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LED背光驱动电路原理分析

LED背光驱动电路原理分析
LED背光驱动电路原理分析

LED背光驱动电路原理分析-杨在鲁

该部分电路主要由集成块IC8101(LD7400)组成,见下图。LD7400是通嘉公司生产的异步电流模式升压控制器,可以在10.5V~28V电压范围工作。该器件具有斜率补偿、输入电压欠压锁定、输出电压短路保护、可编程振荡器频率、热关断保护等功能。

1.背光开关控制电路

背光开关控制电路较为简单,主要由主板发出的开关控制信号ON/OFF和Q8302、IC8101(LD7400)的③脚构成。二次开机后,背光开关控制信号ON/OFF由低电平变为高电平,经CN9903的13脚送入到二合一电源板。该信号经R8304和R8305分压后,加到Q8302的控制极,Q8302饱和导通,相当于把R83 06-端接地,IC8101内电路检测到这一信号后,使IC8101进入正常工作模式。

2.升压电路

本机采用自举升压电路结构把+36V电压升高到78V电压,为LED背光灯供电。它的好处是:当功率转换电路未工作或功率管短路时,输出的电压低,不会使LED过流而损坏,同时可以避免开机瞬间冲击电流对LED的影响。

二次开机后,+12V电压直接加到LD7400的⑧脚,LD7400启动工作。当开关控制信号ON/OFF变为高电平使Q8302饱和导通时,LD7400内部控制电路检测到这一情况,从⑦脚输出PWM脉冲。当⑦脚输出高电平时,该信号经R8104和R8105加到Q8101的栅极,Q8101饱和导通。+36V电压经L8101、Q8 101和R8107到地,电感L8101储能,感应电动势为上正下负。当⑦脚为低电平时Q8101截止,Q8101的栅极电荷经D8101、R8104回到LD7400的⑦脚内部。流过L8101两端的电流被截断,L8101感应的电动势变为上负下正。此时,L8101感应的电动势叠加上+36V的输入电压,形威78V电压作为LED背光灯的驱动电压。

3.电流稳压电路

因LED对电流要求严格,因此本电源稳压取样采取电流取样模式,从电流检测电阻R8201、R8202、R8203、R8204、R8205、R8213上取得经LED灯管的电流大小信号送入IC的FB脚,调整驱动脉冲占空比实现LED驱动电流控制。

LED-SOURCE电压产生后,从接LED灯串的插座CN8901的12脚和①脚接入,送往LED灯条,LED 灯条的另一端经CN8901的⑩脚和③脚(LED-1)与背光灯驱动电路中Q8203的漏极相接。R8201—R820 5、R8213为电流检测电阻,R8211、R8208/R8214、IC8201为基准电压形成电路,12V经基准电压形成电路将FB点电压抬升到2.5V左右,完成该信号与IC8101的①脚内部电路匹配(①脚输入电压要求在2. 5V左右,内部电路才能正常工作)。

当某种原因造成流过LED灯条的电流过大时,流过电流检测电阻两端的电流增大,电流检测电阻R82 01等电阻两端的电压升高,使FB电压升高,经lC内部逻辑处理电路控制后,⑦脚输出的PWM脉冲占空比就会减小,使Q8101导通时间缩短,L8101储能时间下降,LED-SOURCE电压降低,使流过LED灯条的电流减小。当某种原因造成LED背光板的电流过小时,稳压过程与上述过程相反。

4.调光控制

由于LED发光二极管的发光亮度对电流变化很敏感,微小的电流变化都会造成LED的亮度变化,再加上LED发光二极管允许流过的电流大小有限,稍微低一点或高一点就会造成LED发出的光线颜色改变,因此,很难用调节电流的方法来调节LED发光亮度。所以,LED发光二极管一般都采用PWM脉冲调光的方式来调节亮度。

本电源使用的是PWM调光,即利用人眼的视觉特点,通过单位时间内,LED亮灭时间的比例,来达到调整LED亮度的目的。本电源的调光控制分两部分完成,一路控制IC8101,使IC8101的⑦脚无脉冲输出;另一路控制Q8203,使LED背光板电流通路瞬间断开。

主板送来的背光亮度控制信号DIM从CN9903的⑩脚输入,一路经R8103和R8102分压后,加到IC 8101的⑤脚。当DIM信号为高电平时,送入⑤脚的信号也为高电平(大于2V),IC8101内部电路正常工作,⑦脚输出正常的驱动信号,LED背光灯正常点亮;当DIM信号为低电平时,送入⑤脚的信号也为低电平(小于1V),内部控制电路使⑦脚输出低电平,Q8101截止。

另一路直接送入Q8202的基极。当DIM信号为高电平时,Q8202饱和导通,Q8201导通,Q8203的栅极为高电平饱和导通,LED背光板有电流流过而发光;当DIM信号为低电平时,Q8202截止,Q8201因基极为高电平而截止,从而使Q8203的栅极无电压,Q8203也截止。LED中无电流通路不发光。由于D IM信号的频率是在100Hz—800Hz之间,远高于人眼的视觉暂停的界限,所以人眼看不见背光闪烁。

5.保护电路

保护电路主要由过压保护电路、LED背光开路保护电路、过流保护电路及过热保护电路组成。

(1)过热保护

过热保护电路主要是限制集成电路总功率耗散。当集成电路内部温度达到150℃时,集成电路内部保护电路动作,关闭⑦脚PWM信号输出。

(2)过压保护电路/LED背光开路保护电路

在LED背光板负载开路或者输出电压过高时,必须使芯片进入保护状态,从而使芯片停止工作。当负载开路时会导致FB上的反馈电压一直为低电平,LD7400则会一直工作在最大占空比状态,同时由于电感L8101没有退磁通路,输出电压LED-SOURCE会越来越高。

