振荡电路(俗称逆变器)升压成+V~+V高压，从而将CCFL灯管点亮(此背光板的主要特征是有多个用以升压的小型变压器)，如图1所示。

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第二类是较晚生产的液晶彩电背光板，驱动的背光灯管是发光二极管(LED)。此类背光板的基本任务是将电源板送来的+V~+V或其他电压通过振荡电路升压成+V~+V(甚至更高)电压，用以点亮串、并联的LED灯串，如图2所示。从图1、图2可看出，采用CCFL灯管的升压电路用的是升压变压器T，而采用LED管的升压电路用的是升压电感线圈L。另外，采用CCFL灯管的保护检测电路通常采用分立元件或*IC完成，而采用发光二极管的保护检测电路，通常在振荡与控制IC内部，且信号取样点也有所不同。但不论哪种背光电路，都包括振荡、升压、背光灯点亮/关闭控制、亮度控制、过流/过压检测、保护及反馈等电路。顺便指出，近年出品的液晶彩电常把背光板与电源板组合在一起，俗称“二合一电源板”;或将背光板与电源板、主板组合在一起俗称“三合一板”。为便于描述，下面以两款用于TCL液晶彩电的背光板为例进行介绍，供参考。

一、工作原理简述1.TCLIPLL型背光板本型背光板有四个相同通道，其中一个通道的电路如图3所示。

主电源工作后，输出的+V电压送到背光振荡控制块IC(OZ)的电源端⑤脚。电源PFC电路送出的VBUS1(约+V)VBUS2(约+V)电压分别加至开关管QH1的D极和升压变压器T4初级绕组①脚。若此时主控芯片MCU的BL-ON(背光灯点亮控制)端与PDIM(亮度调节)端，分别送来高电平及荧屏所需最低占空比PWM信号，背光控制与驱动电路开始工作，IC①、⑥脚轮流对外输出开关脉冲信号开关变压器T3①-②绕组中有交替的脉冲电流流过->T3次级③-④、⑤-⑥绕组中将轮流产生相位相反的感应电压->QH1、QH2轮流导通或截止->T4初级①-②绕组中有交变电流通过->T4次级③-④、⑤-⑥绕组中产生约V左右的感应电压，点亮背光灯管。当输给灯管的交流高压升高时，经电容CS、CS(或CSCS)分压，得到vCS2(或vCS1)，通过RS(或RS)输出的VS2(或VS1)检测电压将升高。检测电压通过DS1及RS7、RS8分压后加至IC过压检测端⑧脚，IC内部的脉宽调制电路使①⑥脚输出的开关脉冲宽度变窄->T3次级绕组输出的开关脉冲宽度也变窄->QH1、QH2导通时间缩短->T4的能量注入减少->T4次级输出的高压降低，从而保持输出电压基本不变。另外，T流过背光灯管的电流经电阻RS2、RS~RS、RS1、RS~RS转换成检测电压*2、*1，通过DS2及RS9、RS分压后加至IC电流检测端⑨脚。IC内部的脉冲相位控制电路使①脚、脚输出的脉冲相位差发生变化-+T3次级绕组输出的开关脉冲相位差也随之改变->QH1、QH2G极的脉冲占空比随之改变→背光灯管的电流基本保持恒定。当调大背光亮度时，主板送到IC⑦脚的PWM亮度控制信号占空比增大->IC①、脚输出的激励脉冲的占空比增大->QH1、QH2G极的脉冲占空比增大->T4次级输出的交流高压升高->背光变亮。T4次级输出的高压通过分压电容CS、CS和CS、CS得到取样电压VCS2、VCS1，分别经CS、CS及DS4送入电压比较器IC(LMM)第一路正相输入端③脚。当输给背光灯管的高压太高时，IC③脚电压将大于反相输入端④脚的基准电压，IC①脚输出高电平，经DS3、RS加至控制管QS1G极->QS1饱和导通->IC过流保护端⑨脚电压降至0.5V->保护电路动作->IC①脚、脚无输出。另外，IC过压检测端⑧脚同样执行过压保护检测，当送给IC⑧脚的VS2、VS1电压达2.V时，IC内过压保护电路也会动作，IC①脚、脚无输出，这可看成是过压保护的一种双保险措施。检测电压*2、*1同时经CS、CS加至DS5③脚，并由DS5②脚送IC第二路正相输入端⑤脚。当背光灯管的电流超出调控范围时->IC⑤脚的电压大于反相输入端⑥脚的基准电压->IC输出端⑦脚输出高电平->经DS3、RS加至QS1G极->QS1导通->IC⑨脚电压降至0.5V->内部过流保护电路动作->IC①脚、脚无输出。另外，*1、*2电压经DS2及RS9、RS分压后，同样加至IC⑨脚。因此，这路*1、*2检测电压有两个作用:一是起稳流作用，二是当T4次级绕组输出电流超出允许调控范围时，又起过流保护作用。2.TCLDRY型背光板本型背光板有四个相同通道，现只画出第一、二通道，如图4所示。电源工作后，+V电源电压将分别经过R、R送至振荡控制块U、U(均为MAP)的电源端脚，主板送来的BL_ON信号经R送至MAP的使能端脚，于是MAP内部的振荡电路开始工作，从MAP的②脚输出激励脉冲，由R、R送到开关管Q、Q(FQD6N)的G极，开关管工作于开!关状态。在开关管截止瞬间，储能电感LL感应出的自感电动势的方向是左-右+，与+V叠加，经升压二极管D、D整流，C、C、C、C滤波后得到约V电压，分为两路:一路送到LED灯串插座P/P的①脚，另一路经R~R、R~R等元件构成的分压电路分压后获得取样电压，被送到MAP的输出过压保护检测端②脚。LED灯串的负端通过插座P、P接至MAP的⑨脚(内接大功率背光亮度控制管的D极)。在亮度脉冲信号PDIM的控制下，MAP⑨脚内的亮度控制管导通，输出电压经LED灯串MAP⑨、⑧脚(⑧脚内接大功率MOS背光亮度控制管的s极)、R//R及R//R等到地形成电流，LED灯串被点亮。当调大亮度时，主板送给MAP亮度控制端脚的脉冲占空比增加->MAP⑨、⑧脚内的亮度控制管导通程度增加->流过LED灯串的电流增加->背光亮度增加。该型背光板的保护功能完善，主要有:(1)输入欠压保护，当LED驱动电路的输入电压过低(+V低至+V)时，经电阻R、R分压及R/R等送至MAP欠压保护端③脚的电压降到+1.8V->MAP内部的输入欠压保护电路动作->MAP的②脚无脉冲信号输出->避免电流过大而损坏MOS功率管;(2)输出过压保护，当经C、C/C.C滤波后输出的电压高达+V时->由R~R/R~R分压->送至MAP的2脚过压保护取样电压大于+3V->MAP立即停止工作并锁定;(3)过流保护，一是输出对地短路保护，当电压输出端对地短路(如C、C/C、C中某只击穿或LED灯串对地短路)时，+V输入电压大幅下降，输入欠压保护电路动作，MAP停止工作;二是升压二极管短路保护，当升压二极管D/D短路时->流过Q/Q的过流取样电阻R、R~R/R、R~R的电流增大+它们两端的取样电压升高->MAP③脚的过流保护检测电压达到正常值的2倍(+0.V)->MAP立即停止工作。如果某路保护电路出现故障，如信号传输电阻R/R开路或阻值变大，则过流保护信号电压CS1~CS4经D~D使R.R的分压增大->Q导通->Q导通->MAP的脚(亮度控制)电压低于+1V，MAP停止工作;三是灯串过流保护，如果LED灯串短路->MAP⑨、⑧脚内接的MOS亮度调整管输出过流->MAP⑧脚超过+1.5V-》亮度控制管截止。三、故障检修实例例1:收到其他维修同行的一台TCLLE型彩电，背光灯不亮。经查，背光板没有交流高压输出。进一步查得IC(见图3)的背光驱动信号输出端①、脚无信号s2输出。据此分析，故障有可能是IC周边元件损坏，也有可能是输出的背光高压过压或过流，从而引起保护电路动作所致。查IC电源电压(+V)正常。为保险起见，先断开交流高压回路，然后再断开IC过压保护端试机，刚听到高压变压器T4的磁芯对线包有放电“咝”声，随即消失。看来，故障极可能是高压变压器打火，引起过流保护电路动作。从背光板上焊下T4，用*仔细清洗后再用吹风机烘干，最后用硅胶将整个变压器密封，待干透后复原试机，故障消失。例2:收到其他维修同行的一台TCLLEA-3D型彩电，开机后背光亮，约二三秒后熄灭，但伴音正常。由上述故障检修思路可知，这是过流保护电路动作所致。为了判断是哪路保护，试将隔离二极管D-D(见图4)逐一断开试机。当断开第二路隔离二极管D时故障消失。显然，第二路有输出过流嫌疑。考虑到过流保护电路本身有问题，也会出现过流保护电路误动作。于是首先对开关管Q源极外接的过流取样电阻R、R~R进行检查，结果发现R()一端虚焊。补焊后试机，故障不再出现。

