• tin111
  • bg1
  • Nhấn nút enter trên máy tính. Hệ thống khóa an toàn khóa ABS

Nguyên lý làm việc của mạch LCD

Chức năng của mạch cấp nguồn màn hình tinh thể lỏng chủ yếu là chuyển đổi nguồn điện lưới 220V thành các dòng điện một chiều ổn định khác nhau cần thiết cho hoạt động của màn hình tinh thể lỏng và cung cấp điện áp làm việc cho các mạch điều khiển, mạch logic, bảng điều khiển khác nhau, v.v. trong màn hình tinh thể lỏng và độ ổn định hoạt động của nó. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc màn hình LCD có thể hoạt động bình thường hay không.

1. Cấu trúc của mạch cấp nguồn màn hình tinh thể lỏng

Mạch cấp nguồn màn hình tinh thể lỏng chủ yếu tạo ra điện áp làm việc 5V, 12V. Trong đó, điện áp 5V chủ yếu cung cấp điện áp làm việc cho mạch logic của bo mạch chính và các đèn báo trên bảng điều khiển; Điện áp 12V chủ yếu cung cấp điện áp làm việc cho bo mạch cao áp và bo mạch điều khiển.

Mạch điện chủ yếu bao gồm mạch lọc, mạch lọc chỉnh lưu cầu, mạch chuyển mạch chính, biến áp chuyển mạch, mạch lọc chỉnh lưu, mạch bảo vệ, mạch khởi động mềm, bộ điều khiển PLC, v.v.

Trong số đó, vai trò của mạch lọc AC là loại bỏ nhiễu tần số cao trong nguồn điện (mạch lọc tuyến tính thường bao gồm điện trở, tụ điện và cuộn cảm); vai trò của mạch lọc chỉnh lưu cầu là chuyển đổi điện áp xoay chiều 220V thành điện áp một chiều 310V; mạch chuyển mạch Chức năng của mạch lọc chỉnh lưu là chuyển đổi nguồn điện một chiều khoảng 310V qua ống chuyển mạch và máy biến áp chuyển mạch thành điện áp xung có biên độ khác nhau; chức năng của mạch lọc chỉnh lưu là chuyển đổi điện áp xung đầu ra của máy biến áp chuyển mạch thành điện áp cơ bản 5V theo yêu cầu của tải sau khi chỉnh lưu và lọc và 12V; Chức năng của mạch bảo vệ quá áp là tránh hư hỏng ống chuyển mạch hoặc nguồn điện chuyển mạch do tải bất thường hoặc các lý do khác; Chức năng của bộ điều khiểnPWM là điều khiển chuyển mạch ống chuyển mạch và điều khiển mạch theo điện áp phản hồi của mạch bảo vệ.

Thứ hai, nguyên lý làm việc của mạch cấp nguồn màn hình tinh thể lỏng

Mạch cấp nguồn của màn hình tinh thể lỏng thường áp dụng chế độ mạch chuyển mạch. Mạch cấp nguồn này chuyển đổi điện áp đầu vào AC 220V thành điện áp DC thông qua mạch chỉnh lưu và lọc, sau đó được cắt bằng ống chuyển mạch và hạ thấp bằng máy biến áp tần số cao để thu được điện áp sóng hình chữ nhật tần số cao. Sau khi chỉnh lưu và lọc, điện áp DC theo yêu cầu của mỗi mô-đun LCD sẽ được xuất ra.

Sau đây lấy màn hình tinh thể lỏng AOCLM729 làm ví dụ để giải thích nguyên lý làm việc của mạch cấp nguồn màn hình tinh thể lỏng. Mạch nguồn của màn hình tinh thể lỏng AOCLM729 chủ yếu bao gồm mạch lọc AC, mạch chỉnh lưu cầu, mạch khởi động mềm, mạch chuyển mạch chính, mạch lọc chỉnh lưu, mạch bảo vệ quá áp, v.v.

Hình ảnh vật lý của bảng mạch điện:

mô-đun hiển thị màn hình LCD tft

Sơ đồ mạch điện:

màn hình cảm ứng tft
  1. Mạch lọc AC

Chức năng của mạch lọc AC là lọc nhiễu do đường dây đầu vào AC tạo ra và triệt tiêu nhiễu phản hồi sinh ra bên trong nguồn điện.

