LED驅(qū)動模塊電路分析與維修

目錄前言整機框圖工作原理分析關鍵工作波形常見故障分析維修1前言2前言適用范圍本技術文檔適用于自主32－42寸LED

PANEL系列的LED驅(qū)動模塊維修。維修注意事項及要求請按下列維修步驟和指定的測試儀器進行維修，否則將不能很好的維修，為了保證維修質(zhì)量，在維修中必須保證規(guī)格書中所指定的偏壓值。維修之前請務必戴好靜電手套。調(diào)試環(huán)境1）溫度：15

~

35°C2）相對濕度45

~

75%3）氣壓86

~106kPa維修儀器/設備維修儀器（以下儀器必須經(jīng)過校準）數(shù)字萬用表(VICTOR

VC9801）LED

PANEL直流穩(wěn)壓源：調(diào)壓范圍0~33V示波器（Tekeronix

TDS3052B

）吸焊器，螺絲刀，焊絲線，電烙鐵等1臺1塊1臺1臺1套前言4.主要技術要求及參數(shù)：前言5.簡述此LED驅(qū)動模塊采用O2Micro的OZ9986作為驅(qū)動電路的控制芯片。模塊電路采用恒定電流方式驅(qū)動LED負載，因此輸出電壓會隨LED負載的正向電壓變化自動做調(diào)整。OZ9986采用開關模式調(diào)整LED負載上的電流，效率高，性能穩(wěn)定，OZ9986內(nèi)置OVP/OCP/功能。模塊的電路由升壓（BOOST）和均流（BUCK）兩部分構成，兩部分電路通過驅(qū)動控制芯片OZ9986控制。模塊有兩個相互獨立

的驅(qū)動電路單元，每個驅(qū)動電路單元受一個OZ9986控制，內(nèi)含獨立的升壓電路和均流電路。前言6.LED驅(qū)動模塊開發(fā)信息序號機型P/N配屏尺寸輸入電壓輸出電壓輸出電流串數(shù)顆數(shù)配屏1L060E12-013400688532”24V46.2V100mA1214自制屏2KLD+L060E12-023400706932”24V46.2V100mA1214自制屏3KLD+L067E12-013400686732”24V46.2V120mA1214自制屏4KLD+L067E12-023400703332”24V46.2V120mA1214自制屏5KLD+L080E12-013400694437”24V59.4V110mA1218自制屏42”24V62.7V110mA1219自制屏6KLD+L061E12-013400716432“24V46.2V110mA1214自制屏72010KLD+L075E12-01-6-93400716537”24V59.4V100mA1218自制屏42”24V62.7V100mA1219自制屏整機框圖1.原理方框圖整機框圖VDDVEE12L7010FB_330008461

4160R702247R/1206R702475R/1206104/0805

105/0805R7018R7019+24VR70211

Q70023

21

23D7002

BAV70C7001

C7018

C7019

47R/1206+470uF/35VR70202k/0805105/0805DIM1234

5678910111213142.1原理圖（POWER）XS7001BOARD

POWER+24VF70018A/125VR7010R7016100k100kENR70174160

47R/1206

47R/1206

47R/1206D7001

C70205.6VD7003

13VR70252k/0805ENDIMQ7001

5V

R70233

22.7R/1206C7021106/1210C7006105/0805C7005106/1210C7017106/1210整機框圖2.2原理圖（LED

DRIVER1）12

3Q7166ME2308SR71824R3,1%/0805R71834R3,1%/0805+24VR7184

4R3,1%/0805+24VR710939k/0805R71854R3,1%/0805+24VR7186

4R3,1%/0805R7101

1k+24VC7120102_DNS+24V+24V1

32

ME2308SQ7163132ME2308S

Q716123R715910kC7181103/0805D7168

R7157

BAV70

1

4.7RR716010k

23BAV70R7x61~R7x66、R7x81~R7x86的搭配：1#、4R12//4R3->2.104歐->120.2mA；2#、4R3//4R99->2.310歐->109.5mA；3#、4R99//5R1->2.522歐->100.3mA。R716710kR7130R7128

