OZ9938芯片原理与应用维修(已经添加表)
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OZ9938芯片原理与应用维修
发表于:2010-01-12 08:56:16 阅读次数:1677
简介:OZ9938也是O2公司生产的一款专用于CCFL驱动的集成电路,支持2~6个CCFL,和同类产品比,具有高效率、高可靠、高集成度、显著减少外部元件的特点。内建PWM脉冲调光系统;恒定工作频率;通过外接场效应管扩展输出功率;内置灯管开路保护和过压过流保护电路;优化了软启动功能;通过调整外接阻容元件用户 ...
OZ9938也是O2公司生产的一款专用于CCFL驱动的集成电路,支持2~6个CCFL,和同类产品比,具有高效率、高可靠、高集成度、显著减少外部元件的特点。内建PWM脉冲调光系统;恒定工作频率;通过外接场效应管扩展输出功率;内置灯管开路保护和过压过流保护电路;优化了软启动功能;通过调整外接阻容元件用户可以自定义启动和关机延迟时间;具有多种调光模式:内部脉宽调制、外部脉宽调制及模拟调光功能;.最高工作电压7V,正常工作电压范围4.5V~5.5V;模拟调光电压范围0.7~2.7V;
一、OZ9938内部结构及工作原理
图1是OZ9938的内部结构方框图。
引脚功能介绍
①驱动输出端1。该脚输出方波激励信号,可以外接场效应管的栅极。
②电源供电端。该脚电压超过欠压闭锁阈值(4.5V),芯片内部电路就可以正常启动。
③定时器设定。该脚通过外接的阻容元件设定一个定时时间,供内部停机和保护电路采用。
④亮度控制端。该脚根据⑾脚的设定,可以输入PWM脉冲调宽信号或者直流电压信号来控制灯管亮度。
⑤灯管电流检测。在灯管点亮时,该脚电压大于0.7V,集成电路进入正常运行模式,脉宽调制亮度控制电路启动。如果该脚电压在电路启动后为零,则保护电路开始动作,芯片停止激励信号输出。所以不能采用短路电流信号的方法来判断是否存在过流故障。
⑥反馈电压检测。该脚接受来自高频变压器的反馈电压,如果CCFL灯管损坏或者断开,该脚电压就会增加。极限电压为3.0V,达到此值则关闭激励信号。该脚电压超过⑦脚的用户设定电压值保护电路也会启动。
⑦过流过压保护值设定。通过该脚外接的电阻分压网络可以设定过压和过流保护动作阈值。
⑧空脚
⑨空脚
⑩使能端。该脚电压大于2V时内部电路启动,小于1V时内部电路关闭。
⑾调光模式选择。该脚大于3V时,处于模拟调光模式,④脚输入电压可以在0.5V~1.25V之间进行调光;该脚电压在0.5V~1V之间时,处于外部PWM调光模式,此时需要从④脚输入一个PWM脉冲进行调光;当该脚外接阻容定时电路时,处于内部PWM脉冲调光,只需要改变④脚输入的直流电压就可以改变内部调光PWM脉冲的占空比。④脚电压0.1V时,占空比为0%,灯管最暗。④脚电压达到1.5V时,占空比为100%,灯管最亮。
⑿软启动时间设定和环路补偿。该脚外接一个电容,在启动时,该电容进行充电,充电完成后输出激励脉冲才达到最大值,以避免对CCFL等元件的电流冲击。同时该脚还参与环路保护功能,当灯管开路或损坏时,该脚电压会迅速上升,当达到2.5V时,内部偏置电流对③脚定时器电容进行充电,充到3V时,芯片关闭输出激励信号。注意这个电压只是在保护电路动作瞬间出现,由于保护电路动作后芯片停止,所以在该脚上是测不到电压的。
⒀运行频率外设定时电阻和电容。通过设置外接阻容元件,可以固定工作频率。
⒁接地。模拟信号接地端。
⒂驱动输出端2。该脚输出方波激励信号,可以外接场效应管的栅极。
⒃接地。末级驱动输出级接地。
二、OZ9938应用电路分析
OZ9938由于具有卓越的功能和性价比,在液晶显示器中应用非常广泛。下面以其在LG品牌L1718S机
型中应用为例,简述工作原理,这是一个4 CCFL的电路。图2是应用电路图。
