LED背光驱动控制电路OZ9957引脚功能和去保护

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LED背光驱动控制电路OZ9957引脚功能和去保护
一、芯片简介　　OZ9957为白光LED控制和DC-DC转换专用集成块，具有工作电压宽（4.5V-30V），工作频率高（最高可达600kHz）等优点，并内置关断延时定时器、过流和过压保护、软启动、相移可变调光控制、系统同步控制等多个模块电路，其引脚功能见表1，内部电路框图见图1。

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二、应用电路分析　　一款海信犯英寸液晶电视采用OZ9957 （N901）作为LED背光源驱动控制芯片，如图2所示。该电路主要由驱动脉冲形成、升压和电流稳定、过流保护、过压保护、短路保护、调光控制等电路组成。

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　　1．驱动脉冲形成电路
　　来自开关电源的12V电压加到N901的13脚，作为集成块内部电路的工作电压。集成块的②脚为振荡器频率设定端。②脚外接元件一旦选定，由IC内外相关元件组成的振荡电路的振荡频率便随之确定。当来自信号处理板的启动控制电压加到N901的12脚时，内部振荡电路启动，产生振荡脉冲信号，经电流管理器、驱动放大器等电路处理和放大后，从15脚输出，然后分为两路：一路加到MOS管V901的栅极，作为V901的驱动信号；另一路经VD902加到V902 的栅极，作为V902的驱动信号。

　　2．升压和电流稳定电路
　　该升压电路与开关电源中的PFC电路相似，主要由V901、L9011、 VD901、 R733、 R734、 C908、R702、 R701等元件组成，L901为储能电感。
　　当N901 15脚输出的脉冲信号加到V901的栅极时，V901导通，84V电压→L901→V901→R733//R734→地，形成电流回路，此时在L901中形成左正右负的电压，能量储存在L901中。当V901截止时，L901中的感应电压极性反转，即左负右正，与输入的84V电压叠加后向C908充电，此时C908上的电压即为LED背光灯的驱动电压，其电压值约为112V。若升压电路不工作，加在LED背光源上的电压为84V。
　　LED要稳定发光，则要求驱动电路为LED提供的驱动电流也必须稳定，而驱动电流要稳定就要求驱动电压必须稳定。在LED背光驱动电路中，驱动电压稳定是通过LED的电流反馈及控制电路来实现的。电流稳定电路主要由R703、R702、R701和N901⑦脚内部相关电路组成。
　　LED背光点亮后，流过灯条的电流巴经V902的D、S极及R701～R703到地，在R701R703上形成反映灯条电流大小的取样电压，经R933加到N901的⑦脚。该脚内接电流管理器。电流管理器的基准电压为0.5V。在正常情况下，即灯条电流在正常范围内时，其取样电压不会超过0.5V，电流管理器不动作。若因某种原因（如来自开关电源的电压升高导致LED驱动电压升高，或LED灯条中部分发光二极管击穿）导致灯条电流增大，R701～R703 上的取样电压就会升高，当电压超过0.5V时，N901内部的电流管理器工作，输出控制信号调整15脚输出的驱动脉冲的占空比，使V901的导通时间缩短，则LED驱动电压降低，最终使流过灯条的电流回到正常值范围内。

　　3．过流保护电路
　　升压电路中的R733、R734和N901⑧脚内部电路组成升压电路的过流保护电路，R733、 R734为取样电阻。若因某种原因导致流过V901的电流增大，则R733、R734上的电压上升，并高的电压经R908加到N901的⑧脚，当⑧脚电压超过0.5V时，内接比较器输出反转，输出控制信号到驱动脉冲形成电路，以调整驱动脉冲的占空比，使V901在一个周期内的导通时间缩短，这样让V901 的电流回到正常范围内。
　　电阻R909-R912和N901⑩脚内部电路组成升压电路的过压保护电路，R909～R912为取样分压电阻。若因某种原因导致升压输出电压升高，则 R912上所分的电压上升，升高的电压经R950加到N901的⑩脚，当⑩脚电压超过3V时，内接比较器输出反转，比较器输出高电平控制信号，通过延时器对驱动电路进行控制，使N901 15脚无驱动脉冲输出，则升压电路不工作，以避免LED灯条过压损坏。

