FSP107-2PS01二合一電源板電路分析

圖3 采用LX16921DW(U301)的逆變電路圖

LX16921DW的引腳功能及實測電壓如表3所示。

表3 LX16921DW的引腳功能及實測電壓

1.振蕩啟動

U301的供電及使能控制電路由Q302、Q301、ZD301組成。背光開/關控制信號(ONIOFF)加到Q301的基極，Q301導通，Q302導通，12V電壓經R302降壓后加到Q302的發(fā)射極，經過穩(wěn)壓二極管ZD301后產生穩(wěn)定的5V電壓，加到U301的(20)腳和⑥腳。

2.PWM脈寬調制與輸出

該組件中的逆變電路提供五種可選擇調光模式，見表4。本電路采用的是外部數字PWM控制模式。從主信號處理板上的CPU送來的亮度控制信號(V_PWM)加在U301⑨腳，⑦腳輸入固定電平VDDA.

VDDA電壓由①腳內部低壓降(LDO)調節(jié)器產生。

U301⑨腳輸入的亮度控制信號(V_PWM)與③腳外接的三角波振蕩頻率調整電容上的電壓進行比較后，輸出低頻PWM亮度控制信號送到電流誤差放大器的同相端，對從(14)腳輸入加在電流誤差放大器反相端的電流檢測信號進行調制，調制后的脈沖送到時序邏輯與誤差檢測器中，將振蕩脈沖調制成斷續(xù)的激勵振蕩脈沖，經內部驅動電路放大后輸出兩組激勵驅動信號：一組從(19)腳輸出A路激勵信號，從(18)腳輸出B路激勵信號;第二組從U301(16)腳輸出C路激勵信號，從(15)腳輸出D路激勵信號。本方案只使用了一組驅動信號，第二組驅動信號未使用，通過電阻R311、R312到地。

3.高壓激勵驅動電路

U301(19)、(18)腳為驅動脈沖輸出端(分別為AOUT、BOUT)，交替輸出高電平和低電平，經前級半橋結構組成的驅動電路放大后，送往雙MOSFET管與高壓變壓器中，產生高壓激勵信號驅動燈管發(fā)光。

U301(19)腳輸出的激勵信號(直流電平約0.058V)經Q351~Q353前級放大后，通過電容C350耦合到T350的⑩腳;U301(18)腳輸出的激勵信號(直流電平約(J.(J56V)經Q361~Q363前級放大后，直接與T350的⑥腳相連。在U301(19)、(18)腳交替輸出的高電平和低電平作用下，后級MOS管交替導通和截止。當Q352、Q363導通時，Q362、Q353截止，變壓器T350初級中的電流流向為從上到下;當Q352、Q363截止時，Q362、Q353導通，T350初級中的電流流向為從下到上。通過T350的隔離，在T350的次級產生高頻方波電壓加到N溝道MOS管Q400、Q410的G極，在Q400、Q410的開關作用下，將高頻方波電壓進一步提升后加到升壓變壓器T420的初級，再通過變壓器T420耦合，在次級感應到更高電壓的高頻方波，在由變壓器漏感及回路電容組成的LC諧振電路的作用下產生正弦波，從而驅動冷陰極燈管發(fā)光。

當T402次級感應到的高頻方波從低電平跳到高電平時，由于漏感有抑制作用，輸出波形慢慢升到最大;當T402次級感應到的高頻方波從高電平跳到低電平時，由于漏電感有抑制作用，輸出波形慢慢降到最小，就這樣方波變成了正弦波，加到燈管兩端。

在開機瞬間，該電壓能達到1500V;正常工作時，輸出為500v左右的交流電壓。

4.保護電路

(1)過電流檢測輸入

U301(11)腳外接電阻R320到地。在R320兩端產生與高壓變壓器次級線圈電流成正比的全波交流電壓，與U301(11)腳內部數字比較器的2V參考電壓比較。如果峰值電壓大于2V,比較器關閉輸出，以防止開機瞬間的誤保護;如果該腳電壓持續(xù)大于2V,U301將關閉(19)腳和(18)腳的脈沖輸出。

(2)過電壓檢測輸入

U301⑩腳輸入的電壓與內部數字比較器的3.2V參考電壓比較，產生幅度高于3.2V的峰值電壓，該電壓根據脈沖信號產生頻率范圍為30kHz~500kHz的數字邏輯脈沖。

升壓變壓器T420的取樣電流分兩路，一路是通過C421、C424耦合，經D323、D325整流后，在電阻R337、R338上形成取樣電壓，加到D322中二極管的負端;另一路通過C423、C427耦合，經D327整流，在電阻R324、R323上形成取樣電壓，加到U302(LM358)的⑤腳。

當由于某種原因引起T420輸出電壓過高時，D322雪崩擊穿，經D321整流后加在U302③腳，與②腳輸入的固定電壓比較，從U302①腳輸出約5v電壓，再經D303降壓后加在U301(13)腳，同時加在狀態(tài)檢測電路Q320的柵極。另一方面，加到U302⑤腳的取樣電壓與U302⑥腳輸入的固定電壓經內部比較放大后，從U302⑦腳輸出約5V電壓，再經D320降壓后加在U301(13)腳。

(3)電流檢測輸入

U301(14)腳輸入電壓與內部數字比較器的1V參考電壓比較，以產生幅度大于1V的脈沖(在點燈模式期間，電流傳感輸入禁用)，控制數字邏輯脈沖發(fā)生器送往振蕩器的脈沖數，從而改變振蕩器的工作頻率。U301(14)腳的輸入電壓與燈管電流成正比。

T420的取樣電流分兩路，一路是通過C421、C424耦合，經D323、D325整流后通過D306加到Q305的柵極;另一路經D328整流，R316、R319分壓，R315限流后加到U301(14)腳。

(4)逆變器故障去保護

U301(14)腳為電流檢測輸入端，去保護時將外接電阻R315斷開即可;U301(13)腳為過電壓檢測輸入端，去保護時將外接電阻D320、D303斷開即可;U301(11)腳為過電流檢測輸入端，去保護時將該腳接地即可。