采用BD9261的 LED 背光驱动电路分析与检修

BD9261是罗姆公司生产的4通道LED控制芯片，内含升压驱动电路和均流控制电路两部分，设有稳压器、振荡器、逻辑控制电路、放大驱动电路、电流控制电路、过流、过压检测和保护电路等，其引脚功能见表1。另外，BD9264与BD9261的引脚功能和内部电路基本相同。

现以海尔JSL4065-050型电源板的LED背光灯驱动电路为例进行说明。该板主要由驱动控制电路BD9261（U1L），开关管Q2L，储能电感L1、L2，续流二极管D2L、滤波电容C5L组成，如图1所示。遥控开机后启动工作，将输入的32V电压进行升压，然后供给4路LED背光灯串。以U1L为核心的控制电路对各路LED灯串电流进行均流控制，确保LED发光均匀稳定。

一、电路分析
1．启动与升压
二次开机后，主开关电源输出的32V电压经储能电感LL、L2加到升压开关管Q2L的D极，同时经续流二极管D2L向升压滤波电容C5L充电；同时，主开关电源输出的L2V电压供给ULL的⑧脚，为ULL供电；主板送来的点灯ON/OFF控制电压（高电平）经R38L送到ULL的20脚；PWM DIM数字调光信号经RL3L送到ULL的⑤、⑥、⑨、12脚，ULL内部振荡电路启动，振荡频率与L6脚外接电阻R9L有关。
ULL启动后，从22脚输出5V参考电压为内外电路供电，并从23脚输出升压驱动脉冲，使Q2L工作于开关状态。Q2L导通时，相当于开关短接，32V电压经L1、L2、Q2L的D-S极及电阻R30L到地，在L1、L2中产生感应电压并储能；此时续流二极管D2L因正极电压低于负极电压而截止，LED背光灯由升压滤波电容C5L两端电压供电。
当Q2L截止时，相当于开关断开，32V电压和L1、L2中产生的感应电压叠加，经D2L向C5L充电，并同时经连接器CON4的①、②脚为4路LED背光灯串供电。
2.恒流控制
U1L的12、11、④、③脚通过连接器CON4的⑦~12脚接4路LED灯串的负极。U1L根据这几个端口的电压来检测LED灯串的电流，并与内部的设定电流进行比较，然后对各路LED灯串电流进行均流控制，以达到恒流控制的目的。
3．亮度调整
PWM DIM调光电压经R13L送到U1L的⑤、⑥、⑨、12脚，分别对U1L内部LED1~LED4的电流控制电路进行控制，最后从③、④、11、12脚输出，调整背光灯串CH1、CH2、CH3、CH4回路电流间歇导通的时间长短，以达到调整背光源亮度的目的。
4．保护电路
（1）升压开关管过流保护
U1L的25脚为升压开关管过流检测输入端。升压开关管Q2L的S极电阻R30L为过流取样电阻，其两端的电压反映了流过Q2L电流的大小。当流过Q2L的电流过大，使U1L的25脚电压达到保护闹值时，IC内部过流保护电路启动，关断23脚输出的升压驱动脉冲，背光灯电路停止工作。
（2）输出电压过压保护
U1L的①脚为过压、短路保护OVP输入端。升压电容C5L两端的电压经R8L与R26L、R27L分压后得到OVP1电压，送到U1L的①脚。当升压电路输出电压过高使U1L的①脚电压超过设定值时，内部过压保护电路启动，停止输出升压脉冲。
当升压输出负载电路发生短路故障，反馈到U1L的①脚电压小于设定值时，内部短路保护电路启动，停止输出升压脉冲。
（3）LED背光灯异常保护
4条灯串回路（CH1~CH4）电流取样电压送到U1L的③、④、11、12脚，U1L根据各路LED灯串的电流反馈电压，对LED灯串供电电压和灯串电流进行调整。当某路LED灯串发生开路或短路故障时，则U1L对应的端口电压会超出预设范围，U1L由此判断灯条有故障，于是停止输出升压脉冲。

