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检修采用TA9690的LED背光驱动电路
TA9690是一款LED驱动控制芯片,多用于LED液晶彩显或小屏幕LED液晶彩电中,其电路采用升压驱动方式(BooST),电路组成如图1所示。TA9690通过控制驱动脉冲的占空比来改变开关管在一个周期内的导通时间,从而改变升压电感中储能的多少,最终达到控制输出电压的目的。
下面以冠捷E2239FWT液晶彩电LED驱动电路为例,介绍该类电路的检修。该驱动电路型号为:715G3918P03000004F,其电路如图2所示。
一、电路简析
1.升压电路
L801、Q801、ZD801、C804、C810、IC801(TA9690)等元件组成升压电路。开机后,当IC801的19脚(VIN)得到12V供电,13脚(ENA)得到开机高电平信号时,IC801内部PWM控制电路工作,从16脚(LDR)输出驱动脉冲。当驱动脉冲为高电平时,开关管Q801导通,+12V电压给电感L801及Q801的D、S极到地,形成电流回路,在此期间,L801储能;当驱动脉冲为低电平时,Q801截止,此时L801中的感应电动势极性反转,变成左-右+,与输入的+12V电压相叠加,使能输出电压高于12V,并通过ZD801向后级负载供电。在此期间,L801向外释放能量。
N801内部PWM频率可在400kHz~560kHz间调节,具体值由12脚(RT)外、接电阻阻值决定,即f(MHz)=50/RT(kΩ)。在图2中,RT电阻信号是R805,根据其阻值为120kΩ计算,其 PWM频率为416.67.5kHz。
2.过流保护(OCP)
为了防止控制电路失效,导致Q801过流损坏,IC801特设有过流检测端14脚(ISW)并外接电流检测电阻R801、R802、R846。当IC801的14脚电压高于0.54V时,过流保护电路起控,其16脚无驱动脉冲输出。
3.过压保护(OVP )
由于LED采用恒流控制,所以需对升压输出的电压进行严格控制,以防止输出电压过高而击穿LED、 IC801的⑩脚(OVP)为过压保护端,外接分压电阻R822-R824、若输出电压升高时,R822与R823、R824分压所得电压也将升高,当该电压(即IC801的⑩脚电压)达到2V时,过压保护电路起控,IC801的16脚无驱动脉冲输出。
4.LED灯串电流设定
IC801共设有8路LED恒流端口(ISEN1 -ISEN8 ),对应的引脚是②~⑤、⑩、⑦~⑨脚,可对8路LED串进行独立的恒流控制。IC801的20脚为恒流控制路数选择,当该脚通过电阻接地时,ISEN1~ISEN8均有效;当该脚通过电阻接基准电压(VREF)时,ISEN1-ISEN6有效;当该脚悬空时,ISEN1-ISEN4有效。
流过每路LED的电流值可通过IC801的11脚(ISET)的外接电阻来设定,具体值ILED (mA) =600/RISET(kΩ)。在图2中,电流设定电阻为R804与R842并联(R842未安装),则根据其阻值为22kΩ计算,其ILED为27.27mA
5.短路保护(SCP )
由于LED的离散性,每路LED灯串的正向电压总和不尽相同,那么如何保证流过每路LED的电流为一恒定值呢?IC801采用控制ISEN1-ISEN8端口电压的办法使每路LED的电流恒定。也就是说,实际加在LED灯串上的电压等于升压输出电压(VOUT)与IC801对应ISEN端口电压(VISEN)之差。
如果某路LED灯串中有3只或更多LED击穿,则该路正向电压总和会大幅减小,这时在IC801内部电路的控制下,其对应的ISEN端口电压会大幅上升(此时IC801功耗增大),当高于8.5V时,IC801将进入短路保护状态,以避免IC801过热损坏。
另外,如果IC801的ISEN端电压低于2V,则灯管开路保护电路起控,其16脚无驱动脉冲输出。
二、常见故障检修
故障现象1;LED背光不亮。
分析检修:首先检查+12V供电及背光开/关信号(ENA)是否正常,若不正常,则检查电源电路及主板电路。
接着测量升压电路输出电压是否正常,若正常,则测量IC801的ISEN1~ISEN8端口电压,若端口电压均为0V,则表明LED灯串的正极供电断路,这时需拆开液晶屏检查确认。
若在上一步检测中测得升压电路输出电压低于正常值,或输出电压为0V,这时可拔下与LED灯串相连的连线再上电开机,并在开机瞬间迅速测量输出电压,若正常,则表明某路LED灯串有短路现象,这时可用一只1kΩ/2W的电阻分别代替各路LED灯串,以查找故障部位。
若输出电压仍很低,则表明升压驱动电路有故障,先检查Q801、ZD801、C804、C810等元件是否正常,再拆下Q801通电试机,并测量IC801的16脚驱动脉冲波形,正常时应为占空比高于90%的矩形方波,若波形异常,表明IC801损坏。
故障现象2;LED背光亮一下就熄。
分析检修:LED背光亮一下通常表明升压电路基本正常,故障多系保护电路起控所致。实修时,首先应确认+12V供电、背光开/关信号(ENA)及升压输出电压是否正常,然后多次开机,并在开机瞬间测量IC801的ISEN1~ISEN8端口电压,若某端口电压明显异常,则故障原因多为该路LED灯串有问题。若端口电压无明显异常现象,则表明过压或过流保护已起控,这时可采取降低保护灵敏度的方法来检查,具体操作方法如下:
在电阻R801(或R802、R846)两端并联一只阻值约0.1Ω/0.5W的电阻,以降低过流保护灵敏度。通电试机,若故障排除,则表明Q801存在过流现象,或过流保护电路自身有问题。
在电阻R824两端并联一只阻值10kΩ的电阻,以降低过压保护灵敏度。通电试机,若故障排除,则表明升压电压输出电压过高,或过压保护电路自身有问题。
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