三星32英寸液晶屏背光灯驱动电路分析

三星32英寸液晶屏内置16只灯管，随屏配套的灯管驱动电路板型号为KLS -320VE.该灯管驱动电路由两块BD9884及8组全桥架构功率输出电路组成，如图1所示。功率输出管采用内含N沟道和P沟道的Sp8M3型MOSFET模块。两只SP8M3模块及输出高压变压器T组成一个全桥输出架构电路。变压器初级绕组Ll接功率输出模块，次级高压绕组L2接冷阴极荧光灯管，次级低压绕组L3的感应电压作为取样电压送往BD9884FV的电压检测部分。

一、信号流程及工作原理简述

当数字板上的CPU发出背光灯开指令后，背光灯驱动板上的振荡器开始工作，产生频率约lOOkHz的振荡信号，送入调制器内部，对来自CPU的PWM亮度信号进行调制，调制后输出断续的l0OkHz激励振荡信号，送入功率输出电路，最后输出高压并点亮背光灯管。

PWM调制信号改变输出高压脉冲的宽度，从而达到改变背光亮度的目的，在背光灯管点亮后，L2、C及CCFL的组合又使高压波形正弦形变化(低Q值串联谐振)，电容C的容抗及L2的感抗又起到对背光灯管的限流作用。

串联在背光灯管上的取样电阻R 上的压降作为背光灯管的工作状态检测信号，送到保护检测电路(由10393组成);L3输出的电压取样信号也输送到保护检测电路，当输出电压及背光灯管工作电流出现异常时，保护检测电路起控，调制器停止输m.

由于三星32英寸屏是采用16只背光灯管，又由于背光灯管不能单纯的并联或串联，所以必须设有相应的16个高压输出变压器及相应的激励电路。BD9884FV有两路激励输出，其(26)、(27)脚输出一路，(23)、(24)脚输出一路。每一路激励输m向两个全桥功率电路提供激励信号，每一组全桥功率输出向两个高压变压器输出驱动电压(点亮两只冷阴极荧光灯管)，这样，每一块BD9884FV可以驱动8只灯管，两只BD9884FV共驱动16只灯管。

二、集成电路BD9884FV及功率输出模块SP8M3简介

BD9884FV是Rohm(罗姆)公司专门为液晶显示屏背光灯高压驱动电路设计的系列集成电路之一(适合不同的屏及电路形式有BD9882~BD9886系列选用)。引脚功能及实测电压见表1。该集成电路支持多灯管大屏幕液晶显示器的背光灯高压驱动电路，每块BD9884FV可支持到8只灯管驱动。

SP8M3是N沟道+P沟道组合功率放大MOSFET模块，内部框图如图2所示，该模块采用SS0P-B28封装(表面贴片)，具有体积小、功率大、导通电阻小、对称性好等优点。SP8M3内部的N沟道 MOSFET管的主要参数为：VDDS=30V,ID-7A;P沟道MOS-FET管的主要参数为：VDDS=-30V,ID=-5A。

三、高压激励驱动电路分析

三星32英寸液晶采用了两块BD9884FV完成对16管背光灯的激励驱动，电路比较复杂，为了便于对该高压驱动电路的理解，先介绍采用一块BD9884FV构成的两灯管驱动电路的基本方案(如图3所示)。

两个通道同时受(16)脚输入的on/off启动信号及①脚输入的PWM亮度控制信号控制。②、(27)脚输出第一通道激励信号，(23)、(24)脚输出第二通道激励信号。

Q1、Q2、T1、Cl、CCFL1、Rl组成第一通道激励驱动电路，⑩脚是该通道背光灯管T:作状态取样反馈输入端，⑩脚是输出高压取样反馈输入端，当输出电压异常或灯管T作异常时，立即停止输出激励脉冲，起到保护作用。

Q1、Q2组成全桥架构功率输出电路，等效电路如图4所示。BD9884FV自身设计支持半桥架构功率输出模式，在本电路中增加了Q507、Q508等元件，使其具有支持全桥架构功率输出的功能。输出电路由Tl、C1、CCFL1及R1组成一个低Q值串联谐振电路、开机后，24V电源立即加于背光灯驱动电路板上，该电压一路直接加于功率输出模块Q1~Q4上，另一路经过降压、稳压为6V后，加到BD9884FV的(28)脚作为vcc电压。

此时CPU送来的开机on/off信号进入(16)脚，BD9884FV内部振荡器开始工作，产生 lO0kHz方波信号送入调制器，对CPU送给BD9884FV①脚的PWM亮度控制信号进行调制、放大，最后从(26)、(27)脚输出激励信号，加到全桥架构功率输出电路Q1、Q2的两只N沟道MOS管的栅极(G1)卜;从右图等效电路中可以看到，Q1、Q2中的四只MOS管组成了全桥架构的四个桥臂，由(26)脚、(27)脚输出的激励信号，分别加到Ql和Q2功率模块的N沟道MOS管上，使其轮流导通。

放大后的激励信号则经过L1流通，经过Tl升压后加到背光灯管上并将其点亮。

T1的L3、Cl和CCFL1组成一个低Q值的串联谐振电路，当谐振频率和激励振荡频率相同时，输出波形进行了正弦化的矫正。在CCFL1灯管点亮后，其Tl的感抗和C1的容抗起到了对灯管的限流作用。R1为CCFL1灯管工作电流取样电阻，该电压反映了灯管的工作状态是否正常。当灯管工作异常时，灯管电流产生变化，在Rl上产生的压降Ui也相应变化，该灯管T作电流取样电压Ui反馈到 BD9884FV的(18)脚，控制振荡激励电路停止工作(在多灯管的液晶屏中，当某一只灯管出现故障或启动性能有差异时，即会出现灯管不能启动点亮或亮一下即灭故障)。

Tl的L2为输出电压过压、欠压取样绕组，取样电压Uv反馈到振荡、控制集成电路BD9884FV的⑩脚，该取样电压Uv的变化反映点亮灯管高压输出的正常与否。当电路出现故障引起该电压异常时，由⑩脚内部的比较控制电路控制振荡电路停止工作。

BD9884FV的(26)、(27)脚输出通道可同时激励两组全桥架构功率输出电路，如图5所示。其中，Q1、Q2为一组，Q3、Q4为一组，这两组的激励输入端并联后接于BD9884FV的(26)、(27)脚，即BD9884FV的一个激励输出通道支持两组功率输出电路，由Q1、Q2组成的一路输出电路，在输出端连接两只高压输出变压器，并支持两只背光灯管，这样每一路通道即可以支持4只背光灯管，一块BD9884FV的两路通道即可以支持8只灯管。