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对“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文的一点看法(中)

作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2012-10-20 15:10:04  [去论坛]

VDA电压的产生:

VDA电压是列驱动电路的数据驱动电压;该电压最终要经过一定的处理产生非线性的阶梯电压以控制液晶屏的分子不同扭曲角度,这个电压就叫灰阶电压,如果没有这个电压或者电压不正常,图像就会没有或者出现严重的层次失真(灰度失真)。不同特性的屏这个电压的高低不同,一般在14V至20V左右的范围内。

在“剖析液晶屏逻辑板TFT偏压电路”一文中介绍;VDA电压是先由12V供电电压经过升压成为20V左右的VAA_FB电压(不能超过23V否则过压保护电路启控工作),再经过控制就成为VDA电压(VAA_FB电压就是VDA电压)。原文的图4所示,该VAA_FB电压再经过QP1开关控制由L11输出VDA电压,原文中的图5所示。

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图4 原文中图4(图中Q2应为P沟道MOS)

(图4中上面的V12表示主板送来的12V电压)

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原文 图4的局部图

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原文 由VAA_FB产生VDA原理图

(原文中的图5 所示是VAA_FB电压经过QP1控制后成为VAA经过RP9、L11成为VDA)

以下是原文中对VAA_FB产生的原理及过程的一段叙述(黑体字是原文):

VAA_FB电压产生电路

VAA_FB电压产生电路由UP1(TPS65161)的1—5、28脚内部电路及外围电路构成,其电路如图4所示。

UPl(TPS65161)12脚为主升压转换器工作方式设置,决定其内部电路是工作在脉冲宽度调制或500/750kHz固定开关频率方式。本方案中,12脚经RP25(0Ω电阻)接12V输入电压,工作在750kHz固定开关频率。

主升压转换器有一个可调节的软启动电路,以防止在启动过程中的高涌流。软启动时间由连接到28脚的外部电容器CP26设置。28脚内部连接一恒流源,与内部电流限制与软启动脚电压成正比。在达到内部软启动的阈值电压时,比较器被释放电流限制。软启动电容器值愈大,软开始时间越长。

上电后,12V输入电压经CP5、CP6、LP3滤波后,一路加到DP1、CP7、CP8、CP9、CPl0组成的滤波电路,产生VAA_FB电压;另一路加到UPl(TPS65161)的4、5脚。VAA_FB电压经CPl6滤波后加到UPl(TPS65161)的3脚,3脚内接一个过电压保护开关Q2和过电压保护比较器,过电压保护比较器将3脚电压与内部基准电压进行比较,当3脚电压上升到23V时,TPS65161内部驱动控制器关掉N通道MO长虹SFET,只有输出电压低于过电压阈值后,内部驱动控制器才会再开始工作。

在上面的图4中,VDA电压是如何产生的?

以上原文中的失误在于:12V电压经过电感LP3 (文中误认为是滤波元件)及DP1就莫名其妙的上升为近20V的VAA_FB电压?,原文;根本没有看到LP3、Q1、DP1的组合实际上是一个并联型的开关电源,LP3在此处是一个储能电感的作用,所以原文的电路的分析也不能是合理的。

图中的关键是 LP3、Q1、DP1的组合是一个典型的并联型开关电源(图4.1所示),其中LP3是开关电源的储能电感,Q1是开关电源的开关管,DP1是开关电源的整流二极管。图4.1所示是组成的并联型开关电源的等效电路,集成电路TPS65161的1(FB)脚是这个并联型开关电源的稳压控制端,由输出端RP2、RP5、RP4、RP3组成的取样电路送来取样信号,控制激励Q1开关管激励信号的脉冲宽度,以达到稳压的目的。

并联型的开关电源一般都是升压型的,在这个并联型的开关电源中输出电压(VAA_FB)等于供电电压12V和LP3上面感生电势(ULP3)的叠加。

下面图4.1是上面图4 升压部分电路的等效电路图。

图4中所示12V的供电压经过LP3输入开关电源后由DP1输出近20V的VDA电压。 image

图4.1

工作原理及升压过程如图4.2、图4.3所示:

集成电路TPS65161内部的激励电路向开关管提供激励开关信号;

在T1时间:图4.2所示;正的激励信控制Q1;Q1闭合导通;此时12V电源经LP3、Q1流通形成电流(图中红色箭头所示),LP3内部感生电势的方向为左正右负(图4.2中蓝色箭头表示感生电势方向),感生电势对抗12V外加电势引起电流的增加(楞次定律);流过LP3的电流呈近似线性的逐步增大并且以磁能(集聚大量的磁力线)的形式存储在LP3内部。

在T2时间:图4.3所示;负的激励信号控制Q1;Q1截止断开;由于Q1的截止断开,12V流经LP3、Q1的电流被切断,LP3电流被切断;LP3在T1时间存储的磁能即无法维持(集聚的大量磁力线瞬间逃走),此时LP3因切割磁力线产生的感生电势ULP3,方向为左负右正,图4.3中蓝色箭头表示感生电势方向(楞次定律),LP3两端的感生电势为ULP3,这个感生电势的方向和12V外加电压正好是一个叠加的串联关系,叠加电压的幅度是:12V+ULP,这个叠加的电压正好符合二极管D1正向导通的方向,这个电压经过CP7等滤波后输出为VAA_FB,经过开关QP1控制输出为VDA电压。

由于供电电压是12V,那么设计电路时,可以控制LP3的电感量及Q1的导通占空比,使其LP3两端产生的感生电势ULP3为8V左右,这样12V+8V(ULP)=20V 这就是后面Gamma电路产生灰阶电压所需的驱动电压。图4.3所示、

image

图4.2

image

图4.3

待续 后面一篇介绍 产生VGH和VGL电压的半波倍压整流电路的工作原理。

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