Tiếng ồn bên trong bộ nguồn chủ yếu bao gồm tiếng ồn chế độ chung và tiếng ồn bình thường. Đối với nguồn điện một pha, có 2 dây nguồn AC và 1 dây nối đất ở phía đầu vào. Tiếng ồn phát sinh giữa hai đường dây nguồn AC và dây nối đất ở phía nguồn điện đầu vào là tiếng ồn thông thường; tiếng ồn phát ra giữa hai đường dây điện xoay chiều là tiếng ồn bình thường. Mạch lọc AC chủ yếu được sử dụng để lọc hai loại nhiễu này. Ngoài ra, nó còn có tác dụng bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá áp cho mạch. Trong số đó, cầu chì được sử dụng để bảo vệ quá dòng và biến trở được sử dụng để bảo vệ quá áp điện áp đầu vào. Hình dưới đây là sơ đồ nguyên lý của mạch lọc AC.

 

hiển thị đồng hồ tft

Trong hình, cuộn cảm L901, L902 và tụ điện C904, C903, C902 và C901 tạo thành bộ lọc EMI. Cuộn cảm L901 và L902 được sử dụng để lọc nhiễu phổ biến tần số thấp; C901 và C902 được sử dụng để lọc tiếng ồn thông thường tần số thấp; C903 và C904 được sử dụng để lọc nhiễu tần số cao và nhiễu thông thường (nhiễu điện từ tần số cao); điện trở giới hạn dòng điện R901 và R902 được sử dụng để xả tụ điện khi rút phích cắm điện; bảo hiểm F901 được sử dụng để bảo vệ quá dòng và varistor NR901 được sử dụng để bảo vệ quá áp điện áp đầu vào.

Khi cắm phích cắm của màn hình tinh thể lỏng vào ổ điện, dòng điện xoay chiều 220V đi qua cầu chì F901 và biến trở NR901 để chống sét lan truyền rồi đi qua mạch điện gồm các tụ C901, C902, C903, C904, điện trở R901, R902 và cuộn cảm L901, L902. Vào mạch chỉnh lưu cầu nối sau mạch chống nhiễu.

2. Mạch lọc chỉnh lưu cầu

Chức năng của mạch lọc chỉnh lưu cầu là chuyển điện áp xoay chiều 220V thành điện áp một chiều sau khi chỉnh lưu toàn sóng, sau đó chuyển điện áp thành gấp đôi điện áp nguồn sau khi lọc.

Mạch lọc chỉnh lưu cầu chủ yếu bao gồm bộ chỉnh lưu cầu DB901 và tụ lọc C905.

 

màn hình cảm ứng điện dung

Trong hình, bộ chỉnh lưu cầu gồm có 4 điốt chỉnh lưu và tụ lọc là tụ điện 400V. Khi nguồn điện xoay chiều 220V được lọc, nó sẽ đi vào bộ chỉnh lưu cầu. Sau khi bộ chỉnh lưu cầu thực hiện chỉnh lưu toàn sóng trên nguồn điện xoay chiều, nó sẽ trở thành điện áp một chiều. Sau đó điện áp DC được chuyển đổi thành điện áp DC 310V thông qua tụ lọc C905.

3. mạch khởi động mềm

Chức năng của mạch khởi động mềm là ngăn chặn dòng điện tác động tức thời lên tụ điện để đảm bảo nguồn điện chuyển mạch hoạt động bình thường và đáng tin cậy. Vì điện áp ban đầu trên tụ điện bằng 0 tại thời điểm mạch đầu vào được bật nên một dòng điện khởi động tức thời lớn sẽ được hình thành và dòng điện này thường làm cho cầu chì đầu vào bị đứt, do đó mạch khởi động mềm cần phải được thiết lập. Mạch khởi động mềm chủ yếu bao gồm các điện trở khởi động, điốt chỉnh lưu và tụ lọc. Như trong hình là sơ đồ nguyên lý của mạch khởi động mềm.

mô-đun hiển thị tft

Trong hình, điện trở R906 và R907 là điện trở tương đương 1MΩ. Vì các điện trở này có giá trị điện trở lớn nên dòng điện làm việc của chúng rất nhỏ. Khi nguồn điện chuyển mạch vừa mới khởi động, dòng điện làm việc khởi động theo yêu cầu của SG6841 sẽ được thêm vào đầu vào (chân 3) của SG6841 sau khi được điện áp cao 300V DC hạ xuống thông qua các điện trở R906 và R907 để thực hiện khởi động mềm . Khi ống chuyển mạch chuyển sang trạng thái làm việc bình thường, điện áp tần số cao được thiết lập trên máy biến áp chuyển mạch sẽ được chỉnh lưu và lọc bởi diode chỉnh lưu D902 và tụ lọc C907, sau đó trở thành điện áp làm việc của chip SG6841 và khởi động- quá trình up đã kết thúc.

