Inverterelements逆變器工作原理

1、Inverter elements制作：鐘永新制作：鐘永新2006/07/03TAESAN LCD CO.，LTD.目目 錄錄一.Inverter 的功能與工作原理簡介。(3)二.組成部分， .(4)三.功能方框圖(5)四.線路原理圖與對應(yīng)的功能圖.(6)五.IC BIT3193功能簡介。 .(7-10)六.方框圖原理介紹。 .(11-18)1.ON/OFF開關(guān)，DC-DC。 .(11)2.頻率波形發(fā)生器。 .(12)3.驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)介紹。 .(13)4. FEEDBACK CIRCUIT（回授電路） (14)7.OLP （lamp開路保護） .(17)5. Backlight adjust （亮

2、度調(diào)整電路輸入）(15)七.不良分析.(19)6. OVP (過壓保護) .(16)8.TIMER（ 定時電路） .(18)八.使用注意事項。.(20)一.Inverter的功能與工作原理簡介1.功能：給lamp提供點燈電壓（1600V左右），固定頻率（50KHZ左右）的工作電壓（700V左右）與工作電流（6mA左右）。2.原理簡介：市電220V交流電經(jīng)adapter 轉(zhuǎn)換為12V/15V 的直流電壓給inverter供電，inverter 獲得電源后，經(jīng)DC-DC轉(zhuǎn)換電路，給IC提供工作電源，IC產(chǎn)生方波驅(qū)動信號，驅(qū)動MOS 做開關(guān)動作，推動變壓器工作，輸出lamp工作需要的電流與電壓。二二

3、.INVERTER 的主要組成部分如下：的主要組成部分如下：1.輸入/輸出連接： a.輸入端口: 1主電源電壓輸入（提供IC 工作電壓與MOS 驅(qū)動電壓） 2 ON/OFF控制電壓輸入（將主電源電壓轉(zhuǎn)換為IC 工作需要的電壓） 3backlight控制電壓輸入（用來調(diào)整inverter 輸出電流，控制lamp亮度） 4GROUND 接地端口。 b.輸出端口：lamp電壓/電流輸出，連接lamp用。2.內(nèi)部主要的電路組成：（ 6 個部分） a. WORKING CONTROL CIRCUIT （ ON/OFF 工作控制電路） b.FIXED FREQUENCY CIRCUIT（工作頻率產(chǎn)生/控制

4、電路） c.DRIVENETWORK（驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)） d.OUTPUT（輸出電路） e. FEEDBACK CIRCUIT（回授電路） f. BRIGHTNESS （亮度調(diào)整電路輸入） 3.輔助電路部分：（此部分電路可根據(jù)客戶的要求來設(shè)計） a. OVP ：過壓保護電路。 b .OLP ：lamp開路保護電路+12VDCINPUTON/OFF CONTROL INPUTBRIGHTNESS INPUTWORKINGCONTROLCIRCUITDELAY TIMECIRCUITDRIVENETWORKDRIVENETWORKOPEN LAMP TUBE PROTECTION CIRCUITSECON

5、DARYNETWORKOUTPUTKICK OFF VOLTAGE LIMITER CIRCUITSECONDARYNETWORKOUTPUTFEEDBACKCIRCUITHALF BRIDGEFIXED FREQUENCYCIRCUITCCFLCCFLCCFLCCFLOSCground三三.功能方框圖功能方框圖WORKINGCONTROLCIRCUITDRIVENETWORKOUTPUTKICK OFF VOLTAGE LIMITER CIRCUITFEEDBACKCIRCUITOPEN LAMP TUBE PROTECTION CIRCUITOSCDELAY TIMECIRCUITBRIG

6、HTNESS INPUT四四.線路原理圖與對應(yīng)的功能圖線路原理圖與對應(yīng)的功能圖1. Features4.5V 8V Operating Voltage Fixed High Frequency, Voltage Mode Push-Pull or Half Bridge PWM Control Topology.Latched Open Load Protection Built-In Low Frequency PWM Generator Built-In UVLO Low Power CMOS Process 16 Pin Package五五.IC BIT3193引腳功能簡介。引腳功能簡介