最终结果是损坏LED驱动电源。因此,本电源加有过压保护电路/LED背光开路保护电路,它主要由可控硅Q8301及外围电路构成。当负载开路或LED-SOURCE电压异常升高时,该电压使稳压管ZD8301导通,ZD8301导通后,Q8301导通,主板送入的背光开关控制信号ON/OFF信号被Q8301短接到地,Q8302截止,R8306从电路中断开,IC8101内部控制电路检测到这一信息后,关闭⑦脚的PWM脉冲信号输出。

(3)过流保护

IC8101的④脚内置有过流比较器。当LED -SOURCE的负载过重或其他原因造成流过Q8101的电流增大时,流过R8107两端的电流也跟着升高,R8107两端的电压升高,该信号经R8109加到IC8101的④脚(内部OCP比较器的正端)。当电压达到().5V时,OCP比较器翻转,过流保护电路动作,关闭⑦脚的P WM脉冲信号输出。

MOS管工作原理及其驱动电路

功率场效应晶体管MOSFET 技术分类:电源技术模拟设计 | 2007-06-07 来源:全网电子 1.概述 MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同,但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET 器件的耐压和耐电流能力。

小型LCD背光的LED驱动电路设计

小型LCD背光的LED驱动电路设计 过去几年来,小型彩色LCD 显示屏已经被集成到范围越来越宽广的 产品之中。彩色显示屏曾被视为手机的豪华配置,但如今,即便在入门级手机 中,彩屏已成为一项标配。幸好,手机产业的经济规模性(全球手机年出货量接 近10 亿部)降低了LCD 彩色显示屏的成本,并使它们集成在无论是便携医疗设备、通用娱乐遥控器、数字相框/彩色LCD 显示屏需要白色背光,以便用户在 任何光照环境下都能正常地观看。这个背光子系统包括1 个高亮度白光发光二 极管(LED)阵列、1 个扩散器(diffuser)以扩散光线和1 个背光驱动器将可用电能 稳压为恒定电流以驱动LED.一块1 到1.5 英寸的显示屏可能包含2 到4 个LED,而一块3.5 英寸显示屏则可能轻易地就包含6 到10 个LED.对于LED 而言,其光 输出与电流成正比,而且由于LED 具有非常陡峭的电流-电压(I-V)曲线,流过LED 的电流紧密匹配是非常重要,这样才能确保均衡背光,因为LED 通常分 布在LCD 显示屏的一边。此外,也需要软件控制让用户调节亮度,以及针对 周围光照环境作出补偿。根据流经LED 电流的不同,LED 的色点(color point) 可能会漂移。因此,将LED 电流设定为固定值并对LED 进行脉宽调制以降低 平均光输出就很普遍。要在手持产品设计中集成小型彩色LCD 显示屏并进而 实现成本、性能和电池寿命的恰当平衡,存在着一系列需要考虑的因素。 电池供电产品需要优化的LED 驱动电路架构,这些架构要处理并存的 多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化-既可能比LED 的正 向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的 电荷泵架构/恒流源架构和LED 采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案 都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED 所流经的电流大小 相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,

教你学会看手机电路图轻松修手机

第一篇、教你学会看电路图轻松修手机 一、一套完整的主板电路图,是由主板原理图和主板元件位置图组成的。 1.主板原理图,如图: 2.主板元件位置图,如图:

主板元件位置图的作用:是方便用户找到相应元件所在主板的正确位置。而主板原理图是让用户对主板的电路原理有所了解,知道各个芯片的功能,及其线路的连接。 二、相关名词解释 电路图中会涉及到许多英文标识,这些标识主要起到了辅助解图的作用,如果不了解它们,根本不知道他们的作用,也就根本不可能看得懂原理图。所以在这里我们会将主要的英文标识进行解释。希望大家能够背熟记熟,同时希望大家多看电路图,对不懂的英文及时查找记熟。 如图:

以上英文标识在电路图上会灵活出现,比如“扬声器”是“SPEAKER” ,它的缩写就是“SPK”,“正极”是“positive” ,缩写是“P” ,那么如果在图中标记SPKP,那么就证明它是扬声器正极。所以当有英文不明白的时候,可以将它们拆开后再进行理解,请大家灵活运用。

第二节主板元件位置图 一、元件编号 每一个元件在主板元件位置图中,都有一个唯一的编号。这个编号由英文字母和数字共同组成。编号规则可以分成以下几类: 芯片类:以U 为开头,如CPU U101 接口类:以J 为开头,如键盘接口J1202 三极管类:以Q 为开头,如三极管Q1206 二级管类:以D 为开头,如二极管D1102 晶振类:以X 为开头,如26M 晶体X901 电阻类:以R 或VR(压敏电阻)为开头,如电阻R32 VR211 电容类:以C 为开头,如电容C101 电感类:以L 为开头,如电感L1104 侧键类:以S 为开头,如侧键S1201 电池类:以 B 为开头,如备用电池B201 屏蔽罩:以SH 为开头,如屏蔽罩SH1 振动器:以M 为开头,如振子M201 还有一部分标号是主板上的测试点,以TP 为开头。 二、查找元件功能 用户可以根据相应的元件编号去查找主板原理图,从而了解此元件的作用。随便拿块主板作为示例。 如果想了解某一个元件的主要功能(图中红圈内元件) 如图:

手机电源电路分析

手机电源电路分析 一、手机电源电路的基本工作过程 电源电路是手机其他电路的“食堂”,电源电路只有“按质”(电压要符合标准)、“按量”(各路输出要正常)、“按时”(该输出时要输出)地完成“本职工作”,其他电路才能工作,手机任何一个电路,只要他的供电不正常,他就会“罢工”,表现出各种各样的故障现象,可见电源系统在手机电路中的重要性。 手机所需的各种电压一般先由手机电池供给,电池电压在手机内部需要转换为多路不同电压值供给手机的不同部分。手机的开机过程是:按下电源开机键后(一般需超过2秒),电源集成电路输出电压为CPU供电,输出复位信号供CPu复位,同时,电源集成电路还输出13Ⅷz 振荡电路的供电电压,使13MHz振荡电 路工作,产生的系统时钟输入到CPU;CPU在具备电源、复位、时钟”三要素”后,若再得到软件的支持,则输出开机维持信号,送到电源集成电路,以代替开机键,维持手机的正常开机。 手机电源开机过程如图4-33所示。 二、手机电源基本电路 1.电池供电电路 手机电池的类型多种多样,其连接电路也多种多样,但它们都有一个共同特点:电池电源通常用VBATT、VBAT、BATT、BATT+表示。也有用VB、B+来表示的。对于摩托罗拉手机来说,既可以通过电池供电,也可以通过外接电源供电,电池供电用BATT+表示,外接电源用EXT-B+表示,经过外接电源和电池供电转换后的电压一般用B+,表示。有的手机电池电路中还有一个比较重要的信号线路—电池识别电路。电池通过四条线和手机相连。即电池正极(BATT 等)、电池信息(BSI、BATID、BATT-SER-DATA等)、电池温度(BTEMP)、电池地(GND)。此信号线通常是手机厂家为防止手机用户使用非原厂配件而设置的,它也用于手机对电池类型的检测,以确定合适的充电模式。其中,电池信息和电池温度与手机的开机也有一定的关系。接触不良,手机也可能不开机。 2.开机信号电路 手机的开机方式有两种,一种是高电平开机,也就是当开关键被按下时,开机触发端接到电池电源,是一个高电平启动电源电路开机;一种是低电平开机,也就是当开关键被按下时,开机触发线路接地,是一个低电平启动电源电路开机。 爱立信的手机基本上都是高电平触发开机。摩托罗拉、诺基亚及其他多数手机都是低电平触发开机。如果电路图中开关键的一端接地,则该手机是低电平触发开机,如果电路图中开关键的一端接电池电源,则该手机是高电平触发开机。 开机信号常用ON/OFF或PWR-SW、PWRON、nPOWKEY等表示。另外,在开机信号电路中,会看到一个开机维持信号(看门狗信号),这个信号采自于CPU,以维持手机的正常开机,开机维持信号常用WDOG、DCON、CCONTCSX、PWERON等表示。 3.升压电路

IGBT驱动电路原理及保护电路

驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大,以驱动IGBT.保证IGBT 的可靠工作,驱动电路起着至关重要的作用,对IGBT驱动电路的基本要求如下: (1) 提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断。 (2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。 (3) 尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率。 (4) 足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 (5) 具有灵敏的过流保护能力。 第一种驱动电路EXB841/840 EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us 以后IGBT正常开通,VCE下降至3V左右,6脚电压被钳制在8V左右,由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿,V3不导通,E点的电位约为20V,二极管VD,截止,不影响V4和V5正常工作。 当14脚和15脚无电流流过,则V1和V2导通,V2的导通使V4截止、V5导通,IGBT栅极电荷通过V5迅速放电,引脚3电位下降至0V,是IGBT 栅一射间承受5V左右的负偏压,IGBT可靠关断,同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”.C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通,后续电路不动作,IGBT正常关断。 如有过流发生,IGBT的V CE过大使得VD2截止,使得VS1击穿,V3导通,C4通过R7放电,D点电位下降,从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低 ,完成慢关断,实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知,EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压,6脚的电压不仅与VCE 有关,还和二极管VD2的导通电压Vd有关。

手机充电器电路原理图分析

专门找了几个例子,让大家看看。自己也一边学习。 分析一个电源,往往从输入开始着手。220V交流输入,一端经过一个4007半波整流,另一端经过一个10欧的电阻后,由10uF电容滤波。这个10欧的电阻用来做保护的,如果后面出现故障等导致过流,那么这个电阻将被烧断,从而避免引起更大的故障。右边的4007、4700pF电容、82KΩ电阻,构成一个高压吸收电路,当开关管13003关断时,负责吸收线圈上的感应电压,从而防止高压加到开关管13003上而导致击穿。13003为开关管(完整的名应该是MJE13003),耐压400V,集电极最大电流1.5A,最大集电极功耗为14W,用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时,就会在开关变压器中形成变化的磁场,从而在次级绕组中产生感应电压。由于图中没有标明绕组的同名端,所以不能看出是正激式还是反激式。 不过,从这个电路的结构来看,可以推测出来,这个电源应该是反激式的。左端的510KΩ为启动电阻,给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻,电流经取样后变成电压(其值为10*I),这电压经二极管4148后,加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V,即开关管电流大于0.14A时,三极管C945导通,从而将开关管13003的基极电压拉低,从而集电极电流减小,这样就限制了开关的电流,防止电流过大而烧毁(其实这是一个恒流结构,将开关管的最大电流限制在140mA左右)。 变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流,22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便,我们取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右),并且输出电压越高时,采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后,加至开关管13003的基极。前面说了,当输出电压越高时,那么取样电压就越负,当负到一定程度后,6.2V稳压二极管被击穿,从而将开关13003的基极电位拉低,这将导致开关管断开或者推迟开关的导通,从而控制了能量输入到变压器中,也就控制了输出电压的升高,