4. mạch chuyển mạch chính

Chức năng của mạch chuyển mạch chính là thu được điện áp sóng hình chữ nhật tần số cao thông qua việc cắt ống chuyển mạch và hạ áp máy biến áp tần số cao.

Mạch chuyển mạch chính chủ yếu bao gồm ống chuyển mạch, bộ điều khiển PLC, máy biến áp chuyển mạch, mạch bảo vệ quá dòng, mạch bảo vệ điện áp cao, v.v.

Trong hình, SG6841 là bộ điều khiểnPWM, là lõi của bộ nguồn chuyển mạch. Nó có thể tạo ra tín hiệu điều khiển với tần số cố định và độ rộng xung có thể điều chỉnh, đồng thời điều khiển trạng thái bật tắt của ống chuyển mạch, từ đó điều chỉnh điện áp đầu ra để đạt được mục đích ổn định điện áp. . Q903 là ống chuyển mạch, T901 là máy biến áp chuyển mạch, mạch bao gồm ống ổn áp ZD901, điện trở R911, bóng bán dẫn Q902 và Q901, và điện trở R901 là mạch bảo vệ quá áp.

màn hình cảm ứng điện dung

KhiPWM bắt đầu hoạt động, chân thứ 8 của SG6841 sẽ phát ra sóng xung hình chữ nhật (thông thường tần số của xung đầu ra là 58,5kHz và chu kỳ nhiệm vụ là 11,4%). Xung điều khiển ống chuyển mạch Q903 thực hiện hành động chuyển mạch theo tần số hoạt động của nó. Khi bật/tắt ống chuyển mạch Q903 liên tục tạo thành dao động tự kích thích, máy biến áp T901 bắt đầu hoạt động và tạo ra điện áp dao động.

Khi đầu ra của chân 8 của SG6841 ở mức cao, ống chuyển mạch Q903 được bật, khi đó cuộn sơ cấp của máy biến áp chuyển mạch T901 có dòng điện chạy qua nó, tạo ra điện áp dương và âm; đồng thời, phần thứ cấp của máy biến áp tạo ra điện áp dương và âm. Lúc này, diode D910 ở phía thứ cấp bị cắt, giai đoạn này là giai đoạn lưu trữ năng lượng; khi đầu ra của chân 8 của SG6841 ở mức thấp, ống công tắc Q903 bị cắt và dòng điện trên cuộn sơ cấp của máy biến áp chuyển mạch T901 thay đổi ngay lập tức. bằng 0, suất điện động của sơ cấp là dương dưới và âm trên, còn suất điện động của cực dương trên và âm dưới được tạo ra trên cuộn thứ cấp. Lúc này, diode D910 được bật và bắt đầu phát điện áp ra.

(1) Mạch bảo vệ quá dòng

Nguyên lý làm việc của mạch bảo vệ quá dòng như sau.

Sau khi bật ống công tắc Q903, dòng điện sẽ chạy từ cống đến nguồn của ống công tắc Q903 và một điện áp sẽ được tạo ra trên R917. Điện trở R917 là điện trở phát hiện dòng điện và điện áp do nó tạo ra được thêm trực tiếp vào đầu vào không đảo của bộ so sánh phát hiện quá dòng của chip SG6841 của bộ điều khiển PLC (cụ thể là chân 6), miễn là điện áp vượt quá 1V, nó sẽ làm cho bộ điều khiển RGB SG6841 bên trong Mạch bảo vệ dòng điện khởi động, do đó chân thứ 8 ngừng phát ra sóng xung, đồng thời ống chuyển mạch và máy biến áp chuyển mạch ngừng hoạt động để thực hiện bảo vệ quá dòng.

(2) Mạch bảo vệ điện áp cao

Nguyên lý làm việc của mạch bảo vệ điện áp cao như sau.

