海信TLM42V68PA液晶彩电电路原理分析
[日期：2011-03-18]
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  （一）电源部分：
  从上图可以看出，此电源方案的构成主要可分为以下几个部分：PFC部分、DC/DC部分、INVERTER部分，下面分别进行介绍。
  1、PFC部分：此电源的PFC采用安森美（OnsEMI）公司的NCP1653A，连续模式的PFC芯片（连续模式、非连续模式或临界模式，主要是看PFC电流是否过零点）。将220V交流电压升压为380V直流电，同时提高功率因数，抑制谐波电流。
  2、DC/DC部分：采用传统的单端反激电路，主芯片是安森美公司的NCP1207A。
  此电源输出5VS、5VM、12V、14V，其中，5VM从5VS上输出，中间用一个开关MOS做开关切换，主要是为了降低待机功耗；12V是由14V通过MOS与TL431做一个线性稳压电路得到，在待机时切断，以降低待机功耗。
  3、INVERTER部分：采用O2公司的OZ9938芯片，拓扑结构是半桥电路。将PFC输出的380V电压通过半桥变换，经过一级隔离变压器后，再经八个并联的高压变压器，
  输出灯管需要的高压交流电进行点灯。其中，每一个高压变压器点亮两根灯管，共计十六根灯管。
  （二）各功能模块介绍：
  1、PFC部分：
  PFC（PowerFactorCorrection）即功率因数校正，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高，该部分的作用为能够使输入电流跟随输入电压的正弦变化。从电路上讲，整流桥后大滤波电解的电压将不再随着输入电压的变化而变化，而是一个恒定值。
  PFC主控部分采用安森美公司的NCP1653A芯片，NCP1653A是为连续导电升压模式工作的功率因数校正电路设计的，使得该芯片升压电路的输出电压可以恒定也可以跟随输入电压变化（但仍比输入电压高），该芯片的工作频率是67KHz。使用该芯片设计，外围电路简单且总体结构紧凑。芯片内部提供了多种保护功能，包括平均电流模式或电压模式控制、软启动、VCC滞后欠压闭锁、欠压、过压和过载保护，以及芯片过热保护等。
  以下部分为结合各管脚功能的工作原理简介：
  管脚功能：
  ＃1脚：反馈/关断，具体描述如下：
  （1）该引脚正常电压范围在2.5V以下，在该脚加一个电容到地滤波（一般取102即可）。在恒定电压输出时，输出电压为Iref×Rfb+VPIN1，由于Vpin1是2.5V以下，可以忽略不计，Iref为204微安（误差范围192～208微安）；
 
  （2）由于某种原因导致输出电压升高（过压情况出现），当输出电压高到1.07倍原来设定电压时，＃7脚驱动关断，输出电压回落，起到过压保护作用；
 
  （3）输出电压低，例如：Rfb断开（开路），此时＃1脚电压变低，关掉芯片的条件：当流入＃1 脚的电流低于Iref 的8%时，也就是说如果Rfb 断开时，该芯片不工作。
  ＃2 脚：控制电压/软启动，具体功能如下：
  （1）控制电压：它最终为控制电流，参与控制＃5 脚电压；
  上图反映了该点电压与Ifb的关系，同时需要在该脚加一个电容到地滤波，一般取104即可，用于软启动。
  （2）软启动：当该点电压为0V时，该芯片无输出；当开机时，该点电压慢慢升高，驱动输出的占空比可以慢慢变大，起到软启动的效果。
  ＃3脚：输入电压检测（感应），该引脚是提供一个输入电压的情况，该点电压与输入电压的有效值成比例，同时产生一个Ivac和＃4脚的输出电流一起相乘，达到3平方纳安时，
出现过功率限制（过功率点）。
  ＃4脚：参考＃3脚的功率限制说明，同时具备如下功能：
  OCP（过流保护）：当从该点流出的电流达到200微安时，禁止驱动输出，这与电流采样电阻Rcs有关系。
  该电流还参与＃5脚电压控制，也就是调整输出功率。
  ＃5脚：乘法器输出电压，该点电压波形如下：
  PFC电路部分的输入阻抗设置与该脚对地电阻成比例，具有平均电流模式（该脚加电容到地）和峰值电流模式。
  ＃6脚：接地脚；
 
  ＃7脚：驱动脚（串接一个电阻驱动PFCMOSFET）；
 
  ＃8脚：该IC的供电脚，该芯片的工作电压范围可以在8.75～18V，但是启动电压是12.25～14.5V，所以在开机时，该点电压要保证在14.5V以上，以保证批量生产的可靠性。
2、DC/DC部分：
  DC/DC部分采用一款准谐振模式的PWM控制器NCP1207芯片，工作原理简介如下：启动过程，交流100～240V输入电压经整流二极管VD831、VZ831整流后，通过电阻R835、R885、R886进入N831（NCP1207A）的＃8脚（HV端）。在NCP1207A的内部，通过一直流源电路给＃6脚（VCC）充电，当VCC电平达到芯片启动电平时，
  NCP1207A芯片开始工作。
  准谐振反激电源在我公司应用比较多，此电路只不过是将驱动与MOSFET分离，具体工作原理可以说是大同小异，不再赘述。
  需要说明：此电源输出5VS、5VM、12V以及14V，其中，5VS与5VM是一路，通过控制MOSFETV838的通断来达到正常工作与待机，以减少待机功耗。12V与14V实际上也是一路，12V是在14V的基础上，通过MOSFETV837与N835搭建的线性稳压电路输出，在待机时切断MOSFET，以减少待机功耗。
  3、INVERTER部分：
  （1）OZ9938内部框图及说明：
  　
  （2）管脚功能说明：
  DRV1：驱动输出端；
 