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理与维修(一

大屏幕液晶显示屏背光灯及高压驱动电路原理及电路分析(一) (目前液晶电视的销量和社会保有量非常大,液晶电视的维修资料奇缺,而液晶电视的背光灯高压驱动电路又是液晶电视中极易发生故障的部位,它类似于CRT电视的行扫描电路,是高压大电流电路,其故障率不低于CRT电视的行扫描电路。目前对于该部分的原理电路分析维修的资料很少,该文对于背光灯管及驱动电路的特性、构造、组成、要求、电路原理分析比较详尽,以帮助维修人员更加深刻的理解液晶电视背光灯驱动电路,为下一步维修打好基础) 液晶电视的显示屏是属于被动发光型的显示器件,液晶屏自身不发光,它需要借助背光灯来实现屏的发光,即背光灯管发出光线通过液晶屏透射出来,利用液晶的分子在电场作用下控制通过的光线(对光进行调制)以形成图像,所以一块液晶屏工作成像必须配上背光源才能成为一个完整的显示屏,要显示色彩丰富的优质图像,要求背光灯的光谱范围要宽,接近日光色以便最大限度的展现自然界的各种色彩。目前的液晶屏背光灯,一般采用的是光谱范围较好的冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp;CCFL)作为背光光源。 大屏幕的液晶电视要保证有足够的亮度、对比度和整个屏幕亮度的均匀性,均采用多灯管系统,32寸屏一般采用16只灯管,47寸屏一般采用24只灯管。耗电量每只灯管约为为8W计算,一台32寸屏的液晶电视背光灯耗电量达到130W,一台47寸的液晶电视背光灯的耗电量达到近200W(加上其它电路耗电,一台32寸屏的液晶电视耗电量在200W左右) 冷阴极荧光灯的构造和工作原理 冷阴极荧光灯CCFL是气体放电发光器件,其构造类似常用的日光灯,不同的是采用镍﹑钽和锆等金属做成的无需加热即可发射电子的电极——冷阴极来代替钨丝等热阴极,灯管内充有低气压汞气,在强电场的作用下,冷阴极发射电子使灯管内汞原子激发和电离,产生灯管电流并辐射出253.7nm紫外线,紫外线再激发管壁上的荧光粉涂层而发光,图1。 冷阴极荧光灯的特性 冷阴极荧光灯是一个高非线性负载,它的触发(启动)电压一般是三倍于工作(维持)电压,(电压值的大小和灯管的长度和直径有关)冷阴极荧光灯在开始启动时,当电压还没有达到触发值(1200~1600V)时,灯管呈正电阻(数兆欧),一旦达到触发值,灯管内部产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性 图2,所以冷阴极荧光灯触发点亮后,在电路上必须有限流装置,把灯管工作电流限制在一个额定值上,否则会因为电流过大烧毁灯管,电流过小点亮又难以维持。

MOSFET与MOSFET驱动电路原理及应用

MOSFET与MOSFET驱动电路原理及应用 下面是我对MOS FET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。包括MOS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。 在使用MOS管设计开关电源或者马达驱动电路的时候,大部分人都会考虑MOS的导通电阻,最大电压等,最大电流等,也有很多人仅仅考虑这些因素。这样的电路也许是可以工作的,但并不是优秀的,作为正式的产品设计也是不允许的。 1、MOS管种类和结构 MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。右图是这两种MOS管的符号。 至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。 对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。下面的介绍中,也多以NMOS为主。 在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。下图是MOS管的构造图,通常的原理图中都画成右图所示的样子。 (栅极保护用二极管有时不画)

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,如图所示。这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,在MOS管的驱动电路设计时再详细介绍。 2、MOS管导通特性 导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。 NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。 PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,使用与源极接VCC时的情况(高端驱动)。但是,虽然PMOS 可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。 下图是瑞萨2SK3418的Vgs电压和Vds电压的关系图。可以看出小电流时,Vgs达到4V,DS间压降已经很小,可以认为导通。 3、MOS开关管损失

手机原理与故障维修技巧与实例习题答案

《手机原理与故障维修技巧与实例》习题答案 思考与练习1 1、什么是通信?移动无线通信系统由什么构 成? 答通信是指信息的传递。 移动无线电通信系统由移动通信系统一般由移动台(MS)、基地站(BS)、移动业务交换中 心(MSC)、市话网(PSTN)、中继线等组成。 2、数字移动通信采用什么分区方式,为什么?答:数字移动通信是采用小区制方式,因为数字移动通信要求容纳更多的用户,需要提供数字化的信息服务。 3、越区切换在数字通信中有什么作用? 答越区切换的作用是在数字蜂窝移动通信 中,当移动台从一个小区移动到另一个小区时,为了保持继续正常通话,不至中断,需要进行 越区切换,即由移动服务交换中心(MSC)命令移 动台从一个小区的无线频道上的通话转接到另 —小区的无线频道上。 4、双频手机的两个频段的频率范围是多少? 5、双工间隔是指什么?移动通信的双工间隔 是多少?信道间隔是指什么?

