飞利浦 55PUF6051/T3 液晶电视的背光芯片型号为AP3041,实绘电路如图 1 所示。主电源输出 12V 电压供给芯片的⑤脚(vCC 供电),36V 电压经升压后供给 LED 灯条,5V 电压通过 Q503 给恒流控制电路供电。
本机共有 12 根灯条(每根灯条上有 6 只 3V 灯珠),每 4 根灯条串联成一组,一共三组。二次开机后,主板发出背光工作 EN 高电平信号,芯片④脚得到高于 2.5V 的电压,同时⑤脚得到调光 PWM 信号,芯片的⑦脚发出驱动脉冲,Q501 进入开关状态,36V 电压被升高到 75V,经 D503 整流 C514 滤波后给 LED 灯条供电,Q507、Q509.Q511 是三组灯条的恒流控制管。芯片⑨脚输出的控制信号经 Q503 射极跟随后,驱动三只恒流控制管。本电路有多路保护电路:
(1)、36V 电源电压过低保护芯片③脚外接分压电阻 R505 和 R506,对 36V 电压进行检测,如果③脚电压低于 1.25V,芯片停止工作。根据 R505 和 R506 的阻值计算,当 36V 电压低于 21V 时,芯片不工作。
(2)、75V 输出电压过高保护 R515、R516 对 75V 电压进行取样,取样电压经 R524 分压后送给芯片的②脚,当该脚电压达到 2.25V 时,芯片停止工作。根据 R515.R516 和 R524 的阻值估算出,当输出电压超过 113V 时,芯片停止工作。
(3)、灯条短路保护若灯条中的较多灯珠短路,恒流控制管 c 极.电压过高,该电压经 R534、R533 分压后使 Q505 导通,芯片⑨脚输出高电平,Q505 导通,芯片的②脚电压超过 2.25V,芯片停止工作。
(4)、灯条开路保护在灯条正常点亮时,恒流控制管的 c 极上有个电压较高,D510( D508、D506 )的②、③脚内部的二极管截止,Q504 导通,芯片④脚(FB)得到⑨脚发出的脉冲信号。如果任一组灯条开路,相对应恒流控制管 c 极上的电压消失,D510(D508、D506 )的②、③脚内部的二极管导通, Q504 截止,芯片的④脚无反馈脉冲输入,芯片停止工作。
(5)、升压管(由 Q501 和 Q502 并联组成)过流保护 R518~R523 是升压管的电流取样电阻,取样电压经 R517 送至芯片的①脚(CS 检测),当该脚电压升至 0.5V 时,芯片停止工作。R518~R523 是 6 只 0.362 电阻,并联后总阻值为 0.06Ω,通过计算得知,当通过该电阻的电流(该电流是高频率的脉冲电流,并非直流电流)超过 8.4A 时,芯片停止工作。AP3041 的⑨脚在保护电路未动作的情况下,根据芯片⑤脚输入的 PWM 信号输出相应脉冲(频率为 200Hz), 通过脉冲占空比来调节通过 LED 灯条电流的时间,以达到调节亮度的目的。即不管占空比如何,在灯条发光时通过灯条的电流大小是一样的,改变一个周期内灯条发光时间来调节背光亮度。当任何一路保护电路动作时,⑨脚就变为低电平,背光电路停止工作。
本电路的恒流控制由 Q503 和 U503 完成。5V 电压经 R526 限流、U502 稳压后输出 2.5V 电压(U502 的 R 极和 K 极连在一起,构成 2.5V 的基准源)。当灯条电压没有达到恒流值时,Q511 的 e 极电压较低,2.5V 电压经 R525 和 R565 分压后的电压低于 U503 的 R 极阈值(1.24V),U503 的 K 极处于高阻抗状态,Q503 输出的脉冲通过 R528、R529 驱动恒流控制管;当 Q511 的 e 极电压上升到约 0.714V(计算值)时,U503 的 R 极电压达到 1.24V,U503 导通,Q503 送出的驱动脉冲被短路,恒流控制管截止。
需注意的是,U503 并非是常见的 TL431,而是 TL432(表面丝印号为 EA7),两者最大的区别.是 R 极的阈值电压不同,前者是 2.5V,而后者是 1.24V。如果此处误用了 TL431,那么该电路恒流控制值约为 600mA(正常值约为 180mA),灯条将会被烧坏。
AP3041 的①脚(CT)外接电容,当芯片检测到外部电路有问题时,该脚向外接电容充电,当电容两端电压达到 2.6V 时,芯片进入保护状态。如果维修中需要解除保护,可在此脚外对地接一只 10k 电阻(使其电压达不到 2.6V 即可,但解保护须谨慎,防止烧坏元件)。芯片的①脚(RT)外接电阻,其阻值决定升压电路的工作频率。当芯片进入保护状态后,⑥脚(FLAG)输出一个高电平(本机未用)。另外,在该电路中,芯片的④脚并没有接入恒流控制回路,恒流控制是由 IC 外部电路完成的。在有的电路中,该芯片的④脚用于检测恒流取样电阻两端的电压,此时恒流控制信号并非从⑨脚输出,而是通过⑦脚控制升压开关管的导通时间,以此改变 LED 灯条的电压,从而达到稳定灯条电流的目的。
为延长灯珠寿命,可以拆除-只或两 只恒流控制管的 e 极所接的电流检测电阻,当然三组灯条都要拆除同样的电阻,以免亮度不均。另外,在本电路中,适当减小 R525 的阻值(升高提供给 U503 的 R 极的基准电压),使 U503 提早导通,也可减小灯条的电流。