7、。60uA+-+-Low Frequency PWM GeneratorProtection CircuitMODESELPWMDCCTPWMPWMOUT2.5V1.0VCLAMPLOADISENCLAMPTIME_PRTTIME_INIORCLAMPTIME_INIINNCMP1.25VERR_AMPDalayDalayISENNOUT2NOUT1UVLOCMP_PWMON/OFFBand Gap Ref.1/2ClockTIMER& Ramp WaveClockCTOSCLOADTIMERTIME_INITIME_PRTRamp WaveDisableVDD = 4.5V 8.0V

8、BIT31932 . BIT3193 內(nèi)部原理方框圖內(nèi)部原理方框圖Functional Block DiagramPin No Symbol I/O Descriptions 1INNIThe inverting input of the error amplifier.2CMPOOutput of the error amplifier.3LOADI/OA switch that connected to the high frequency triangle wave generator.This switch is open while ISEN pin 1.3V. An externa

9、l resistor connected here may change the operation frequency of CTOSC in open load situation. 4CTOSCI/OAn external capacitor connected here can set the frequency of high frequency PWM controller. 5TIMERI/OWith internal reference current and an external capacitor connected here can set the required p

10、eriod of starting and the timing of initialization. The controller is forced to reset mode while TIMER 2.5V. System is latched off if any abnormal operation is detected if pin TIMER 2.5V.The output current of this pin is 20uA when TIMER 0.3V 6ONOFFIThe control pin of turning on or off the IC. 1V thr

11、eshold with an internal 80K15% ohm pull-low resistor. 7GNDI/OThe ground pin of the device. 8NOUT2OThe number 2 output driver for driving the NMOSFET switch. 3.IC BIT3193引腳功能簡介。引腳功能簡介。Pin No Symbol I/O Descriptions 9NOUT1OThe number 1 output driver for driving the NMOSFET switch. 10VDD I The power su

12、pplies pin of the device. 11PWMOUT O The output pin of low frequency PWM generator. A 2.5V or floating two state output is provided through this pin. The internal circuit limits the max. Duty-cycle to 92%. 12CTPWM I/O With the internal reference current and an external capacitor connected here can s

13、et the operation frequency of low frequency PWM generator with 1.0V 2.5V triangle wave output. 13PWMDC I Low frequency PWM controlling input. A PWM output comes out by comparing this DC input and the 1.0 2.5V triangle wave that is generated by CTPWM. 14CLAMP I Over voltage clamping. If a 2.0 V volta

14、ge is detected. A 60uA current will flow into the INN pin to reduce the output of the error amplifier pin CMP to clamp the output voltage. 15ISEN I Load current detection pin, the open load situation is detected if a less than 1.3V input is sensed. 16MODE O To set the output polarity of the low freq

15、uency PWM controller. 1.DC-DC（IC工作電壓）工作電壓）將12V 電源電壓轉(zhuǎn)換為IC 需要的5V 或8V 工作電壓。工作原理：當ON/OFF 為ON 時，5V 電壓加到Q303的b極，Q303飽和導通，Q301的b極被拉成低點位，Q301也飽和導通，12V 電壓通過Q301，經(jīng)R305限流降壓，在Q304的b 極處被ZD301穩(wěn)定在6.2V ，因Q304的b-e結(jié)有0.7V 的壓降，所以輸出電壓為6.2-0.7=5.5V。即IC 10PIN需要的工作電壓。如此同時，還會給6PIN 提供一個開啟電壓。六六.方框圖原理介紹。方框圖原理介紹。控制原理為：當IC有工作電源后