6、手机中时钟的晶体类型有那些?时钟晶体 损坏将引起那些故障?主时钟晶体电路的构成有那些类型? 答手机的时钟晶体有开机时钟晶体和时间显示时间晶体。主时钟晶体损坏将引起不能开机或不能入网的故障。时间晶体损坏将引起不能显示时间的故障,有的手机时间晶体损坏也会引起手机不开机。主时晶体电路构成有现两种,即MOTOROLA、ERICSSON基本采用26MHz晶体、中频芯片中的正反馈放大器、变容二极管组成的,而SAMSUNG及NOKIA采用晶体及芯片构成的。这两种时钟信号振荡器的区别是:前者需要AFC控制信号加到中频电路外围变容二极管的负极上上,控制变容二极管的电压,从而改变电路的谐振频率,并且还需要振荡三极管、电感、电容来构成时钟振荡器电路;后者由中频电路、晶体、AFC控制信号构成,不需要外加振荡三极管、变容二极管等元件。 7、什么是APC电路?有何作用,试画出简图说明APC电路的控制过程?答 APC电路的作用是自动功率控制电路,控制手机的发射

详解液晶彩电背光灯驱动电路

详解液晶彩电背光灯驱动电路 为了让冷阴极灯管安全、高效稳定地工作,其供电与激励必须符合灯管的特性。具体而言,灯管的供电必须是频率为30kHz~100kHz的正弦交流电。如果给灯管两端加上直流电压,会使部分气体聚集在灯管的一端,则灯管就会一端亮一端暗。 在液晶彩电中,电源板输出的电压为+24V或+12V直流电压,显然不能直接驱动背光灯管,因此需要一个升压电路把电源板输出较低的直流电转换为背光灯管启动及正常工作所需的高频正弦交流电。这个升压电路组件就是常说的背光灯驱动板(Inverter),又称逆变器、升压板或高压板。 在液晶电视机中,背光灯驱动板是一个单独工作且受控于CPU的电路组件,其主要作用是点亮液晶屏内的背光灯管,并在CPU的控制下进行启动、停止(on/off)及亮度调节。 背光灯驱动板主要由振荡器、调制器、功率输出电路及保护检测电路组成,如1 图所示。在实际电路中,除功率输出部分和检测保护部分外,振荡器、调制器及控制部分通常由一块单片集成电路完成,这类集成电路常用的主要有BD(Rohm公司生产,如 BD9884FV、BD9766等)及OZ系列(凹凸微电子公司生产,如02960、02964等);功率输出管多采用互补的功率型场效应管,有的采用3脚和8脚(①~③脚为S极,④脚为G 极,⑤-⑧脚为D极)贴片封装型,常见型号有D454、RSS085、D413、TPC8110、 FDD6635.FDD6637等,如图2所示;还有的采用由N沟道和P沟道组合的5脚或8脚MOSFET功率块(①脚为Sl极,②脚为Gl极,③脚为S2极,④脚为G2极,⑤~⑧脚为D1、D2极),如SP8M3、TPC8406、4614、APM40520、P2804ND5G等,如图3所示。保护检测多由集成电路10393、358、393或LM324及其外围元件来完成。输出电路主要由高压变压器、谐振电容及背光灯管组成,并设有输出电压、输出电流取样电路。 图1 背光灯驱动板电路图

MOS管工作原理及其驱动电路

MOS管工作原理及其驱动电路 1.概述 MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导 体),FET(Field Effect Transistor场效应晶体管),即以金属层(M)的 栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。 结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor——SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单, 需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流 容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。 2.功率MOSFET的结构和工作原理 功率MOSFET的种类:按导电沟道可分为P沟道和N沟道。按栅极电压幅值 可分为;耗尽型;当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道,增强型;对 于N(P)沟道器件,栅极电压大于(小于)零时才存在导电沟道,功率MOSFET 主要是N沟道增强型。 2.1功率MOSFET的结构 功率MOSFET的内部结构和电气符号如图1所示;其导通时只有一种极性的 载流子(多子)参与导电,是单极型晶体管。导电机理与小功率mos管相同, 但结构上有较大区别,小功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET大都采用垂 直导电结构,又称为VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件 的耐压和耐电流能力。

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计

LCD显示屏的器件选择和驱动电路设计 如何实现LCD平板显示屏驱动电路的高性能设计是当前手持设备设计工程师面临的重要挑战。本文分析了LCD显示面板的分类和性能特点,介绍了LCD显示屏设计中关键器件L DO和白光LED的选择要点,以及电荷泵LED驱动电路的设计方法。 STN-LCD彩屏模块的内部结构如图1所示,它的上部是一块由偏光片、玻璃、液晶组成的LCD屏,其下面是白光LED和背光板,还包括LCD驱动IC和给LCD驱动IC提供一个稳定电源的低压差稳压器(LDO),二到八颗白光LED以及LED驱动的升压稳压IC。 STN-LCD彩屏模块的电路结构如图2所示,外来电源Vcc经LDO降压稳压后,向LCD驱动IC如S6B33BOA提供工作电压,驱动彩色STN-LCD的液晶显示图形和文字;外部电源Vcc经电荷泵升压稳压,向白光LED如NACW215/NSCW335提供恒压、恒流电源,LED的白光经背光板反射,使LCD液晶的65K色彩充分表现出来,LED的亮度直接影响LCD色彩的靓丽程度。

