三星32英寸液晶屏內置16只燈管，隨屏配套的燈管驅動電路板型號為KLS -320VE.該燈管驅動電路由兩塊BD9884及8組全橋架構功率輸出電路組成,，如圖1所示,。功率輸出管采用內含N溝道和P溝道的Sp8M3型MOSFET模塊。兩只SP8M3模塊及輸出高壓變壓器T組成一個全橋輸出架構電路,。變壓器初級繞組Ll接功率輸出模塊,，次級高壓繞組L2接冷陰極熒光燈管，次級低壓繞組L3的感應電壓作為取樣電壓送往BD9884FV的電壓檢測部分,。

一,、信號流程及工作原理簡述

當數字板上的CPU發(fā)出"背光燈開"指令后,，背光燈驅動板上的振蕩器開始工作,，產生頻率約lOOkHz的振蕩信號，送入調制器內部,，對來自CPU的PWM亮度信號進行調制,，調制后輸出斷續(xù)的l0OkHz激勵振蕩信號，送入功率輸出電路,，最后輸出高壓并點亮背光燈管,。

PWM調制信號改變輸出高壓脈沖的寬度，從而達到改變背光亮度的目的,，在背光燈管點亮后,，L2、C及CCFL的組合又使高壓波形正弦形變化(低Q值串聯諧振),，電容C的容抗及L2的感抗又起到對背光燈管的限流作用,。

串聯在背光燈管上的取樣電阻R 上的壓降作為背光燈管的工作狀態(tài)檢測信號，送到保護檢測電路(由10393組成);L3輸出的電壓取樣信號也輸送到保護檢測電路,，當輸出電壓及背光燈管工作電流出現異常時,，保護檢測電路起控,，調制器停止輸m.

由于三星32英寸屏是采用16只背光燈管，又由于背光燈管不能單純的并聯或串聯,，所以必須設有相應的16個高壓輸出變壓器及相應的激勵電路,。BD9884FV有兩路激勵輸出，其(26),、(27)腳輸出一路,，(23)、(24)腳輸出一路,。每一路激勵輸m向兩個全橋功率電路提供激勵信號,，每一組全橋功率輸出向兩個高壓變壓器輸出驅動電壓(點亮兩只冷陰極熒光燈管)，這樣,，每一塊BD9884FV可以驅動8只燈管,，兩只BD9884FV共驅動16只燈管。

二,、集成電路BD9884FV及功率輸出模塊SP8M3簡介

BD9884FV是Rohm(羅姆)公司專門為液晶顯示屏背光燈高壓驅動電路設計的系列集成電路之一(適合不同的屏及電路形式有BD9882~BD9886系列選用),。引腳功能及實測電壓見表1。該集成電路支持多燈管大屏幕液晶顯示器的背光燈高壓驅動電路,，每塊BD9884FV可支持到8只燈管驅動,。

SP8M3是N溝道+P溝道組合功率放大MOSFET模塊，內部框圖如圖2所示,，該模塊采用SS0P-B28封裝(表面貼片),，具有體積小、功率大,、導通電阻小,、對稱性好等優(yōu)點。SP8M3內部的N溝道 MOSFET管的主要參數為：VDDS=30V,ID-7A;P溝道MOS-FET管的主要參數為：VDDS=-30V,ID=-5A,。

三,、高壓激勵驅動電路分析

三星32英寸液晶采用了兩塊BD9884FV完成對16管背光燈的激勵驅動，電路比較復雜,，為了便于對該高壓驅動電路的理解,，先介紹采用一塊BD9884FV構成的兩燈管驅動電路的基本方案(如圖3所示)。

兩個通道同時受(16)腳輸入的on/off啟動信號及①腳輸入的PWM亮度控制信號控制,。②,、(27)腳輸出第一通道激勵信號，(23),、(24)腳輸出第二通道激勵信號,。

Q1、Q2,、T1,、Cl,、CCFL1、Rl組成第一通道激勵驅動電路,，⑩腳是該通道背光燈管T:作狀態(tài)取樣反饋輸入端,，⑩腳是輸出高壓取樣反饋輸入端，當輸出電壓異?；驘艄躎作異常時,，立即停止輸出激勵脈沖，起到保護作用,。

