早期的液晶電視機(jī)都采用冷陰極熒光燈(CCFL)作為背光源，冷陰極熒光燈雖具有啟動(dòng)快、易做成各種形狀、發(fā)光色溫好等優(yōu)點(diǎn)，但也存在驅(qū)動(dòng)電路復(fù)雜、燈管易碎、壽命較短能耗較大等缺點(diǎn)。隨著LED制造與應(yīng)用技術(shù)的日臻完善，目前生產(chǎn)的液晶電視已普遍采用LED燈作為背光源。

液晶電視背光源所用的LED燈，屬于中功率的發(fā)光二極管，單只管的工作電壓約為3V~3.5V，電流約為100mA~120mA，功率約為0.3W~0.5W。為了簡(jiǎn)化驅(qū)動(dòng)電路，通常由多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)起來(lái)組成-一個(gè)燈串，由-一路電源來(lái)驅(qū)動(dòng);各個(gè)燈串的陽(yáng)極并聯(lián)在一起，采取共陽(yáng)極方式供電;各個(gè)燈串的陰極分開(kāi)，與驅(qū)動(dòng)電路形成回路，這樣既可簡(jiǎn)化電路，又方便電視機(jī)進(jìn)行調(diào)光控制。15英寸及其以下的小屏幕機(jī)一般只有一根燈條，燈條的安裝位置如圖1所示，屏幕大的電視機(jī)則有兩根或多根燈條，安裝在屏幕上下兩邊及兩側(cè)內(nèi)。

由于LED電參數(shù)與結(jié)構(gòu)的特殊性，再加上還要實(shí)現(xiàn)開(kāi)/關(guān)及調(diào)光等功能，使得驅(qū)動(dòng)電路不同于簡(jiǎn)單的直流電路。下面以TCL L19P21型液晶電視機(jī)為例，介紹LED背光源驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)與工作原理。
一、電路工作原理
該機(jī)的LED驅(qū)動(dòng)電路采用專用驅(qū)動(dòng)芯片1033A，如圖2所示。

1.升壓變換電路
升壓變換電路由芯片19、20腳內(nèi)部電路(功率開(kāi)關(guān)管)及C1、C2、L、VD、C3等元件組成，等效電路如圖3所示。供電電壓為12V，升壓后C3兩端電壓為46V，送往各個(gè)燈串的陽(yáng)極。每個(gè)燈串有14只LED燈，每只LED燈的工作電壓為3.3V，工作電流為90mA，功率為0.3W。

升壓電路的原理如下:開(kāi)關(guān)管VT在開(kāi)關(guān)脈沖信號(hào)的控制下工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)管飽和時(shí)，電感L與VT構(gòu)成回路，電感中有電流流過(guò)而儲(chǔ)存電能，電壓極性為左正右負(fù)，整流二極管VD截止，這時(shí)電容C3中原儲(chǔ)存的電能向負(fù)載放電;當(dāng)VT截止時(shí)，電感上產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)的極性為左負(fù)右正，整流二極管VD導(dǎo)通，電感L、整流二極管VD與負(fù)載構(gòu)成回路，輸人電壓Vi與電感上產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)VL相疊加后一起向負(fù)載供電，同時(shí)向電容C3充電，當(dāng)忽略二極管的壓降時(shí)，即有Vo=Vi+VL，顯然Vo>Vi，起到了升壓的作用。
2.恒流控制電路
該機(jī)6個(gè)燈串以共陽(yáng)極方式連接在一起，各個(gè)燈串的陰極通過(guò)排阻分別與芯片的⑧~④腳(均為恒流檢測(cè)端)相連。在芯片內(nèi)部，這些恒流檢測(cè)端均連接到調(diào)光控制管VT2的源極(圖2中只畫出⑧腳與VT2的源極相連)，VT2的漏極通過(guò)電阻R12與地構(gòu)成回路，R12上的壓降就是恒流檢測(cè)信號(hào)，芯片根據(jù)該信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)比較放大電路所輸出的PWM調(diào)光控制信號(hào)的占空比，以實(shí)現(xiàn)恒流控制。

3.PWM調(diào)光電路

電視機(jī)主板控制系統(tǒng)送來(lái)的PWM調(diào)光信號(hào)經(jīng)R4、R7串聯(lián)分壓后，從芯片⑥腳輸入。在R7兩端實(shí)測(cè)波形如圖4所示，即在調(diào)光過(guò)程中，脈沖峰峰值Vpp(33.5V)及周期T(1.1ms)穩(wěn)定不變，只是占空比在10%~90%之間變化。

正常工作時(shí)，芯片⑥腳電壓在0.3V~3.3V之間變化，并且在每次開(kāi)機(jī)時(shí)， PWM信號(hào)的初始電壓有效值設(shè)定為2V;調(diào)光時(shí)，各個(gè)燈串共陽(yáng)極端的電壓有效值為46V穩(wěn)定不變，各個(gè)燈串的陰極電壓有效值(如芯片⑧腳的電壓)隨PWM信號(hào)的占空比變化而變化，實(shí)測(cè)值為0.8V~9V，即加在每個(gè)燈串兩端的電壓有效值在37V~45.2V之間變化。若不接PWM調(diào)光信號(hào)，電視機(jī)無(wú)光柵，各個(gè)燈串共陽(yáng)極電壓等于供電電壓12V，這說(shuō)明LED背光驅(qū)動(dòng)電源的升壓變換電路、調(diào)光電路均由主電路板送來(lái)的PWM信號(hào)控制。