LCD属于平板显示器的一种,按驱动方式可分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)以及有源矩阵驱动(Active Matrix)三种。其中,单纯矩阵型又可分为扭转式向列型(Twisted Nematic,TN)、超扭转式向列型(Super Twisted Nematic,STN),以及其它无源矩阵驱动液晶显示器。有源矩阵型大致可区分为薄膜式晶体管型(ThinFilmTr ansistor,TFT)及二端子二极管型(Metal/Insulator/Metal,MIM)两种。TN、STN及TFT型液晶显示器因其利用液晶分子扭转原理的不同,在视角、彩色、对比度及动画显示品质上有优劣之分,使其在产品的应用范围分类亦有明显差异。以目前液晶显示技术所应用的范围以及层次而言,有源矩阵驱动技术是以薄膜式晶体管型为主流,多应用于笔记本电脑及动画、影像处理产品;单纯矩阵驱动技术目前则以扭转向列以及STN为主,STN液晶显示器经由彩色滤光片(colorfilter),可以分别显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例的调和,可以显示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的应用多以手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品以及文字处理器为主。 器件选择 1.LDO选择。由于手机、PDA、数码相机和视屏游戏机消费产品都是以电池为电源,随着使用时间的增长,电源电压逐渐下降,LCD驱动IC需要一个稳定的工作电压,因此设计电路时通常由一个LDO提供一个稳定的 2.8V或 3.0V电压。LCM将安装在手机的上方,与手机的射频靠得很近,为了防止干扰,必须选用低噪音的LDO,如LP2985、AAT3215。 2.白光LED。按背光源的设计要求,需要前降电压(VF)和前降电流(IF)小、亮度高(500-1800mcd)的白光LED。以手机LCM为例,目前都使用3-4颗白光LED,随着LED 的亮度增加和手机厂商要求降低成本和功耗,预计到2004年中LCM都会选用2颗高亮度白光LED(1200-2000mcd),PDA和智能手机由于LCD屏较大会按需要使用4-8颗白光LED。NAC W215/NSCW335和EL99-21/215UCW/TR8是自带反射镜的白光LED,EL系列其亮度分为T、S、R三个等级,T为720-1000mcd,S为500-720mcd,都是在手机LCD背光适用之列。 LED驱动电路设计

手机供电电路与工作原理

手机供电电路结构和工作原理 一、电池脚的结构和功能。 目前手机电池脚有四脚和三脚两种:(如下图) 正温类负正温负 极度型极极度极 脚脚脚 (图一)(图二) 1、电池正极(VBATT)负责供电。 2、TEMP:电池温度检测该脚检测电池温度;有些机还参与开机,当用电池能开机,夹正负极不能开机时,应把该脚与负极相接。 3、电池类型检测脚(BSI)该脚检测电池是氢电或锂电,有些手机只 认一种电池就是因为该电路,但目前手机电池多为锂电,因此,该脚省去便为三脚。 4、电池负极(GND)即手机公共地。 二、开关机键: 开机触发电压约为2.8-3V(如下图)。 内圆接电池正极外圆接地;电压为0V。 电压为2.8-3V。 触发方式 ①高电平触发:开机键一端接VBAT,另一端接电源触发 脚。 (常用于:展讯、英飞凌、科胜讯芯片平台) ①低电平触发:开机键一端接地,另一端接电源触发脚。 (除以上三种芯片平台以外,基本上都采用低电平触发。如:MTK、AD、TI、飞利浦、杰尔等。) 三星、诺基亚、moto、索爱等都采用低电平触发。

三、手机由电池直接供电的电路。 电池电压一般直接供到电源集成块、充电集成块、功放、背光灯、振铃、振动等电路。在电池线上会并接有滤波电容、电感等元件。该电路常引起发射关机和漏电故障。 四、手机电源供电结构和工作原理。 目前市场上手机电源供电电路结构模式有三种; 1、 使用电源集成块(电源管理器)供电;(目前大部分手机都使用该电路供电) 2、 使用电源集成块(电源管理器)供电电路结构和工作原理:(如下图) 电池电压 逻辑电压(VDD) 复位信号(RST) 射频电压(VREF) VTCXO 26M 13M ON/OFF AFC 开机维持 关机检测 (电源管理器供电开机方框图) 1)该电路特点: 低电平触发电源集成块工作; 把若干个稳压器集为一个整体,使电路更加简单; 把音频集成块和电源集成块为一体。 2)该电路掌握重点: 电 源 管 理 器 CPU 26M 中频 分频 字库 暂存

H桥电路驱动原理(经典)

H桥电路驱动原理 2009年04月08日 星期三 上午 08:43 H桥电路驱动原理 一、H桥驱动电路 图4.12中所示为一个典型的直流电机控制电路。电路得名于“H桥驱动电路”是因为它的形状酷似字母H。4个三极管组成H的4条垂直腿,而电机就是H中的横杠(注意:图4.12及随后的两个图都只是示意图,而不是完整的电路图,其中三极管的驱动电路没有画出来)。 如图所示,H桥式电机驱动电路包括4个三极管和一个电机。要使电机运转,必须导通对角线上的一对三极管。根据不同三极管对的导通情况,电流可能会从左至右或从右至左流过电机,从而控制电机的转向。 图4.12 H桥驱动电路 要使电机运转,必须使对角线上的一对三极管导通。例如,如图4.13所示,当Q1管和Q4管导通时,电流就从电源正极经Q1从左至右穿过电机,然后再经 Q4回到电源负极。按图中电流箭头所示,该流向的电流将驱动电机顺时针转动。当三极管Q1和Q4导通时,电流将从左至右流过电机,从而驱动电机按特定方向 转动(电机周围的箭头指示为顺时针方向)。