16、，此線路立即工作，與IC內(nèi)部電路一起震蕩產(chǎn)生80-120KHZ的三角波，經(jīng)內(nèi)部轉(zhuǎn)換線路，產(chǎn)生4060KHZ的方波信號，從8PIN /9PIN 輸出。改變C13的容值與R11的阻值可以調(diào)整INVERTER 的工作頻率。2.頻率波形發(fā)生器。頻率波形發(fā)生器。 The high frequency triangle wave generator.3. .振蕩外接電阻4.振蕩外接電容控制原理為：此圖采用的是半橋驅(qū)動線路，9PIN的方波driver 信號控制 Q306的導通與截止，經(jīng)Q302，Q305 ，一起與8PIN輸出的方波信號制控驅(qū)動U301/U303作開關(guān)動作，推動T301/T303工作，將12V

17、 轉(zhuǎn)換為點亮lamp所需的1600V 左右的高壓，待lamp點亮后，變壓器輸出將被IC控制，轉(zhuǎn)換為700V左右的工作電壓與6mA 左右的工作電流。3.驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)介紹。驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)介紹。 DRIVE NETWORK OUTPUT8/9PIN為方波driver 信號輸出控制原理為：Transformer輸出電壓經(jīng)lamp后，過二極體D404/D403/407/406整流，R324/308/322分壓，流回IC 1PIN，在IC內(nèi)部接有OP，OP的正端有一個1.25V 的基準電壓， 1PIN 電壓與基準進行比較，來控輸出電流的大小。調(diào)整R324/308/322可以改變OUTPUT CURRENT 的大小。

18、4. FEEDBACK CIRCUIT（回授電路）（回授電路）2PIN為誤差放大輸出1PIN為誤差放大反相輸入1PIN電壓升高，輸出電流會減小，相反，1PIN電壓降低時，輸出電流增大。控制原理為：BL控制電壓經(jīng)電阻R312/R310/R323分壓，調(diào)整13PIN的電壓，12PIN會產(chǎn)生低頻三角波，頻率為220HZ，在IC內(nèi)部與13PIN 的電壓比較，經(jīng)OP轉(zhuǎn)換，從11PIN輸出低頻方波信號，經(jīng)R317/R318控制第1PIN，從而調(diào)整輸出電流的大小。另外：16PIN可以改變調(diào)光方式：將PIN16 接HI為正向控制，將PIN16接LOW為反向控制。5. Backlight adjust （亮度調(diào)

19、整電路輸入）（亮度調(diào)整電路輸入）BL 調(diào)整是通過11/12/13/1/2PIN 控制的11PINPWM控制信號輸出12PIN 低頻三角波產(chǎn)生器13PIN 亮度調(diào)整信號輸入6.OVP (過壓保護過壓保護) Over voltage clamping 控制原理為：在正常工作時，高壓經(jīng)C402/C404分壓，D401整流，再經(jīng)R316/R325調(diào)整，在14PIN得到低于2V的電壓，電路正常工作。當輸出電壓過高，超出了設(shè)定范圍時，14PIN取得的電壓會超出2V IC即會保護。通過R316，R325調(diào)節(jié)保護點。OVP (過壓保護線路）控制PIN為14PIN，門限電壓為2V，當此PIN電壓高于2V時，IC

20、保護，無輸出。控制原理為：正常時，電源電壓經(jīng)R315/D303給15PIN提供3.5V 的工作電壓，IC正常工作。當一lamp 不良時，會有二極體的負端為低電壓，將A 點的電壓拉至0.7V左右的低電壓，電源不能通過D303給15PIN提供高電壓，則15PIN的電壓低于1.3V以下，IC保護。7.OLP （lamp開路保護）開路保護）Lamp 開路保護線路，控制PIN為IC 15PIN，門限電壓為1.3V，當此PIN電壓低于1.3V時，IC內(nèi)部保護電路動作，線路無輸出。A功能是控制輔助電路延遲的動作時間，在C14的充電電壓小于2.5V時，IC的保護電路不起作用，即在IC15PIN 電壓低于1.3V 時 ，