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26寸LED电源+驱动电路维修资料

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2024年3月11日发(作者:洋尔阳)

电源电路原理介绍

26寸现有LED电源电路所使用的待机芯片及电源芯片分别为STR-A6059H

及NCP1271。

1. Drive IC A6059H and NCP1271 Pin Description(A6059H

和 NCP1271芯片管脚定义介绍)

STR-A6059H将功率MOSFET 及PWM 电流控制方式的控制电路内置于同

一封装中的电源IC。制御部分搭载了启动电路及待机模式,能够实现低功耗。图

一为A6059H的管脚定义。

Pin No. Description Functions

1 S/OCP MOSFET Source/过电流保护

MOSFET Source/Over current protection

Brown In/Out 保护输入检测

2 BR An Input voltage detection terminal for Brown-in/out

protection.

3 GND Ground(地)

定电压控制/过负载保护信号输入

4 FB/OLP Input of constant voltage control signal /over load

protection signal

5 VCC 控制电路电源电压输入

Input of power supply for control circuit

6 ---- NC(6Pin 拔掉)

7 D_ST MOSFET Drain/启动电流输入

MOSFET drain / Input of Startup current

8

图一 A6059H的管脚定义

图二为NCP1271的管脚定义及描述。

Pin Symbol Function Description

No.

A resistor to ground provides the adjustable

1 Skip Skip Adjust or standby skip level. Additionally, if this pin is

/Latch Latch off pulled higher than 8.0 V (typical), the

controller latches off the drive.

An optocoupler collector pulls this pin low

during regulation. If this voltage is less than

2 FB Feedback the Skip pin voltage, then the driver is pulled

low and Soft-Skip mode is activated. If this

pin is open (>3 V) for more than 130 ms, then

the controller is placed in a fault mode.

3

CS

Current Sense

4

5

6

GND

Drv

Vcc

8

HV

This pin senses the primary current for PWM

regulation. The maximum primary current

is limited to 1.0 V / RCS where RCS is the

current sense resistor. Additionally, a ramp

resistor Rramp between the current sense

node and this pin sets the compensation ramp

for improved stability.

IC Ground

Driver Output The NCP1271's powerful output is capable of

driving the gates of large Qg MOSFETs.

This is the positive supply of the device. The

Supply Voltage operating range is between 10 V (min) and

20 V (max) with a UVLO start threshold 12.6

V (typ).

This pin provides (1) Lossless startup

High Voltage sequence (2) Double hiccup fault mode (3)

Memory for latch-off shutdown and (4)

Device protection if VCC is shorted to GND.

图二 NCP1271的管脚定义

2. 电源电路原理框图

图三为电源电路原理框图。

AC100—2

40V电压

整流桥电路

输入整流

滤波电路

待机电源电路

开关控制电路

待机电压5VS输出 待机电压5VM输

芯片供电控制电路

电源芯片NCP1271控

制12V输出电路

电源芯片NCP1271

控制143V输出电路

开关控制电路

143V输出电路

12V DRV输出 驱动电路(OZ9986)

LED驱动电压输出

图三电源电路原理框图

电源电路原理为:220V市电接入后,经整流滤波后得到300V直流高压:

1. 300V连到待机电路,经待机芯片A6059H和待机变压器首先形成5VS待机

电压。然后在开关控制信号PS—ON(高电平有效)控制下经开关控制电路

后形成5VM(供驱动电路)电压。5VM经芯片供电控制电路(光耦)后形成

16V的芯片(NCP 1271)供电电压VCC。

2. VCC加到电源芯片NCP 1271后,300V整流电压分别经过电源变压器后产生

12V和135V的稳定直流电压,其中,12V电压一路经开关控制信号PS—ON

(高电平有效)控制下经开关控制电路后形成12V DRV电压(供驱动电路部

分),另外一路直接输给主板供电。143V电压连到驱动电路为LED灯串提供

电压。

3. 12V及143V的供电电压输出的电源架构都为单端反激方式。

驱动电路原理介绍

26寸现有LED驱动电路所使用的驱动芯片为0Z9986A,OZ9986A是一款降

压的LED驱动芯片,LED的供电电压由前端电路提供,该芯片功能为实现LED

灯串的恒流控制。

1. Drive IC OZ9986 Pin Description(OZ9986芯片管脚定义介

绍)