图4.13 H桥电路驱动电机顺时针转动 图4.14所示为另一对三极管Q2和Q3导通的情况,电流将从右至左流过电机。当三极管Q2和Q3导通时,电流将从右至左流过电机,从而驱动电机沿另一方向转动(电机周围的箭头表示为逆时针方向)。 图4.14 H桥驱动电机逆时针转动 二、使能控制和方向逻辑 驱动电机时,保证H桥上两个同侧的三极管不会同时导通非常重要。如果三极管Q1和Q2同时导通,那么电流就会从正极穿过两个三极管直接回到负极。此时,电 路中除了三极管外没有其他任何负载,因此电路上的电流就可能达到最大值(该电流仅受电源性能限制),甚至烧坏三极管。基于上述原因,在实际驱动电路中通常 要用硬件电路方便地控制三极管的开关。 图4.155 所示就是基于这种考虑的改进电路,它在基本H桥电路的基础上增加了4个与门和2个非门。4个与门同一个“使能”导通信号相接,这样,用这一个信号就能控制 整个电路的开关。而2个非门通过

LED背光驱动电路设计分析(整理版本)

白光LED背光驱动电路设计分析(整理版本) 特别是电池供LCD白色LED背光驱动电路设计电产品需要优化的LED驱动电路架构,这些架构要处理并存的多项挑战,如空间受限、需要高能效,以及电池电压变化—既可能比LED的正向电压高,也可能低。常用的拓扑结构有两种,分别是LED 采用并联配置的电荷泵架构/恒流源架构和LED采用串联配置的电感升压型架构。这两种方案都有需要考虑的折衷因素,如升压架构能够确保所有LED所流经的电流大小相同但需要采用电感进行能量转换,而电荷泵架构使用小型电容进行能量转换,但所有LED并联排列得太过紧密以致电流匹配成为均衡背光所面对的一项棘手问题。 对LED背光驱动电路的要求是: 1. 满足背光的亮度要求; 2. 整个显示屏亮度均匀(不允许有某一部分较亮、另一部分较暗的情况); 3. 亮度可以方便地调节; 4. 驱动电路占PCB空间要小; 5. 工作效率高; 6. 综合成本低; 7. 对系统其它模块干扰小。 设计时应做好以下几点: 1.评估显示屏的大概使用时间 选择白光LED驱动器时,需要考虑到显示屏的使用频率。如果显示屏会被长时间背光观看,拥有高效率的转换器对电池使用时间就显得至关重要。较大的显示屏需要较多的LED,而显示屏使用时间较长的应用则会从能效更高的升压型拓扑中受益。相反地,如果显示屏仅用于短时间背光,那么效率就可能不是一项关键的设计参数。 2.仔细考虑LED选择 LED技术持续快速改进,制造商在使用新的材料、制造技术和LED设计来为同等大小的电流释出更大的光输出,这样一来,几年前需要4个LED进行背光的显示屏如今可能采用2个LED就能实现同样的背光亮度。不仅如此,过去通常使用冷阴极荧光灯(CCFL)进行背光的4到7英寸较大显示屏,如今正在转向使用LED进行背

手机各个部分功能介绍

手机功能电路分析本章系统分析了手机射频部分、逻辑音频部分和电源部分 手机功能电路分析本章系统分析了手机射频部分、逻辑音频部分和电源部分常用的一些功能电路,灵活应用和掌握这些知识,是快速判断和分析故障的前提。因此,无论是初学者还是有一定基础的手机维修人员,理解和掌握本章内容都十分必要。 第一节射频接收功能电路分析 一、接收电路的基本组成 移动通信设备常采用超外差变频接收机。这是因为天线感应接收到的信号十分微弱,而鉴频器要求的输入信号电平较高而且稳定。放大器的总增益一般需在120dB以上。这么大的放大量,要用多级调谐放大器且要稳定,实际上是很难办得到的。另外高频选频放大器的通带宽度太宽,当频率改变时,多级放大器的所有调谐回路必须跟着改变,而且要做到统一调谐,这也是难以做到的。超外差接收机则没有这种问题,它将接收到的射频信号转换成固定的中频,其主要增益来自于稳定的中频放大器。 手机接收机有三种基本的框架结构:一种是超外差一次变频接收机,一种是超外差二次变频接收机,第三种是直接变频线性接收机。 超外差变频接收机的核心电路就是混频器,可以根据手机接收机电路中混频器的数量来确定该接收机的电路结构。 1.超外差一次变频接收机 接收机射频电路中只有一个混频电路的称作超外差一次变频接收机。超外差一次变频接收机的原理方框图如图4-1所示。它包括天线电路(ANT)、低噪声放大器(LNA)、混频器(Mixer)、中频放大器(IF Amplifier)和解调电路(Demodulator)等。摩托罗拉手机接收电路基本上都采用以上电路。 超外差一次变频接收机工作过程是:天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935,--960MHz 或DCSl800频段1805---1880MHz)不断变频,经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大,放大后的信号再经射频滤波器后,被送到混频器。在混频器中,射频信号与接收VCO信号进行混频,得到接收中频信号。中频信号经中频放大后,在中频处理模块内进行RXI/Q解调,解调所用的参考信号来自接收中频VCO。该信号首先在中频处理电路中被分频,然后与接收中频信号进行混频,得到67.707kHz的RXI/Q 信号。 2.超外差二次变频接收机 若接收机射频电路中有两个混频电路,则该机是超外差二次变频接收机。超外差二次变频接收机的方框图:如图4-2所示。 与一次变频接收机相比,二次变频接收机多了一个混频器和一个VCO,这个VCO在一些电路中被叫作IFVCO或VHFVCO。诺基亚手机、爱立信手机、三星、松下和西门子等手机的接收电路大多数属于这种电路结构。 在图4—1和图4-2中,解调电路部分也有VCO,应注意的是,该处的VCO信号是用于解调,作参考信号而且该VCO信号通常来自两种方式:一是来自基准频率信号13MHz,另一种是来自专门的中频VCO。 超外差二次变频接收机工作过程是:天线感应到的无线蜂窝信号(GSM900频段935~960MHz 或DCSl800频段1805—1880MHz)经天线电路和射频滤波器进入接收电路。接收到的信号首先由低噪声放大器进行放大放大后的信号再经射频滤波后被送到第一混频器。在第一混频器