  VDDA：芯片供电端；
 
  TIMER：外接一定时电容，决定芯片的点灯时间和故障保护延时时间；
 
  DIM：调光控制端；
 
  ISEN：电流反馈输入端；
 
  VSENSE：电压反馈输入端；
 
  OVPT：过压保护/过流保护门槛电压设置端；
 
  NC：空脚；
 
  ENA：芯片使能端；
 
  LCT：外接电容，决定PWM调光的频率；
 
  SSTCMP：外接电容，设置软启动时间/环路频率补偿参数；
 
  CT：外接电阻、电容，设置芯片工作和点灯频率；
 
  GNDA：芯片模拟信号接地端；
 
  DRV2：驱动输出端；
 
  PGND：芯片功率信号接地端。
  （3）Inverter工作过程：
  A、点灯阶段：
  当5V供电和背光控制SW信号都有时，而且ISEN＞0.4ADJ&VSEN＜3V，芯片进入点灯模式。此时，inverter工作频率就是点灯频率，其大于正常工作频率。此过程各管脚波形如下：
  B、启动失败时，各管脚的波形：
  C、PWM调光：背光进入PWM调光模式，此时SST_CMP、DIM、LR（当0.1V＜VDIM＜1.5VT_LCT时）波形如下图所示：
（三）信号处理部分：
  1、高中频部分：
  该机的高中频采用U15和U17组成，射频信号经高频头U15接收，在内部进行混频放大后，输出38MHz的中频信号。38MHz中频信号经电阻R97分为两路，其中一路由电容C182耦合后，经二极管D7进入声表面波滤波器U16（HS9455），输出的伴音中频信号以平衡方式输入到U17的＃23脚和＃24脚；另一路由电容C187进入声表面波滤波器U18（HS6274），输出的图像中频信号同样以平衡方式进入U5的＃1脚和＃2脚。
  另外，U16和U18均有一个制式开关，受控于集成电路U17。其中，U16受控于集成电路U17的＃22脚，U18受控于集成电路U17的＃3脚。如果单纯要求PALD/K制，声表面波滤波器的控制脚接地即可。图像信号经U17处理后，由＃17脚经电阻R109、三极管Q9射随后，再经电阻R116（75R）输出全电视信号，此信号进入U5的G2和G3脚。另外，由集成电路U17的＃14脚输出AGC电压，经电阻R99控制高频头的＃1脚（AGC）；U17的＃12脚输出伴音载波差频信号，经电容C203、FR131、C204输出TV-SIF信号。
  此单元重要的元器件介绍：
  （1）高频头：U15
  （2）声表面波滤波器：U16、U18（其中，HS9455用于分离出音频、HS6277用于分离出视频，这两个元器件均支持B/G、D/K、I，M/N制式）
  （3）中频处理芯片：U17（TDA9885/TDA9886）
 
  TDA9885/TDA9886是PHILIPS公司的中频处理IC，两者均支持PAL、NTSC制式，TDA9886增加支持SECAM功能，具体功能如下：
  1）总线控制图像中频可选：33.4MHz、33.9MHz、38MHz、38.9MHz、45.75MHz，58.75MHz；
 
  2）通过总线读取4BITAFC数据，进行精确的AFC控制；
 
  3）AGC中的TOP点通过总线来完成；
 
  4）四路可选地址；
 
  5）PLL锁相环中频解调器，外挂4MHz晶体。
  2、流程框图：
　3、伴音电路：
  AV1、AV2伴音、PC、YPbPr伴音、一路S视频伴音和一路AV1伴音复用输入。DMP伴音先输入到集成电路U27（CE2818）中，进行声音的编解码形成I2S信号，然后输入到主芯片U5（MT8226）中，进行音效处理后，一路经过运放U30（LM4558）输入AV音频信号，
另一路将I2S信号输出给集成电路U27，再经过集成电路U29和U33输出给耳机和扬声器。
  （1）AV1输入：
  AV1的视频是由P5插座，经电感L26、电阻R159输入到集成电路U5的F2脚。
  AV1的伴音是由电容C301、电阻R250、电容C302、电阻R251耦合后，输入到集成电路U27（CE2818）的＃21脚、＃22脚进行编解码，从＃4脚输出I2S数字信号到集成电路U5进行音效处理。处理后，一路经过U30运放进行AV输出；另一路再输出到集成电路U27后，经过集成电路U29输出给耳机，经过集成电路U33数字功放输出到扬声器。
  （2）AV2输入：
  AV2的视频是由P7插座输入，经电感L29、电阻R165输入到集成电路U5。其它原理基本同AV1，详见附图：
  （3）AV输出电路：
  视频输出：由集成电路U5输出CVBS_BYPASS，经过电容CE45等输出SCT2_AV_OUT，从P8插座输出。
  声音输出：从集成电路U5输出的AR、AL，分别经过电容CE65、CE68输入到集成电路U30运放中，进行声音放大输出。
  （4）PC信号输入：
  PC信号输入接口VGA端子，输入R、G、B信号和HSRGB、VSRGB信号。集成电路U20的型号为24C02，其作用是对总线进行缓冲，引脚作用如下：
  伴音信号是P4输入的VGAR_IN、VGAL_IN信号，经电容C313（2.2μF）、电阻R257、电容C316（2.2μF）、电阻R259耦合后，进入集成电路U27（CE2818）的＃15脚、＃16脚（详见电路图），编解码处理后，同其它伴音处理。

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