Names

SEL

VSYNC

LPF

RT

PROT

STATUS

GNDA

GNDP

VDDP

COMP6

COMP5

COMP4

COMP3

COMP2

COMP1

ENA

ISEN1

Pin

No.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

I/O

I

I

I/O

I/O

I

I/O

----

----

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I

I/O

Description

DC voltage to set PWM dimming frequency

Synchronization signal for PWM dimming frequency or set

internal free-run dimming frequency when SYNC is not required

PLL compensation

Timing resistor to set operation frequency(芯片工作频率设定)

Over voltage protection threshold (过电压保护设计)

Indicator for buck regulation

Analog ground

Power ground

Power supply foe input IC

LED current balance control for string6(第六路的驱动控制)

LED current balance control for string5(第五路的驱动控制)

LED current balance control for string4(第四路的驱动控制)

LED current balance control for string3(第三路的驱动控制)

LED current balance control for string2(第二路的驱动控制)

LED current balance control for string1(第一路的驱动控制)

IC Enable pin (芯片的使能端信号)

LED current sense for string 1(第一路的电流检测信号)

ISEN2

ISEN3

ISEN4

ISEN5

ISEN6

VDDA

DIM

18

19

20

21

22

23

24

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I

LED current sense for string2(第二路的电流检测信号)

LED current sense for string3(第三路的电流检测信号)

LED current sense for string4(第四路的电流检测信号)

LED current sense for string5(第五路的电流检测信号)

LED current sense for string6(第六路的电流检测信号)

Signal power supply input for IC

Dimming input signal(调光电平信号)

2.驱动部分恒流控制的原理

...

2

C908

102/400V

2

1

143V

L902

LP

VD901

MUR160G

1

DRV PULSE

1

3

V904

3N40

IS1

R928

20R

R927

5R1

R971

NA

2

上图左为一路LED驱动电路图,右图为电感L902在MOSFET 3N40导通及关断时波形。

1. 当MOSFET 3N40导通时,在电感L902中感应出上“+”下“-”的感应电

动势,续流二极管VD901关闭。LED的供电电压通过LED灯串后,通过电

感L902,经MOSFET 3N40后经电阻接地,形成回路。导通过程中,电感中

电流线性上升(见右上图)。

2. 当MOSFET 3N40关闭时,由于电感电流不能突变,在电感L902中感应出上

“-”下 “+”的感应电动势,续流二极管VD901导通。电流经电感L902,

续流二极管VD901,LED灯串形成回路。在此过程中,电感中电流线性下降

(右图中)。

3. 当LED灯串中的电流达到250mV时,驱动脉冲关掉,MOS截止。电路进入

续流状态。由于芯片通过固定的频率在工作。在下一个工作周期时,高脉冲

重新将MOS打开,从而进入下一个工作周期。

4. LED灯串电流的计算公式为:

I

LED

(mA) = 250/R

ISEN

(Ω) (其中R

ISEN

为R927与R928并联)

5、OZ9986A正常工作时,需要ENA、BRI处于高电平状态。

6、由于26寸只用到4路驱动,所以芯片的第5路、第6路电平置高。

7、对于26寸机器,LED供电电平为145V左右。灯条两端的电压为120V左右。

8、由于0Z9986的驱动脉冲为5V的驱动,而电路中MOS的驱动电平需要10V

左右,所有在电路中需要一个电平变换电路,如下图所示。

12V DRV

R981

100R

V902

2222R924

22R

R921

1K

1

3

5VM

1

R922

10K

1

R923

1K

2

2

DRV PULSE

2

V903

2907

3

V901

2N7002

R5

R-HX

R925

10K

3

CM1

上图为12V驱动电路图,为LED驱动电路提供驱动脉冲

工作原理为:

1. CM1接OZ9986芯片的COMP1引脚,输出驱动脉冲。

2. CMP1引脚输出低电平时, V901 2N7002导通,将V902 2222的基极电位

拉低使其截止,此时V903 2907导通,输出低电平脉冲。

3. CMP1引脚输出高电平时,V901 2N7002截止,将V902 2222的基极电位拉

高并使其导通,此时V903 2907截止,输出高电平脉冲。

2024年3月11日发(作者:洋尔阳)