　　４.LED过流保护电路
　　在LED背光源中，为避免灯条过流损坏，电路中均设计有过流保护电路。N901⑦脚既是灯条电流稳定的检测信号输入端，又是灯条过流信号检测输入端。⑦脚内接过流比较放大器，其基准电压为0.55V。若流过灯条的电流增大，当⑦脚电压高于0.5V，但低于0.55V时，N901内部的电流管理器工作，过流比较放大器不动作；当⑦脚电压高于0.55V时，过流比较放大器动作，输出高电平控制信号，经延时器处理后，通过保护电路输出关断信号送给驱动电路，驱动电路停止工作，则升压电路不工作，这时加到灯条上的电压仅为84V，流过灯条的电流大幅下降，远低于正常电流，从而
　　N901的⑨脚为补偿和软启动端，外接的阻容元件与内部相关电路组成延迟电路，其作用是让保护电路延迟一段时间才启动，以消除杂波干扰，避免误动作。即可设定启动延迟时间。该电路具体的延时时间由阻容元件的时间常数决定，可通过调节外接延时电容来调整。
　　当LED驱动电路的电压输出接口与LED背光源的插座接触不良出现瞬间打火，或外部环境出现异常大幅度的脉冲信号干扰时，也可能导致流过灯条的电流瞬间大幅增加，在这种情况下，若无延迟电路的话，保护电路会动作，从而出现无光栅的故障现象。

　　５.LED开路保护电路
　　当LED灯条内部出现开路或接插件接触不良时，灯条中将无电流流过，电流取样电阻R701-R703上将无电压，此时为了防止电流管理器误判为LED电流不足，导致驱动电压大幅升高，故在⑦脚内部设计了一个断路保护（OLP）比较器。当⑦脚电压低于0.4V时，比较器输出高电平控制信号，通过延时器对驱动电路进行控制，使驱动电路停止工作，15脚无驱动脉冲输出。

　　６.短路保护电路
　　LED背光源是由多只二极管组成，正常使用过程中有时会出现击穿短路现象。如果一个灯条中仅有少量的二极管击穿，这时流过灯条的电流会增大，过流保护电路启动，驱动电路停止工作，无驱动脉冲输出。此时，加到灯条上的电压为84V。在发光二极管击穿不多的情况下，加在单只发光二极管上的电压仍低于其导通电压，灯条自然不会发光。若灯条中有较多的二极管击穿，即使过流保护电路动作，驱动电路不工作，84V电压加到灯条上，灯条中没有击穿的二极管也会发光，如此时电流过大，则会烧坏这些二极管。
　　考虑到以上因素，该电路中设计了由V913、R745、R752、R751、VD913等元件组成的短路保护电路。当LED正常工作或LED灯条中只有少量发光二极管击穿短路时，由于流过电阻R745、R752、R751的电流较小，R745、R752、 R751上的压降也较小，V913的基极和发射极间的电压降基本相等，V913截止。若LED灯条中有较多的发光二极管击穿短路，即使是N901内部保护电路启动，升压电路不工作，若这时流过灯条的电流过大，由于时R745、R752、R751上的压降上升，V913基极电压大幅下降，V913由截止转为导通，其集电极输出高电平，经VD913送往开关电源，使开关电源停止工作，无84V电压输出。

　　７．调光控制
　　当需要对背光亮度进行调整时，信号处理板中的CPU就会输出一个频率约为200Hz的调光控制脉冲信号，加到N901的⑥脚（调光控制信号输入端）。该调光信号进入集成块内部后，首先由相位调整电路进行调整，调整后的信号送到电流管理器的反向输入端，处理后直接输往PWM调制电路，对脉冲振荡电路输出的脉冲信号进行调制。当调制信号为高电平时，15脚无驱动脉冲信号输出，V90、V902均截止，这时LED的驱动电压仅为84V、LED灯串会因驱动电压过低而熄灭。由于调光信号的频率远高于人眼视觉暂留频率，所以调光时我们看不见光栅消失的情况。

　　８．同步控制
　　在LED液晶电视中，LED灯条数量往往不止一个，为了保证每个灯条发光的一致性，需要每个驱动电路同步工作。N901的①、③、⑤脚与同步控制有关。若将N901设定为同步工作主芯片，可通过①、⑤脚外接元件设定，这时③脚输出同步控制信号，送到其他集成块，使其同步工作，从而尽可能保证背光亮度一致。

会员754018

这质料太强大了  以后维修类似架构的LED显示器就有耐心了