Khi điện áp lưới tăng vượt quá giá trị cực đại thì điện áp ra của cuộn phản hồi máy biến áp cũng sẽ tăng. Điện áp sẽ vượt quá 20V, lúc này ống ổn áp ZD901 bị hỏng, xảy ra hiện tượng sụt áp trên điện trở R911. Khi điện áp rơi là 0,6V, bóng bán dẫn Q902 được bật, sau đó đế của bóng bán dẫn Q901 trở nên ở mức cao, do đó bóng bán dẫn Q901 cũng được bật. Đồng thời, diode D903 cũng được bật làm cho chân thứ 4 của chip SG6841 của bộ điều khiểnPWM được nối đất, dẫn đến dòng điện ngắn mạch tức thời khiến bộ điều khiểnPWM SG6841 nhanh chóng tắt đầu ra xung.

Ngoài ra, sau khi bật bóng bán dẫn Q902, điện áp tham chiếu 15V của chân 7 của bộ điều khiểnPWM SG6841 được nối đất trực tiếp qua điện trở R909 và bóng bán dẫn Q901. Bằng cách này, điện áp của đầu nối nguồn của chip SG6841 của bộ điều khiển PLC trở thành 0, bộ điều khiển PLC ngừng phát ra sóng xung, ống chuyển mạch và máy biến áp chuyển mạch ngừng hoạt động để đạt được bảo vệ điện áp cao.

5. Mạch lọc chỉnh lưu

Chức năng của mạch lọc chỉnh lưu là chỉnh lưu, lọc điện áp đầu ra của máy biến áp để có được điện áp một chiều ổn định. Do độ tự cảm rò rỉ của máy biến áp chuyển mạch và sự tăng đột biến do dòng phục hồi ngược của diode đầu ra, cả hai đều tạo thành nhiễu điện từ tiềm tàng. Vì vậy, để có được điện áp thuần 5V và 12V, điện áp đầu ra của máy biến áp chuyển mạch phải được chỉnh lưu và lọc.

Mạch lọc chỉnh lưu chủ yếu bao gồm điốt, điện trở lọc, tụ lọc, cuộn cảm lọc, v.v.

 

mô-đun hiển thị tinh thể lỏng

Trong hình, mạch lọc RC (điện trở R920 và tụ C920, điện trở R922 và tụ C921) mắc song song với diode D910 và D912 ở đầu ra thứ cấp của máy biến áp chuyển mạch T901 được sử dụng để hấp thụ điện áp đột biến sinh ra trên điốt D910 và D912.

Bộ lọc LC gồm diode D910, tụ điện C920, điện trở R920, cuộn cảm L903, tụ điện C922 và C924 có thể lọc nhiễu điện từ đầu ra điện áp 12V bằng máy biến áp và tạo ra điện áp 12V ổn định.

Bộ lọc LC gồm diode D912, tụ điện C921, điện trở R921, cuộn cảm L904, tụ điện C923 và C925 có thể lọc nhiễu điện từ của điện áp đầu ra 5V của máy biến áp và tạo ra điện áp 5V ổn định.

6. Mạch điều khiển ổn áp 12V/5V

Do nguồn điện lưới xoay chiều 220V thay đổi trong một phạm vi nhất định nên khi nguồn điện lưới tăng lên, điện áp đầu ra của máy biến áp trong mạch điện cũng sẽ tăng tương ứng. Để có được điện áp 5V và 12V ổn định, mạch điều chỉnh.

Mạch ổn áp 12V/5V chủ yếu bao gồm bộ điều chỉnh điện áp chính xác (TL431), bộ ghép quang, bộ điều khiểnPWM và điện trở chia điện áp.

màn hình hiển thị tft

Trong hình, IC902 là bộ ghép quang, IC903 là bộ điều chỉnh điện áp chính xác và điện trở R924 và R926 là điện trở chia điện áp.

Khi mạch cấp nguồn hoạt động, điện áp DC đầu ra 12V được chia cho các điện trở R924 và R926, đồng thời tạo ra một điện áp trên R926, điện áp này được thêm trực tiếp vào bộ điều chỉnh điện áp chính xác TL431 (vào cực R). Có thể biết từ thông số điện trở trên mạch điện áp này chỉ đủ để bật TL431. Bằng cách này, điện áp 5V có thể chạy qua bộ ghép quang và bộ điều chỉnh điện áp chính xác. Khi dòng điện chạy qua đèn LED của bộ ghép quang, bộ ghép quang IC902 bắt đầu hoạt động và hoàn thành việc lấy mẫu điện áp.