电源电路原理介绍

26寸现有LED电源电路所使用的待机芯片及电源芯片分别为STR-A6059H

及NCP1271。

1. Drive IC A6059H and NCP1271 Pin Description(A6059H

和 NCP1271芯片管脚定义介绍)

STR-A6059H将功率MOSFET 及PWM 电流控制方式的控制电路内置于同

一封装中的电源IC。制御部分搭载了启动电路及待机模式,能够实现低功耗。图

一为A6059H的管脚定义。

Pin No. Description Functions

1 S/OCP MOSFET Source/过电流保护

MOSFET Source/Over current protection

Brown In/Out 保护输入检测

2 BR An Input voltage detection terminal for Brown-in/out

protection.

3 GND Ground(地)

定电压控制/过负载保护信号输入

4 FB/OLP Input of constant voltage control signal /over load

protection signal

5 VCC 控制电路电源电压输入

Input of power supply for control circuit

6 ---- NC(6Pin 拔掉)

7 D_ST MOSFET Drain/启动电流输入

MOSFET drain / Input of Startup current

8

图一 A6059H的管脚定义

图二为NCP1271的管脚定义及描述。

Pin Symbol Function Description

No.

A resistor to ground provides the adjustable

1 Skip Skip Adjust or standby skip level. Additionally, if this pin is

/Latch Latch off pulled higher than 8.0 V (typical), the

controller latches off the drive.

An optocoupler collector pulls this pin low

during regulation. If this voltage is less than

2 FB Feedback the Skip pin voltage, then the driver is pulled

low and Soft-Skip mode is activated. If this

pin is open (>3 V) for more than 130 ms, then

the controller is placed in a fault mode.

3

CS

Current Sense

4

5

6

GND

Drv

Vcc

8

HV

This pin senses the primary current for PWM

regulation. The maximum primary current

is limited to 1.0 V / RCS where RCS is the

current sense resistor. Additionally, a ramp

resistor Rramp between the current sense

node and this pin sets the compensation ramp

for improved stability.

IC Ground

Driver Output The NCP1271's powerful output is capable of

driving the gates of large Qg MOSFETs.

This is the positive supply of the device. The

Supply Voltage operating range is between 10 V (min) and

20 V (max) with a UVLO start threshold 12.6

V (typ).

This pin provides (1) Lossless startup

High Voltage sequence (2) Double hiccup fault mode (3)

Memory for latch-off shutdown and (4)

Device protection if VCC is shorted to GND.

图二 NCP1271的管脚定义

2. 电源电路原理框图

图三为电源电路原理框图。

AC100—2

40V电压

整流桥电路

输入整流

滤波电路

待机电源电路

开关控制电路

待机电压5VS输出 待机电压5VM输

芯片供电控制电路

电源芯片NCP1271控

制12V输出电路

电源芯片NCP1271

控制143V输出电路

开关控制电路

143V输出电路

12V DRV输出 驱动电路(OZ9986)

LED驱动电压输出

图三电源电路原理框图

电源电路原理为:220V市电接入后,经整流滤波后得到300V直流高压:

1. 300V连到待机电路,经待机芯片A6059H和待机变压器首先形成5VS待机

电压。然后在开关控制信号PS—ON(高电平有效)控制下经开关控制电路

后形成5VM(供驱动电路)电压。5VM经芯片供电控制电路(光耦)后形成

16V的芯片(NCP 1271)供电电压VCC。

2. VCC加到电源芯片NCP 1271后,300V整流电压分别经过电源变压器后产生

12V和135V的稳定直流电压,其中,12V电压一路经开关控制信号PS—ON

(高电平有效)控制下经开关控制电路后形成12V DRV电压(供驱动电路部

分),另外一路直接输给主板供电。143V电压连到驱动电路为LED灯串提供

电压。

3. 12V及143V的供电电压输出的电源架构都为单端反激方式。

驱动电路原理介绍

26寸现有LED驱动电路所使用的驱动芯片为0Z9986A,OZ9986A是一款降

压的LED驱动芯片,LED的供电电压由前端电路提供,该芯片功能为实现LED

灯串的恒流控制。

1. Drive IC OZ9986 Pin Description(OZ9986芯片管脚定义介

绍)