Q1,、Q2組成全橋架構功率輸出電路，等效電路如圖4所示,。BD9884FV自身設計支持半橋架構功率輸出模式,，在本電路中增加了Q507、Q508等元件,，使其具有支持全橋架構功率輸出的功能,。輸出電路由Tl、C1,、CCFL1及R1組成一個低Q值串聯諧振電路,、開機后，24V電源立即加于背光燈驅動電路板上,，該電壓一路直接加于功率輸出模塊Q1~Q4上,，另一路經過降壓、穩(wěn)壓為6V后,，加到BD9884FV的(28)腳作為vcc電壓,。

此時CPU送來的開機on/off信號進入(16)腳，BD9884FV內部振蕩器開始工作,，產生 lO0kHz方波信號送入調制器,，對CPU送給BD9884FV①腳的PWM亮度控制信號進行調制,、放大,，最后從(26)、(27)腳輸出激勵信號,，加到全橋架構功率輸出電路Q1,、Q2的兩只N溝道MOS管的柵極(G1)卜;從右圖等效電路中可以看到，Q1,、Q2中的四只MOS管組成了全橋架構的四個橋臂,，由(26)腳、(27)腳輸出的激勵信號,，分別加到Ql和Q2功率模塊的N溝道MOS管上,，使其輪流導通,。

放大后的激勵信號則經過L1流通，經過Tl升壓后加到背光燈管上并將其點亮,。

T1的L3,、Cl和CCFL1組成一個低Q值的串聯諧振電路，當諧振頻率和激勵振蕩頻率相同時,，輸出波形進行了正弦化的矯正,。在CCFL1燈管點亮后，其Tl的感抗和C1的容抗起到了對燈管的限流作用,。R1為CCFL1燈管工作電流取樣電阻,，該電壓反映了燈管的工作狀態(tài)是否正常。當燈管工作異常時,，燈管電流產生變化,，在Rl上產生的壓降Ui也相應變化，該燈管T作電流取樣電壓Ui反饋到 BD9884FV的(18)腳,，控制振蕩激勵電路停止工作(在多燈管的液晶屏中,，當某一只燈管出現故障或啟動性能有差異時，即會出現燈管不能啟動點亮或亮一下即滅故障),。

Tl的L2為輸出電壓過壓,、欠壓取樣繞組，取樣電壓Uv反饋到振蕩,、控制集成電路BD9884FV的⑩腳,，該取樣電壓Uv的變化反映點亮燈管高壓輸出的正常與否。當電路出現故障引起該電壓異常時,，由⑩腳內部的比較控制電路控制振蕩電路停止工作,。

BD9884FV的(26)、(27)腳輸出通道可同時激勵兩組全橋架構功率輸出電路,，如圖5所示,。其中，Q1,、Q2為一組,，Q3、Q4為一組,，這兩組的激勵輸入端并聯后接于BD9884FV的(26),、(27)腳，即BD9884FV的一個激勵輸出通道支持兩組功率輸出電路,，由Q1,、Q2組成的一路輸出電路，在輸出端連接兩只高壓輸出變壓器,，并支持兩只背光燈管,，這樣每一路通道即可以支持4只背光燈管,，一塊BD9884FV的兩路通道即可以支持8只燈管。

用兩塊BD9884FV并聯,，采用一套控制信號控制,，這樣便可支持16只背光燈管在這一方案中，要求兩塊BD9884FV的四通道輸出的PWM激勵信號依次移相90度,，這樣四組燈管則輪流斷電,、供電，則亮度更均勻,，干擾最小,。為了達到此目的，兩塊 BD9884FV②~⑥腳對應相接,，以便進行移相控制,。

四、保護電路分析

背光燈驅動電路向背光燈管供電,，并點亮背光燈管,，并要求整個屏幕亮度均勻、穩(wěn)定,，在實際應用中,，由于電源及燈管的特性受溫度等因素影響，會造成發(fā)光亮度不穩(wěn)定此時,，要求背光燈高壓驅動電路要有自動穩(wěn)壓,、穩(wěn)流功能另外，由于液晶屏為多燈管系統(tǒng),，當與某只背光燈管損壞或性能不良時,，該燈管不亮或亮度極低，則液晶屏亮度不均勻,，甚至出現暗區(qū),，這是不允許的，此時要求背光燈驅動電路能進行保護性關機,。

為解決上述問題,，在背光燈高壓驅動電路上設置了自動檢測輸出電壓、自動檢測燈管電流,，并穩(wěn)定電壓,、電流的控制電路。當某只背光燈管損壞或者性能不良H{現暗區(qū)時,，有故障的燈管會無電流或電流極小，此時檢測控制電路起控,，控制整個背光燈高壓驅動電路停止工作,，即出現黑屏狀態(tài),。