例3:收到其他维修同行的一台TCLLE9E型彩电，屏上部分图像极暗该机的背光电路见图3。由现象分析，应该是屏幕上方的背光灯不亮所致。开机检查，屏上部分背光灯不亮。经查，送给这路背光灯的电压为oV，这有可能是该路背光电路未工作或保护电路动作。先从过压保护电路查起，将电压表并接在IC的⑧脚与地之间开机，发现电压大于+3V后迅速降为0V，这表明故障确系过压保护所致。检查背光电路，未发现异常。拔下背光板上插座CN2上的插头，准备检测输出回路时，发现CN2中一插针上面布满了铜绿，用无水酒精清洗、烘干后试机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例4:收到其他维修同行的一台TCLLEA-3D型彩电，光暗，且亮度不可调。本机的背光电路见图4。从故障表现为来看，问题可能在电源输入或亮度控制电路中。首先查输入电源+V正常。接下来查MAP亮度控制端脚电压不足2.2V，且在调节亮度时变化不大。为了确定故障部位，断开背光板插座P②脚(图4中未画出)的亮度调节信号输出端，测量主板送出的亮度控制电压，发现调节亮度时此电压高达4.5V，显然故障点应在背光板的亮度控制电路中。该板的亮度控制除受P②脚控制外，还受升压开关管过流保护电路的制约，于是对该过流保护电路元件进行检测，发现Q(BT)的e、c极软击穿。更换Q后试机，P②脚亮度控制电压恢复正常，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。例6:收到其他维修同行的一台TCLLEA-3D型彩电，光栅明暗闪烁或黑屏。该机背光电路见图4。根据屏幕闪烁故障原因，首先检查MAP脚的+V电源电压及升压电路的+V输入电压，均未发现异常;接下来测量欠压保护电路R、R连接处的取样电压，在光栅明暗闪烁时，该电压在1.7V~2.1V之间波动，怀疑是欠压保护电路有问题。对RR进行检测，未发现异常;对欠压信号传输电路中的阻容元件进行检测，发现旁路电容C(0.uF)漏电。换新后试机，R、R连接处的取样电压稳定在2.8V。复原电路后开机，故障机修到这里，终于修好值得探讨。。