二、故障检修思路
故障现象1：伴音正常，背光不亮。
故障分析：因所有的LED灯串均不亮，且伴音、遥控、面板按键控制均正常，这表明背光驱动电路有故障，主要检查以下方面：一是检测背光灯电路的32V供电和U1L的21脚的12V供电是否正常；二是检测连接器CON2的12脚BL-ON/OFF点灯控制信号是否为高电平；三是测量CON2的⑧脚E-PWM调光电压是否正常；四是检测U1L的22脚（C16L两端）有无5V参考电压，如果没有且C16L正常，则可判断U1L内部损坏。
如果上述检测均正常，但背光灯电路仍不工作，则表明背光灯驱动控制电路和升压输出电路发生故障。这时测量U1L的23脚有无激励脉冲输出，若无，则表明以U1L为核心的驱动控制电路故障；否则表明升压输出电路发生故障，开关管Q2L、续流管 D2L或升压滤波电容C5L击穿较为常见。
故障现象2：背光亮一下就熄。
故障分析：此种情况多为保护电路启动所致，具体原因一是LED背光灯串发生开路或短路故障，二是升压电路异常导致过压保护电路启动，三是过流保护电路启动。
实修时可先对升压电路元件进行检查，再对保护电路取样电路进行检测，最后上电测量升压输出电压是否偏高，或者通过测量U1L的①脚电压来判断。引起过压保护的常见原因有以下四点：一是电源供电升高，二是U1L稳压电路发生故障，三是LED背光灯串发生开路故障，四是U1L的①脚外接的电压检测取样分压电阻R8L、R26L、R27L阻值变化。解除过压保护的方法是在①脚对地并联一只阻值约为4.7kF的电阻，以降低OVP取样电压。
如果在开机瞬间，升压输出电压在正常范围内，但背光一亮即灭，这多为过流保护电路启动所致。这时可通过测量U1L的25脚电压来判断，并注意对该脚外接元件进行检测。解除过流保护的方法是在R30L两端并联一只阻值小于0.1F、功率大于1W的电阻，以降低取样电压。
故障现象3：显示屏亮度不均匀。
故障分析：该故障原因多为LED灯串有故障，具体原因通常是LED灯串中个别LED老化或不亮，也有可能是某条LED灯串不亮。由于所有LED灯串均由升压输出电路供电，所以某一灯串不亮的原因应是该灯串有断路现象，或者该灯串电流反馈、均流控制电路异常。实
修时，可通过测量连接器CON4的⑦、⑧、⑨、12脚电压及对地电阻对比进行判断。由于各灯串的LED数量相同，供电电压相同，正常时这几脚的电压及对地电阻应相近。若测得某脚的电压或对地阻值与其他脚相差较大，在检查该脚对应的电流反馈、均流控制电路元件无异常后，即可判断该脚对应的LED灯串有问题，这时需小心地拆开液晶屏对怀疑灯串的接头、焊点及LED进行检测。
三、故障检修实例
分析检修：拆机检查发现电源板上的保险丝F1正常。通电后测得主开关电源无32V和12V电压输出，但+300V滤波电容两端电压正常，主电源控制芯片IC1（FAN7602）的⑧脚也有启动电压，检查主电源IC1及其外部电路，未见异常。测量T1次级整流滤波电路，发现32V整流管DS3和滤波电容CS8、CS9两端电阻很小，但断开32V负载后测量阻值正常。顺着32V输出电路向后测量，发现背光升压开关管Q2L击穿，Q2L的S极的过流取样电阻烧焦。更换上述损坏元件后试机，故障排除。
例2：开机后背光一亮即灭。
分析检修：估计该故障是过压、欠压或过流保护电路启动所致。先测量LED连接器CON4的⑦、⑧、⑨、12脚对地电阻，并进行比较，未见异常。检查U1L的①脚外部保护取样电路，发现R8L由正常值510kΩ增至900kΩ，更换后故障排除。R8L阻值变大后，U1L的①脚检测电压（OVP）过低，U1L内部欠压保护电路启动。