該背光燈驅動電路電壓、電流穩(wěn)定控制及自動榆測保護電路簡圖如圖6所示,、高壓變壓器的L3是輸出電壓的取樣繞組,，電阻R是燈管電流取樣電阻L3的取樣電壓經過電壓反饋電路加到BD9884FV的電壓反饋輸入端⑩腳，R上的取樣電壓Ui(經D502,、C1整流濾波,，反映燈管工作電流失小)經過電流反饋電路加到BD9884FV的電流反饋輸入端⑨腳，這兩路反饋電壓進入13D9884FV后,，和①腳來的亮度工作PWM信號一起加到PWM亮度凋制電路,，完成亮度控制及亮度穩(wěn)定作用。

同時,，R上的取樣電壓進入比較控制電路IC502(10393)同基準電壓進行比較,，當燈管衰老、損壞時,，取樣電壓大幅變化,，比較電路動作，輸出控制電壓進入I3D9884FV (17)腳,，使振蕩器停止工作,，整個電路停止工作。

下面以第一通道為例,，詳細介紹其保護電路的工作原理,，具體電路如圖7所示。

1.電壓,、電流反饋電路

Tl的L2,、R553、R554,、D510和BD9884FV的⑩腳組成電壓反饋電路,。工作中，若因某種原因造成輸出電壓不穩(wěn)時,，L2輸出的電壓Uv也隨之相應變化,，該電壓經過R553、R554分壓取樣后,，經D510加到BD9884FV⑩腳,。

Rl、D502,、C1,、R537、R538和BD9884FV的⑨腳組成電流反饋電路。燈管在點亮后,，若因溫度變化等原因引起電流變化造成亮度不穩(wěn)定時,，變化的電流在取樣電阻上的壓降Ui也隨之變化，經D502,、Cl整流濾波,，該電壓經過R5.37、 R538分壓取樣后,，經D502加到BD9884FV的⑨腳,。

電壓和電流反饋電路輸入的反饋信號進入BD9884FV內部的調制電路，與從①腳送來的PWM亮度控制信號一起進入調制電路中,，共同作用完成亮度控制和對燈管的電壓,、電流穩(wěn)定控制。

2,、燈管電流異常保護控制電路

該電路由取樣電路,、基準比較電路及控制輸出兩部分組成。其中,，取樣電路由Q105,、 R540、D530組成,，取樣電壓仍取自Ui.當燈管工作正常時,。Ui流人Q105的基極，Q105的集電極電流Ie上升,，Q105飽和導通,，集電極電壓 Ue接近0v,此時D530截止。當燈管損壞或衰老時,，Ui很小甚至無電壓,，Q105的集電極電流Ie很小，則集電極電壓Ue上升,，當該電壓高于 1C502②腳電壓時,，D530導通，此電壓經過D530加到基準比較電路JC502的輸入端②腳上,。

基準比較電路采用了比較器10393,控制精度高,，且控制門檻可調，等效電路如圖8所示,。IC502③腳是基準電壓輸入端,，(2)腳是電流取樣電壓輸入端，①腳是控制信號輸出端,，R571,、R572的分壓比決定了基準電壓的大小,。

當③腳為高電乎、②腳為低電平時,，輸出引腳①腳為高電平;當引腳③為低電平,、引腳②為高電平時,，輸出引腳①為低電平,。在正常工作時，由于取樣電路送來的是低電平(電壓小于1V),，加于IC502的②腳,，③腳電壓由R571、R572(10k)分壓設置為3V,則②腳電壓小于③腳電壓,，此時①腳為高電平輸出,。當背光燈管損壞時，取樣電路送來的是高電平(約6v),，②腳電壓大于③腳電壓,，此時①腳為低電平輸出。

BD9884FV的(17)腳為保護控制輸入端,，與IC502的①腳相連,。當BD9884FV正常工作時，(17)腳電壓為1~1.5V(由R529,、R530設定);當背光燈管出現故障時,，IC502①腳為低電平，則把BD9884FV的(17)腳電壓下拉為小于1V的低電平,，在BD9884FV內部電路的控制下,，停止激勵脈沖輸出。

由于大屏幕液晶屏是多燈管方式,，所以在電路卜每一個燈管均設一個取樣電路,，多個取樣電路的輸出端經過隔離二極管(D530、D830等)接在一個基準比較電路的控制端上(IC502的②腳),，如圖9所示,。多個燈管在工作時，只要有任意一個燈管工作異常,，其升高的Ue即會通過隔離二極管加于基準比較電路上,，保護電路立即動作。