Inverterelements逆变器工作原理

1、Inverter elements制作：钟永新制作：钟永新2006/07/03TAESAN LCD CO.，LTD.目目 录录一.Inverter 的功能与工作原理简介。(3)二.组成部分， .(4)三.功能方框图(5)四.线路原理图与对应的功能图.(6)五.IC BIT3193功能简介。 .(7-10)六.方框图原理介绍。 .(11-18)1.ON/OFF开关，DC-DC。 .(11)2.频率波形发生器。 .(12)3.驱动网络介绍。 .(13)4. FEEDBACK CIRCUIT（回授电路） (14)7.OLP （lamp开路保护） .(17)5. Backlight adjust （亮

2、度调整电路输入）(15)七.不良分析.(19)6. OVP (过压保护) .(16)8.TIMER（ 定时电路） .(18)八.使用注意事项。.(20)一.Inverter的功能与工作原理简介1.功能：给lamp提供点灯电压（1600V左右），固定频率（50KHZ左右）的工作电压（700V左右）与工作电流（6mA左右）。2.原理简介：市电220V交流电经adapter 转换为12V/15V 的直流电压给inverter供电，inverter 获得电源后，经DC-DC转换电路，给IC提供工作电源，IC产生方波驱动信号，驱动MOS 做开关动作，推动变压器工作，输出lamp工作需要的电流与电压。二二

3、.INVERTER 的主要组成部分如下：的主要组成部分如下：1.输入/输出连接： a.输入端口: 1主电源电压输入（提供IC 工作电压与MOS 驱动电压） 2 ON/OFF控制电压输入（将主电源电压转换为IC 工作需要的电压） 3backlight控制电压输入（用来调整inverter 输出电流，控制lamp亮度） 4GROUND 接地端口。 b.输出端口：lamp电压/电流输出，连接lamp用。2.内部主要的电路组成：（ 6 个部分） a. WORKING CONTROL CIRCUIT （ ON/OFF 工作控制电路） b.FIXED FREQUENCY CIRCUIT（工作频率产生/控制

4、电路） c.DRIVENETWORK（驱动网络） d.OUTPUT（输出电路） e. FEEDBACK CIRCUIT（回授电路） f. BRIGHTNESS （亮度调整电路输入） 3.辅助电路部分：（此部分电路可根据客户的要求来设计） a. OVP ：过压保护电路。 b .OLP ：lamp开路保护电路+12VDCINPUTON/OFF CONTROL INPUTBRIGHTNESS INPUTWORKINGCONTROLCIRCUITDELAY TIMECIRCUITDRIVENETWORKDRIVENETWORKOPEN LAMP TUBE PROTECTION CIRCUITSECON

5、DARYNETWORKOUTPUTKICK OFF VOLTAGE LIMITER CIRCUITSECONDARYNETWORKOUTPUTFEEDBACKCIRCUITHALF BRIDGEFIXED FREQUENCYCIRCUITCCFLCCFLCCFLCCFLOSCground三三.功能方框图功能方框图WORKINGCONTROLCIRCUITDRIVENETWORKOUTPUTKICK OFF VOLTAGE LIMITER CIRCUITFEEDBACKCIRCUITOPEN LAMP TUBE PROTECTION CIRCUITOSCDELAY TIMECIRCUITBRIG

6、HTNESS INPUT四四.线路原理图与对应的功能图线路原理图与对应的功能图1. Features4.5V 8V Operating Voltage Fixed High Frequency, Voltage Mode Push-Pull or Half Bridge PWM Control Topology.Latched Open Load Protection Built-In Low Frequency PWM Generator Built-In UVLO Low Power CMOS Process 16 Pin Package五五.IC BIT3193引脚功能简介。引脚功能简介

7、。60uA+-+-Low Frequency PWM GeneratorProtection CircuitMODESELPWMDCCTPWMPWMOUT2.5V1.0VCLAMPLOADISENCLAMPTIME_PRTTIME_INIORCLAMPTIME_INIINNCMP1.25VERR_AMPDalayDalayISENNOUT2NOUT1UVLOCMP_PWMON/OFFBand Gap Ref.1/2ClockTIMER& Ramp WaveClockCTOSCLOADTIMERTIME_INITIME_PRTRamp WaveDisableVDD = 4.5V 8.0VBIT3

8、1932 . BIT3193 内部原理方框图内部原理方框图Functional Block DiagramPin No Symbol I/O Descriptions 1INNIThe inverting input of the error amplifier.2CMPOOutput of the error amplifier.3LOADI/OA switch that connected to the high frequency triangle wave generator.This switch is open while ISEN pin 1.3V. An external re

9、sistor connected here may change the operation frequency of CTOSC in open load situation. 4CTOSCI/OAn external capacitor connected here can set the frequency of high frequency PWM controller. 5TIMERI/OWith internal reference current and an external capacitor connected here can set the required perio

10、d of starting and the timing of initialization. The controller is forced to reset mode while TIMER 2.5V. System is latched off if any abnormal operation is detected if pin TIMER 2.5V.The output current of this pin is 20uA when TIMER 0.3V 6ONOFFIThe control pin of turning on or off the IC. 1V thresho

