投资价值发现者IPL42A/L电源维修电源维修电源维修电源维修市场质量部陈国浩2009年12月2222IPL42A/L的配屏1111、、、、IPL42AIPL42AIPL42AIPL42A配配配配AUO42AUO42AUO42AUO42英寸屏英寸屏英寸屏英寸屏(不带背光板)(不带背光板)(不带背光板)(不带背光板)该屏采用18支EEFL直灯管并联,屏典型工作电流135mA,屏单端电压AC950V,工作频率45KHz;点灯电压AC1225V(0℃),点灯时间1到2S2222、、、、IPL42LIPL42LIPL42LIPL42L配配配配LG42LG42LG42LG42英寸屏英寸屏英寸屏英寸屏(不带背光板)(不带背光板)(不带背光板)(不带背光板)该屏采用16支CCFL直灯管通过均流电容(15PF)后并联,屏典型工作电流135mA,屏单端电压AC1500V,工作频率58KHz;点灯电压AC2050V(0℃)(非最终数参数),点灯时间1到2S3333CCFL灯管的原理CCFL(ColdCathodeFluorescentLamps)即冷阴极荧光灯,是一种气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,通过连接插头与高压板相连。CCFL为什么是“冷”阴极呢?通常发射电子的材料,即阴极,分冷与热两种。热阴极,是指用电流方式把阴极加热至800℃以上,让阴极内的电子因获得热能后转换为动能而向外发射:冷阴极,是指无须把阴极加热,而是利用电场的作用来控制界面的势能变化,使阴极内的电子把势能转换为动能而向外发射。两种阴极的最大区别是,热阴极用低电压就可以产生电子发射,而冷阴极往往需要很高的电压才能产生电子发射;热阴极的寿命比较短,冷阴极的寿命比较长。故在液晶屏的背光源中,常常使用冷阴极。4444CCFL是一个密闭的气体放电管,其结构如下图所示,在管的两端是阴冷极,采用镍、钽和锆等金属做成,无须加热即可发射电子。灯管内主要是惰性气体氩气,另外,有充人少量的氖气和氪气作为放电的触媒,再有就是少量的汞气。在两端加一定高压(这个电压为启动电压,一般为1500~1800V)时,灯管中的汞原子在高压的作用下会释放出紫外光,波长大约是253.7nm。与此同时,有一部分电能转化为热能白白消耗掉了,大约只有60%电能会转化成紫外光。灯管的内壁涂有一层薄薄的白色荧光粉(假定这个灯管是白色的),这层荧光粉在吸收到灯管内的紫外光后会发出可见光,这时就看到灯管亮起来了。这个点亮的过程很短,一般为1~2s。灯管被点亮后,由于内部气体性质发生了变化,此时只需要比启动电压低很多的一个小电压(这个电压为维持电压,一般为500~800V)就可以维持灯管继续点亮,而且亮度不会发生变化。冷阴极荧光灯是一个非线性负载,灯管的供电必须是交流正弦波,频率为40~80kHz。CCFL灯管的结构5555冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到启动电压时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到启动值,灯管内部发生电离放电,产生电流,此时电流增加,灯管两端电压下降,呈负阻特J跬。所以,冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路中必须有限流装置,把灯管工作电流限制在-个额定值上,否则,电流过大会烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。CCFL在点亮之前,会呈现出一个很高的阻抗,须加一个1500V(均方根值)以上的正弦波交流电压,其峰-峰值可达3000~5000VSUBP-P/SUB;而当灯管点亮后,气体会全部电离,灯管内的阻抗会降低至80kΩ左右,此时灯管的工作电压会降低到600V(均方根值)左右。CCFL的工作频率一般会设置在40~80kHz,因为此时的发光效率比其他频率下高出15%左右。CCFL灯管的结构6666EEFL灯管的原理 EEFL(ExternalElectrodeFluorescentLamp)外置电极荧光灯(ExternalElectrodeFluorescentLamp)的简称,其结构特点是灯管内部没有安放电极,基本结构与常用的CCFL相同,只不过管内没有电极,而在管外两端包以铝膜作为外电极,管内壁涂以三基色荧光粉,管内充有5%氩气(Ar),并添加了汞气(Hg)和氖气(Ne),内充气体的压强为0.8kPa。两极电压的相位差为180°。这与一般的荧光灯是大不相同的,其外置电极间产生的电场形成灯管的发光体——等离子体。EEFL灯管由于高频电压是外电极通过电容偶合导入管内的放电空间,从而改变了一般气体放电灯的负阻抗特性。使得灯管发亮。同时采用并联方式连接,实现多灯共用一个电源。EEFL系统是基于电磁感应的原理,在灯管内形成感应电流。7777EEFL和CCFL的区别EEFL不同于电极在灯管内部的CCFL,电极设在外部而有利于并列启动,而且亮度比CCFL高出60%以上,适用于高亮度、大面积的显示器中。EEFL系统基于电磁感应的原理,使等离子体与电路磁力线耦合,利用套在灯管外面的一对金属电极在灯管内形成感应电流,而不像普通荧光灯那样,利用电极将外部的电能转化为灯内部工作所需要的能量。 EEFL与CCFL在驱动上的最大区别在于,CCFL只能是单管驱动,而EEFL则可以并联驱动。CCFL也可以通过在两边接均流电容后在并联驱动。8888Date:2009.02.27With30mA,at230Vac3.3V,0.3WMax.