4. ON/OFF控制電路

控制系統(tǒng)送來(lái)的ON/OFF信號(hào)經(jīng)R1、R2串聯(lián)分壓后，從芯片的①腳輸人。當(dāng)①腳為高電平5V時(shí)，電視機(jī)處于正常工作狀態(tài);為低電平oV時(shí)，則為待機(jī)狀態(tài)。待機(jī)狀態(tài)時(shí)，各個(gè)燈串共陽(yáng)極電壓等于供電電壓12V，即升壓變換電路停止工作。當(dāng)ON/OFF端開(kāi)路時(shí)，電視機(jī)無(wú)光柵。在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，除ON/OFF控制電壓為低電平外，PWM調(diào)光控制電壓也為oV，調(diào)光控制回路截止，LED燈停止工作。

5.保護(hù)電路

R17、R18串聯(lián)后接在C3兩端，構(gòu)成輸出電壓過(guò)壓保護(hù)及負(fù)載LED燈開(kāi)路檢測(cè)電路。檢測(cè)信號(hào)從芯片的16腳輸入，當(dāng)輸出電壓過(guò)高或負(fù)載LED各個(gè)燈串都開(kāi)路時(shí)，升壓變換電路會(huì)停止工作，燈串共陽(yáng)極端的電壓等于供電電壓(12V)。但如果只有部分支路的燈串開(kāi)路，則開(kāi)路的燈串不亮，其余支路的燈串還會(huì)正常亮。
R8、R16一端接燈串陽(yáng)極，另-端分別與芯片的⑦腳和15腳相連，對(duì)LED燈進(jìn)行短路檢測(cè)。正常工作時(shí)，這兩腳的電壓為陽(yáng)極電壓46V;當(dāng)負(fù)載短路時(shí)，這兩腳的電壓會(huì)大幅下降，芯片檢測(cè)到此變化后，讓升壓變換電路、PWM調(diào)光電路停止工作，起到保護(hù)作用。
二、 故障檢修實(shí)例
故障現(xiàn)象1:開(kāi)機(jī)后，電源指示燈亮，無(wú)光柵。分析檢修:從上述的工作原理可知，若背光驅(qū)動(dòng)電路的12V供電、ON/OFF控制.PWM調(diào)光控制或保護(hù)電路異常，均會(huì)引起驅(qū)動(dòng)電路不工作而無(wú)光柵。開(kāi)機(jī)檢查，用萬(wàn)用表測(cè)得12V供電、ON/OFF信號(hào)、PWM調(diào)光信號(hào)都正常。測(cè)C3兩端電壓為0V、C3兩端正常工作電壓為46V，待機(jī)狀態(tài)時(shí)為12V，顯然故障在前級(jí)。對(duì)二極管VD進(jìn)行檢測(cè)，正常;對(duì)儲(chǔ)能電感L進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其外表發(fā)黑，經(jīng)測(cè)量其內(nèi)部已開(kāi)路，換新后故障排除。
故障現(xiàn)象2:開(kāi)機(jī)后，有光柵，但畫面明顯較暗。分析檢修:經(jīng)觀察畫面暗是背光不足所致，故障與PWM調(diào)光信號(hào)、儲(chǔ)能元件LED燈的發(fā)光情況等有關(guān)。對(duì)電視機(jī)進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)操作，用示波器在R7兩端測(cè)PWM調(diào)光信號(hào)的波形，電參數(shù)正常(Vp-p=33.5V、T=1.1ms穩(wěn)定不變，占空比會(huì)變化);用萬(wàn)用表測(cè)其電壓有效值為0.3V~3.3V，變化正常。亮度調(diào)到最大時(shí)，測(cè)各個(gè)燈條兩端的電壓，為39V，明顯偏低。測(cè)供電電壓12V正常，更換電容器C3后圖像亮度正常，看來(lái)故障原因是C3容量不足。
故障現(xiàn)象3:同“故障現(xiàn)象2”。分析檢修:對(duì)電視機(jī)進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)操作，用示波器測(cè)PWM調(diào)光信號(hào)的波形，電參數(shù)正常;用萬(wàn)用表測(cè)其電壓有效值為0.3 V ~3.3V，變化正常;測(cè)C3兩端電壓為46V，正常。小心拆開(kāi)液晶顯示屏，給電視機(jī)通電，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)LED燈串(共有14只發(fā)光二極管)不亮，這就是故障的根源，小心取下燈條觀察，發(fā)現(xiàn)不亮燈串的PCB板銅箔斷路，用導(dǎo)線接通后試機(jī)，故障排除。
為方便檢修，特附上1033A在本電路中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。其中，在路電阻值系指針萬(wàn)用表Rx1k擋所測(cè)。