Khi điện áp nguồn AC 220V tăng và điện áp đầu ra cũng tăng tương ứng, dòng điện chạy qua bộ ghép quang IC902 cũng sẽ tăng tương ứng và độ sáng của điốt phát sáng bên trong bộ ghép quang cũng sẽ tăng tương ứng. Điện trở trong của phototransistor cũng đồng thời trở nên nhỏ hơn, do đó mức độ dẫn của cực phototransistor cũng sẽ được tăng cường. Khi mức độ dẫn của phototransistor được tăng cường, điện áp ở chân 2 của chip SG6841 của bộ điều khiển công suất PoE sẽ giảm xuống cùng một lúc. Do điện áp này được thêm vào đầu vào đảo ngược của bộ khuếch đại lỗi bên trong của SG6841 nên chu kỳ hoạt động của xung đầu ra của SG6841 được điều khiển để giảm điện áp đầu ra. Bằng cách này, vòng phản hồi đầu ra quá áp được hình thành để đạt được chức năng ổn định đầu ra và điện áp đầu ra có thể ổn định ở đầu ra khoảng 12V và 5V.

gợi ý:

Bộ ghép quang sử dụng ánh sáng làm phương tiện để truyền tín hiệu điện. Nó có tác dụng cách ly tốt đối với tín hiệu điện đầu vào và đầu ra nên được sử dụng rộng rãi trong các mạch khác nhau. Hiện nay, nó đã trở thành một trong những thiết bị quang điện tử đa dạng và được sử dụng rộng rãi nhất. Bộ ghép quang thường bao gồm ba phần: phát xạ ánh sáng, thu ánh sáng và khuếch đại tín hiệu. Tín hiệu điện đầu vào điều khiển điốt phát sáng (LED) phát ra ánh sáng có bước sóng nhất định, được bộ tách sóng quang nhận để tạo ra dòng quang, được khuếch đại thêm và xuất ra. Điều này hoàn thành quá trình chuyển đổi điện-quang-điện, do đó đóng vai trò là đầu vào, đầu ra và cách ly. Do đầu vào và đầu ra của bộ ghép quang được cách ly với nhau và việc truyền tín hiệu điện có đặc tính đơn hướng nên nó có khả năng cách điện tốt và khả năng chống nhiễu. Và bởi vì đầu vào của bộ ghép quang là phần tử có trở kháng thấp hoạt động ở chế độ hiện tại nên nó có khả năng loại bỏ chế độ chung mạnh mẽ. Do đó, nó có thể cải thiện đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu như một yếu tố cách ly đầu cuối trong việc truyền thông tin dài hạn. Là một thiết bị giao diện để cách ly tín hiệu trong giao tiếp kỹ thuật số máy tính và điều khiển thời gian thực, nó có thể làm tăng đáng kể độ tin cậy của công việc máy tính.

7. mạch bảo vệ quá áp

Chức năng của mạch bảo vệ quá áp là phát hiện điện áp đầu ra của mạch đầu ra. Khi điện áp đầu ra của máy biến áp tăng bất thường, đầu ra xung sẽ bị bộ điều khiển xung tắt để đạt được mục đích bảo vệ mạch.

Mạch bảo vệ quá áp chủ yếu bao gồm bộ điều khiểnPWM, bộ ghép quang và ống điều chỉnh điện áp. Như thể hiện trong hình trên, ống ổn áp ZD902 hoặc ZD903 trong sơ đồ mạch điện được sử dụng để phát hiện điện áp đầu ra.

Khi điện áp đầu ra thứ cấp của máy biến áp chuyển mạch tăng bất thường, ống ổn áp ZD902 hoặc ZD903 sẽ bị hỏng, điều này sẽ khiến độ sáng của ống phát sáng bên trong bộ ghép quang tăng bất thường, khiến chân thứ hai của bộ điều khiểnPWM để đi qua bộ ghép quang. Phototransistor bên trong thiết bị được nối đất, bộ điều khiển PLC nhanh chóng cắt đầu ra xung của chân 8, đồng thời ống chuyển mạch và máy biến áp chuyển mạch ngừng hoạt động ngay lập tức để đạt được mục đích bảo vệ mạch.


Thời gian đăng: Oct-07-2023