图中BRIGHTNESS亮度控制信号和ON/OFF高压开关信号信号来自驱动板,+5V和+12V电源来自电源电路。与前面介绍的OZ960电路不同的是,高压开关信号只控制芯片OZ9938的ENA使能端,并不牵涉芯片的5V供电。
OZ9938②脚所需要的+5V供电来自Q501、ZD501、R531、R507组成的简单串联稳压电路,因为OZ9938本身耗电甚微,这个电路完全可以满足供电需求。
点亮灯管时,ON/OFF端为高电平4.5V,OZ9938内部激励电路开始启动。从①脚和⒂脚输出对称的激励脉冲信号,通过U501、U502来激励高频变压器T501和T502,在次级生成CCFL点亮所需要的高压。U501和U502的型号是AP9971GD,同FSI4532一样,内部集成了一个N沟道的场效应管和一个P沟道的场效应管,便于电路简化。
根据⑾脚外接的R527、R538、C506这个定时电路可以看出,该电路的亮度控制功能是采用内部PWM脉冲调光模式,④脚输入的BRIGHTNESS亮度控制信号是一个可变直流电压。外接电阻R528、R524组成分压网络,对调光范围进行限定。
CCFL电流检测信号来自CN501和CN502上面接的灯管,而CN503和CN503两只灯管则未做电流检测。两只灯管的电流经过D501、D502半波整流,C510滤波后送到OZ9938的⑤脚,芯片根据此电流自动调整CCFL亮度使其均衡。R509、R534为电流设置电阻。⑤脚的电流信号还提供给保护电路,
R501与R502/R517的分压及R503与R504/R520的分压通过D505半波整流,与R514、D506、R513、C512等元件共同设定过流过压保护阈值,其中如果哪个元件变值或开焊,便会引起保护电路误动作,出现CCFL不能点亮或者一亮即灭的现象。
D503、D504、R530、C516等元件构成高压取样电路,此电压送到OZ9938的⑥脚,如果电压超过⑦脚设定值或超过极限值3V,芯片就会停止输出激励信号。要注意的是,在保护电路动作以后,由于芯片已经停止了激励信号,所以⑥脚电压是不会停止在保护电压上的,而是近似于0V。
三、常见故障分析
1、CCFL灯管亮一下后迅速熄灭。
这种故障无疑是保护电路动作引起的,在确认芯片的供电端、ON/OFF端电压都正常后,测量⑤脚、⑥脚、⑿脚电压基本都为0V,就说明的确是保护电路动作了,关键是看什么原因致使保护电路动作。
因为灯管能亮一下再熄灭,最好通过外接CCFL的方式来检查是不是某个灯管点不亮?这样比较直观,哪个灯管点不亮就查找对应电路,因为元件比较少,很容易排查。
还可以使用一个外接的单灯高压板来逐一验证原机液晶屏上的CCFL灯管发光是否正常、是否均衡。这里单灯的高压板是作为一个维修工具来使用的,非常简单、方便、准确。如果发现哪个灯管发光有问题,那么几乎无需查找高压板的故障了,更换对应灯管即可。
在外接灯管能够全部点亮,但是仍然一亮即灭的情况下,要着重检查保护电路本身和电流电压取样电路。如本图的D501~D504;R534、R509、C510;高频变压器次级的取样电阻(尤其是R501、R503等阻值较大的电阻,要焊下来测量);R514、R513、C512等。
2、CCFL灯管完全不能点亮。
首先检查元件有无明显烧焦、脱焊,电解电容有无鼓包漏液现象,再检查+12V供电电压是否正常、+5V
供电电压是否正常、ON/OFF信号是否正常。常见末级输出场效应管击穿导致+12V供电不正常。AP9971GD 可以采用同类型管子进行代换,常用型号为STM8405、SDM8405、SI4532、SI4539、SI4544、SI4558、SI4562、SI9928、APM4546、AP4503、CEM3259、GE8401、GE8405、MT4606等,主要为DIP-8和SOP-8封装,封装形式不同并不影响引脚功能。
OZ9938的实测数据见表1。均使用MF-47型万用表测量,对地电阻采用红表笔接地,R×1kΩ挡。电压为正常点亮CCFL测得。电压单位:V 电阻单位:kΩ
引脚