待机功耗With10mA,at230Vac3.3V,0.15WMax.StandbyPowerLoss受限工作范围极限输入电压Limitedworkingrange90Vac-270VacLimitedInputVoltage*正常工作范围正常输入电压Normalworkingrange100Vac-240VacNormalInputVoltage*Condition测试条件Specification规格ItemACInputCharacteristics:输入特性IPL42A/L的主要电性能指标9999Ratedloadrange在额定范围内Minto≤100mV≤240mVDCOutputRipple&Noise输出纹波和噪声(remark)2minMax.0.5A2.5AMaximumcurrent最大电流RMS0.2A2ARatedloadcurrent额定电流RMS5mA0.2AMinimumloadcurrent最小电流RMS+3.3V24VOutputVoltage输出电压Condition测试条件CH2CH1Item项目DCOutputCharacteristics:直流输出特性IPL42A/L的主要电性能指标10101010Low≥0V;≤0.7VHigh≥2V;≤5VPWMDimming 10%--100%BurstDimmingDuty脉冲亮度减低范围 100HZ--200HZBurstDimmingFrequency脉冲降低亮度周期Unable≥0V;≤1VEnable≥2V;≤5VBacklightOn(BL_ON)背光开关Unable不能≤1.0VEnable可以≥2.0V;≤5VPS_ONOutputsStatus输出情况Condition条件signal信号On/OffControl:开关控制IPL42A/L的主要电性能指标11111111 3sec2.3sec2secTsStrikingTime保护时间HV+TOHV-2500VrmsVsLampStartingVoltage灯管启动电压 950Vrms VBLOperatingVoltage工作电压Oneside一边(参考)135mA130mA125mAIBLoperatingcurrent工作电流 47KHz46KHz45KHzfLOperatingFrequency工作周期Note备注Max最大Typ.类型Min最小Symbol标识Parameter参数LampOperatingSection(IPL42LLampOperatingSection(IPL42LLampOperatingSection(IPL42LLampOperatingSection(IPL42L))))点灯工作型号点灯工作型号点灯工作型号点灯工作型号IPL42L的主要电性能指标12121212 3sec2.3sec2secTsStrikingTime保护截止时间HV+TOHV- VsLampStartingVoltage灯光启动电压 1650V VBLOperatingVoltage工作电压Oneside一边(参考)140mA135mA130mAIBLoperatingcurrent工作电流 62KHz61KHz60KHzfLOperatingFrequency工作周期Note备注Max最大Typ类型Min最小Symbol标识Parameter参数LampOperatingSection(IPL42ALampOperatingSection(IPL42ALampOperatingSection(IPL42ALampOperatingSection(IPL42A))))点灯工作型号点灯工作型号点灯工作型号点灯工作型号IPL42A的主要电性能指标13131313IPL42A/L主要元件介绍T903\T904升压变压器C840A、C840PFC滤波电容Q801、Q802PFC的MOS管RW978通过调整灯管反馈电流调整输出电流U801待机ICD818PFC输出整流T802待机变压器U8043.3V稳压反馈光耦L801PFC储能电感220V输入滤波电路D80624V整流U80324V稳压反馈光耦U802开待机反馈光耦T901\T902隔离变压器D804整流桥堆Q803是PWM电路的MOS管T80124V变压器Q901\Q902升压电路MOS管Q903\Q904升压电路MOS管RW977调整灯光工作频率P902\P901输出灯管电压K801继电器14141414IPL42A/L主要元件介绍U806(FSQ510)PFC控制ICU805(FA5571N)24V的PWM控制U901(OZ9926A)INVERTER控制IC15151515IPL42电源的原理框图EMC滤波电路桥式整流电路PFC控制电路U806L6562APWM控制电路U805FA5571NT801隔离变压器输出整流滤波电路待机电路U801FSQ510T802隔离变压器输出整流滤波电路U804光耦3.3VSTBACIN73U803光耦411024V继电器K1半波整流55VC15U802光耦PS-ONU901INVERTER背光取样保护电路INTERTER输出全桥移相升压电路BL-ONDIM816161616IPL42的启动时序1、插上AC220V的电源插头,3.3V待机电源(standbyMCU)开始工作。2、P802中的“P_ON”置高到3V3,那么K801(继电器)吸合,水桶电容充电,同时U806(L6562A)被加电,PFC电路开始工作;+24V的控制器U805(FAN5571A)开始工作,输出24V。3、P802中的“DIM”设置到PWM调光状态4、P2中的“BL-ON”置高到。高压INVERTER的控制U901(OZ9926A)开始工作.控制升压变压器输出高压。如果24V不带负载,则INVERTER可能会保护。(可以断开J20)17171717IPL42电源板的输入滤波电路分析差模干扰:来自电源火线而经由零线返回的杂讯称为差模干扰共模干扰:来自电源火线或零线而经由地线返回的杂讯称为共模干扰F801保险丝R830压敏电阻L809、L808、L804为共模电感C828、C823为X电容,用来抑制差模干扰C845、C843用来抑制共模干扰K801受P-ON控制待机时电源是通过D808、D815半波整流提供工作电压,开机后继电器吸合,220V可以流到桥堆D804整流。18181818IPL42电源待机U801*FSQ510参考电压387-400V387-400V13.4V0.04V0.9V0V开机316V318V16V0.02V0.44V0V待机这引脚直接连接,或通过一