11、ld with an internal 80K15% ohm pull-low resistor. 7GNDI/OThe ground pin of the device. 8NOUT2OThe number 2 output driver for driving the NMOSFET switch. 3.IC BIT3193引脚功能简介。引脚功能简介。Pin No Symbol I/O Descriptions 9NOUT1OThe number 1 output driver for driving the NMOSFET switch. 10VDD I The power suppli

12、es pin of the device. 11PWMOUT O The output pin of low frequency PWM generator. A 2.5V or floating two state output is provided through this pin. The internal circuit limits the max. Duty-cycle to 92%. 12CTPWM I/O With the internal reference current and an external capacitor connected here can set t

13、he operation frequency of low frequency PWM generator with 1.0V 2.5V triangle wave output. 13PWMDC I Low frequency PWM controlling input. A PWM output comes out by comparing this DC input and the 1.0 2.5V triangle wave that is generated by CTPWM. 14CLAMP I Over voltage clamping. If a 2.0 V voltage i

14、s detected. A 60uA current will flow into the INN pin to reduce the output of the error amplifier pin CMP to clamp the output voltage. 15ISEN I Load current detection pin, the open load situation is detected if a less than 1.3V input is sensed. 16MODE O To set the output polarity of the low frequenc

15、y PWM controller. 1.DC-DC（IC工作电压）工作电压）将12V 电源电压转换为IC 需要的5V 或8V 工作电压。工作原理：当ON/OFF 为ON 时，5V 电压加到Q303的b极，Q303饱和导通，Q301的b极被拉成低点位，Q301也饱和导通，12V 电压通过Q301，经R305限流降压，在Q304的b 极处被ZD301稳定在6.2V ，因Q304的b-e结有0.7V 的压降，所以输出电压为6.2-0.7=5.5V。即IC 10PIN需要的工作电压。如此同时，还会给6PIN 提供一个开启电压。六六.方框图原理介绍。方框图原理介绍。控制原理为：当IC有工作电源后，此线路

16、立即工作，与IC内部电路一起震荡产生80-120KHZ的三角波，经内部转换线路，产生4060KHZ的方波信号，从8PIN /9PIN 输出。改变C13的容值与R11的阻值可以调整INVERTER 的工作频率。2.频率波形发生器。频率波形发生器。 The high frequency triangle wave generator.3. .振荡外接电阻4.振荡外接电容控制原理为：此图采用的是半桥驱动线路，9PIN的方波driver 信号控制 Q306的导通与截止，经Q302，Q305 ，一起与8PIN输出的方波信号制控驱动U301/U303作开关动作，推动T301/T303工作，将12V 转换为

17、点亮lamp所需的1600V 左右的高压，待lamp点亮后，变压器输出将被IC控制，转换为700V左右的工作电压与6mA 左右的工作电流。3.驱动网络介绍。驱动网络介绍。 DRIVE NETWORK OUTPUT8/9PIN为方波driver 信号输出控制原理为：Transformer输出电压经lamp后，过二极体D404/D403/407/406整流，R324/308/322分压，流回IC 1PIN，在IC内部接有OP，OP的正端有一个1.25V 的基准电压， 1PIN 电压与基准进行比较，来控输出电流的大小。调整R324/308/322可以改变OUTPUT CURRENT 的大小。4. F

18、EEDBACK CIRCUIT（回授电路）（回授电路）2PIN为误差放大输出1PIN为误差放大反相输入1PIN电压升高，输出电流会减小，相反，1PIN电压降低时，输出电流增大。控制原理为：BL控制电压经电阻R312/R310/R323分压，调整13PIN的电压，12PIN会产生低频三角波，频率为220HZ，在IC内部与13PIN 的电压比较，经OP转换，从11PIN输出低频方波信号，经R317/R318控制第1PIN，从而调整输出电流的大小。另外：16PIN可以改变调光方式：將PIN16 接HI为正向控制，將PIN16接LOW为反向控制。5. Backlight adjust （亮度调整电路输

19、入）（亮度调整电路输入）BL 调整是通过11/12/13/1/2PIN 控制的11PINPWM控制信号输出12PIN 低频三角波产生器13PIN 亮度调整信号输入6.OVP (过压保护过压保护) Over voltage clamping 控制原理为：在正常工作时，高压经C402/C404分压，D401整流，再经R316/R325调整，在14PIN得到低于2V的电压，电路正常工作。当输出电压过高，超出了设定范围时，14PIN取得的电压会超出2V IC即会保护。通过R316，R325调节保护点。OVP (过压保护线路）控制PIN为14PIN，门限电压为2V，当此PIN电压高于2V时，IC保护，无

20、输出。控制原理为：正常时，电源电压经R315/D303给15PIN提供3.5V 的工作电压，IC正常工作。当一lamp 不良时，会有二极体的负端为低电压，将A 点的电压拉至0.7V左右的低电压，电源不能通过D303给15PIN提供高电压，则15PIN的电压低于1.3V以下，IC保护。7.OLP （lamp开路保护）开路保护）Lamp 开路保护线路，控制PIN为IC 15PIN，门限电压为1.3V，当此PIN电压低于1.3V时，IC内部保护电路动作，线路无输出。A功能是控制辅助电路延迟的动作时间，在C14的充电电压小于2.5V时，IC的保护电路不起作用，即在IC15PIN 电压低于1.3V 时 ，I