BIT3252A 升压型LED背光驱动器 高频PWM控制器

BIT3252A Low Cost PWM Controller built in 55V NMOS Version: A2 Please read the notice stated in this preamble carefully before accessing any contents of the document attached. Admission of BiTEK’s statement therein is presumed once the document is released to the receiver.

Notice: Firstly, the information furnished by Beyond Innovation Technology Co. Ltd. (BiTEK) in this document is believed to be accurate and reliable and subject to BiTEK’s amendment without prior notice. And the aforesaid information does not form any part or parts of any quotation or contract between BiTEK and the information receiver. Further, no responsibility is assumed for the usage of the aforesaid information. BiTEK makes no representation that the interconnect of its circuits as described herein will not infringe on exiting or future patent rights, nor do the descriptions contained herein imply the granting of licenses to make, use or sell equipment constructed in accordance therewith. Besides, the product in this document is not designed for use in life support appliances, devices, or systems where malfunction of this product can reasonably be expected to result in personal injury. BiTEK customers’ using or selling this product for use in such applications shall do so at their own risk and agree to fully indemnify BiTEK for any damage resulting from such improper use or sale. At last, the information furnished in this document is the property of BiTEK and shall be treated as highly confidentiality; any kind of distribution, disclosure, copying, transformation or use of whole or parts of this document without duly authorization from BiTEK by prior written consent is strictly prohibited. The receiver shall fully compensate BiTEK without any reservation for any losses thereof due to its violation of BiTEK’s confidential request. The receiver is deemed to agree on BiTEK’s confidential request therein suppose that said receiver receives this document without making any expressly opposition. In the condition that aforesaid opposition is made, the receiver shall return this document to BiTEK immediately without any delay. -Version A4

电磁阀驱动电路

设计文件 (项目任务书) 一、设计题目 电磁阀驱动电路系统设计全程解决方案 二、关键词和网络热点词 1.关键词 电磁阀驱动光电耦合…… 2.网络热点词 电动开关……….. 三、设计任务 设计一个简单的电池阀驱动电路,通过按钮开关控制市场上的12V常闭电池阀打开和闭合。 基本要求: 1)电路供电为24V; 2)电磁阀工作电压为12V; 3)带有光电耦合控制电路; 4)用发光二极管来区别、显示电磁阀的开关开关状态 四、设计方案 1.电路设计的总体思路 电磁阀驱动电路是各种气阀、油阀、水阀工作的首要条件,其作用是通过适当的电路设计,使电池阀能够按时打开或半打开,有需要控制阀以几分之几的规律打 开之类的要求,应设计较精密的的驱动电路。我做的只是一个简单的驱动常闭电池 阀全打开的简单驱动电路。通过光电耦合器控制三极管的导通,进而控制电磁阀的 打开与闭合。电磁阀导通的同时,与之并联的LED灯也随之亮。来指示电磁阀正 在工作。我们选用大功率管TIP122来控制电路的导通、截止,而且这里必须用大 功率管,因为电磁阀导通时电流特别大。考虑到电磁阀断开时会有大股电流回流,这时则需要设置回流回路,防止烧坏元器件,我们这里采用大功率二极管1N4007 与电磁阀形成回流回路来消弱逆流电流的冲击。具体的电路图如下图1所示:

2、系统组成:

在设计整个电路前,我们应该先有个整体构思,建立一个整体框架,然后根据设计要求再逐步细化、设计每一个模块的具体电路,及工作原理。最后将各部分有机的连接到一起,形成一个完整的电路系统。完成项目任务。系统框图如下图2所示: 图2 系统框图 电磁阀驱动电路整个系统主要分两个部分: 第一个部分:光电耦合器控制电路。我们都知道光电耦合器随着输入端电流的增加,其内部发光二极管的亮度也会增强,紧随着光电耦合器的输出电流就会跟着增大。光电耦合器一般由三部分组成:光的发射、光的接受、及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接受而产生光电流,再进一步放大后输出。这就完成了电-光-电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。而我们本电路只需要小电流,故我们加了两个10K限流电阻,产生足以驱动或打开后面的三极管的电流即可。具体电路见图3,其中J1接口外接24V正电源给系统供电。 图3 开关电路原理图

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