一文看懂高壓板的工作原理

高壓板工作原理是由直流低電壓轉(zhuǎn)變成交流高電壓。高壓板應(yīng)用在所有依賴CCFL燈管發(fā)光的設(shè)備，如工業(yè)控制LCD顯示、平面燈顯示、便攜式液晶終端POS、移動(dòng)DVD、數(shù)碼相框、超簿廣告箱、展示柜、工業(yè)控制設(shè)備等。

高壓板電路是一種DC/AC（直流/交流）變換器，它的工作過程就是開關(guān)電源工作的逆變過程。開關(guān)電源是將市電電網(wǎng)的交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V直流電壓，而高壓板電路正好相反，將開關(guān)電源輸出的12V直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l（40～80kHz）的高壓（600～800V）交流電。高壓板電路種類較多，下面以圖所示電路框圖，介紹高壓板電路的基本工作原理。

圖高壓板電路框圖

從圖中可以看出，該高壓板電路主要由驅(qū)動(dòng)電路（振蕩電路、調(diào)制電路）、直流變換電路、Royer結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)檢測(cè)電路、諧振電容、輸出電流取樣、CCFL等組成。在實(shí)際的高壓板中，常將振蕩器、調(diào)制器、保護(hù)電路集成在一起，組成一塊小型集成電路，一般稱為PWM控制IC。

該高壓板的驅(qū)動(dòng)電路采用Royer結(jié)構(gòu)形式。Royer結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路也稱為自激式推挽多諧振蕩器，主要由功率輸出管及升壓變壓器等組成，由美國(guó)人羅耶（G.H.Royer）在1955年首先發(fā)明和設(shè)計(jì)。它與PWM控制IC（如TL1451、BA9741、BIT3101、BIT3102等）配合使用，即可組成一個(gè)具有亮度調(diào)整和保護(hù)功能的高壓板電路。

圖中的ON/OFF為振蕩器啟動(dòng)/停止控制信號(hào)輸入端，該控制信號(hào)來自驅(qū)動(dòng)板（主板）微控制器（MCU）。當(dāng)液晶顯示器由待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)為正常工作狀態(tài)后，MCU向振蕩器送出啟動(dòng)工作信號(hào)（高/低電平變化信號(hào)），振蕩器接收到信號(hào)后開始工作，產(chǎn)生頻率40～80kHz的振蕩信號(hào)送入調(diào)制器，在調(diào)制器內(nèi)部與MCU送來的PWM亮度調(diào)整信號(hào)進(jìn)行調(diào)制后，輸出PWM激勵(lì)脈沖信號(hào)，送往直流變換電路，使直流變換電路產(chǎn)生可控的直流電壓，為Royer結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)電路功率管供電。功率管及外圍電容C1和變壓器繞組L1（相當(dāng)于電感）組成自激振蕩電路，產(chǎn)生的振蕩信號(hào)經(jīng)功率放大和升壓變壓器升壓耦合，輸出高頻交流高壓，點(diǎn)亮背光燈管。

為了保護(hù)燈管，需要設(shè)置過電流和過電壓保護(hù)電路。過電流保護(hù)檢測(cè)信號(hào)從串聯(lián)在背光燈管上的取樣電阻R上取得，輸送到驅(qū)動(dòng)控制IC；過電壓保護(hù)檢測(cè)信號(hào)從L3上取得，也輸送到驅(qū)動(dòng)控制IC。當(dāng)輸出電壓及背光燈管工作電流出現(xiàn)異常時(shí)，驅(qū)動(dòng)控制IC控制調(diào)制器停止輸出，從而起到保護(hù)的作用。

調(diào)節(jié)亮度時(shí)，亮度控制信號(hào)加到驅(qū)動(dòng)控制IC，通過改變驅(qū)動(dòng)控制IC輸出的PWM脈沖的占空比，進(jìn)而改變直流變換器輸出的直流電壓大小，也就改變了加在驅(qū)動(dòng)輸出管上的電壓大小，即改變了自激振蕩的振蕩幅度，從而使升壓變壓器輸出的信號(hào)幅度、CCFL兩端的電壓幅度發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)節(jié)亮度的目的。

該電路只能驅(qū)動(dòng)一只背光燈管。由于背光燈管不能并聯(lián)或串聯(lián)應(yīng)用，所以，若需要驅(qū)動(dòng)多只背光燈管，必須由相應(yīng)的多個(gè)升壓變壓器輸出電路及相適配的激勵(lì)電路來驅(qū)動(dòng)。

需要說明的是，以上介紹的是僅是“PWM控制IC十Royer結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路”高壓板電路，實(shí)際的高壓板電路會(huì)有多種形式，如“PWM控制IC＋推挽結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路”、“PWM控制IC＋全橋結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路”、“PWM控制IC＋半橋結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電路”等。