Names

SEL

VSYNC

LPF

RT

PROT

STATUS

GNDA

GNDP

VDDP

COMP6

COMP5

COMP4

COMP3

COMP2

COMP1

ENA

ISEN1

Pin

No.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

I/O

I

I

I/O

I/O

I

I/O

----

----

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I

I/O

Description

DC voltage to set PWM dimming frequency

Synchronization signal for PWM dimming frequency or set

internal free-run dimming frequency when SYNC is not required

PLL compensation

Timing resistor to set operation frequency(芯片工作频率设定)

Over voltage protection threshold (过电压保护设计)

Indicator for buck regulation

Analog ground

Power ground

Power supply foe input IC

LED current balance control for string6(第六路的驱动控制)

LED current balance control for string5(第五路的驱动控制)

LED current balance control for string4(第四路的驱动控制)

LED current balance control for string3(第三路的驱动控制)

LED current balance control for string2(第二路的驱动控制)

LED current balance control for string1(第一路的驱动控制)

IC Enable pin (芯片的使能端信号)

LED current sense for string 1(第一路的电流检测信号)

ISEN2

ISEN3

ISEN4

ISEN5

ISEN6

VDDA

DIM

18

19

20

21

22

23

24

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I/O

I

LED current sense for string2(第二路的电流检测信号)

LED current sense for string3(第三路的电流检测信号)

LED current sense for string4(第四路的电流检测信号)

LED current sense for string5(第五路的电流检测信号)

LED current sense for string6(第六路的电流检测信号)

Signal power supply input for IC

Dimming input signal(调光电平信号)

2.驱动部分恒流控制的原理

...

2

C908

102/400V

2

1

143V

L902

LP

VD901

MUR160G

1

DRV PULSE

1

3

V904

3N40

IS1

R928

20R

R927

5R1

R971

NA

2

上图左为一路LED驱动电路图,右图为电感L902在MOSFET 3N40导通及关断时波形。

1. 当MOSFET 3N40导通时,在电感L902中感应出上“+”下“-”的感应电

动势,续流二极管VD901关闭。LED的供电电压通过LED灯串后,通过电

感L902,经MOSFET 3N40后经电阻接地,形成回路。导通过程中,电感中

电流线性上升(见右上图)。

2. 当MOSFET 3N40关闭时,由于电感电流不能突变,在电感L902中感应出上

“-”下 “+”的感应电动势,续流二极管VD901导通。电流经电感L902,

续流二极管VD901,LED灯串形成回路。在此过程中,电感中电流线性下降

(右图中)。

3. 当LED灯串中的电流达到250mV时,驱动脉冲关掉,MOS截止。电路进入

续流状态。由于芯片通过固定的频率在工作。在下一个工作周期时,高脉冲

重新将MOS打开,从而进入下一个工作周期。

4. LED灯串电流的计算公式为:

I

LED

(mA) = 250/R

ISEN

(Ω) (其中R

ISEN

为R927与R928并联)

5、OZ9986A正常工作时,需要ENA、BRI处于高电平状态。

6、由于26寸只用到4路驱动,所以芯片的第5路、第6路电平置高。

7、对于26寸机器,LED供电电平为145V左右。灯条两端的电压为120V左右。

8、由于0Z9986的驱动脉冲为5V的驱动,而电路中MOS的驱动电平需要10V

左右,所有在电路中需要一个电平变换电路,如下图所示。

12V DRV

R981

100R

V902

2222R924

22R

R921

1K

1

3

5VM

1

R922

10K

1

R923

1K

2

2

DRV PULSE

2

V903

2907

3

V901

2N7002

R5

R-HX

R925

10K

3

CM1

上图为12V驱动电路图,为LED驱动电路提供驱动脉冲

工作原理为:

1. CM1接OZ9986芯片的COMP1引脚,输出驱动脉冲。

2. CMP1引脚输出低电平时, V901 2N7002导通,将V902 2222的基极电位

拉低使其截止,此时V903 2907导通,输出低电平脉冲。

3. CMP1引脚输出高电平时,V901 2N7002截止,将V902 2222的基极电位拉

高并使其导通,此时V903 2907截止,输出高电平脉冲。

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