R7126D7169

R7158

1

4.7R標記數(shù)量等級標記批準標準化工藝審核擬制KONKA分區(qū)單號簽名日期

標記數(shù)量分區(qū)單號簽名日期LED

DRIVE

1&LED

DRIVE

POWER共5

張第3

張12D7161CH14

CH15C7173

102102R7173

100RIS13R7163

4R99,1%/0805C7110

C7119102

106/1210L7103

100uH/2A1

2R710633k474R71110RDRV11C7151

C7152473

474CH11+C7121C7109474C7142

102COMP16R7142100RCH12COMP15CH13COMP14C7172

102IS16

IS15

IS14

IS13R7172

100RIS12

IS11R7162

4R99,1%/0805COMP13COMP12

COMP13COMP14CH141R0/1206

1R0/1206

NC

ISW131R0/1206

1R0/1206COMP16

COMP15C7143102CH16R7143100RCOMP12DIMENIS12COMP11R71043k/0805OVP1R710339k/0805R714933R132Q7164ME2308SDRV1-3DRV13

DRV12R714733RDRV1-1DRV1-21

G2

DS3Q7102R7129

R7127

EMBA5N10AR714833RDRV1-2GR1B(SMA)1

2L7161

470uH/220mAR7176

100RR7123

R7122

R71211R0/1206

1R0/12016R0/1206NC1R0/1206ISW11DRV1-3ISW12

ISW11G1D23

SQ7103EMBA5N10A2

23

34

45

56

67

71

1XS7101LED

POWER

OUT1

2L7162

470uH/220mA1

2L7163

470uH/220mAVEEVDD1

2L7164

470uH/220mA1

2L7165

470uH/220mA1

RT2

VSEN3

ISW34

ISW25

ISW16

SSTCMP7

GNDA8

DRV39

DRV210

DRV111

GNDP12

VDDP13

COMP614

COMP5LPF

30VSYNC

29SEL

28ADIM

27VDDA

26ISEN6

25ISEN5

24ISEN4

23ISEN3

22ISEN2

21ISEN1

20ENA

19COMP1

18COMP2

1715

COMP4 COMP3

16N7101OZ9986_SSOP30C7174

102R7174

100RR7164

4R99,1%/08051

2L7166

470uH/220mAR7171

100RC7171102R7161

4R99,1%/0805C7102

C7103105/0805

106/1210IS11R710720kC7107C7106

473DRV13ADIM11

G2

DS3Q7101EMBA5N10AR7151

100RR71081k/NCEN1

COMP11R7166C7176

4R99,1%/0805102C7182103/0805C7191

102/100V_DNSC7175

102R7175

100RR7165

4R99,1%/080515432676543217XS7102LED

POWER

OUTC7108103DRV1-1R7152

100R103DRV11R7153

100R+24VL7101

100uH/2A1

2IS15R7105

180kR7154

100RR7112NCL7102

100uH/2A1

2IS16ADIM1OVP1

ISW13R7155

100RR711015kIS14C7183103/0805R7156

100RC7122+22uF/100V

22uF/100V1

2D7162GR1B(SMA)VEER7113

0_DNSISW13設定開關頻率為300kHz；PWM調(diào)光頻率100Hz；燈串工作電流120mA；

OVP

59V，OCP

2A。

ENA>2.2VDIM:0.1V<DIM<3R7102

3.3kC7118R719110R_DNSR7141100R

R7125C7141

R712412D7164GR1B(SMA)1

2D7163GR1B(SMA)12

3Q7165ME2308SC7192

102/100V_DNS12D7165GR1B(SMA)R719210R_DNS12D7102SK3BC(SMC)D71031

2SK3BC(SMC)1

2D7101SK3BC(SMC)12D7166GR1B(SMA)R71321R0/1206R71331R0/1206R71341R0/1206R71351R0/1206R7131NCC7193

102/100V_DNSR719310R_DNSC7184103/0805OUT1CH11

CH12CH13

1

4.7R

23D7167

R7150BAV70OUT1DRV12C7185103/0805CH15C7186103/0805CH16EN1ISW121

32

ME2308SQ7162R7181

4R3,1%/0805整機框圖2.3原理圖（LED

DRIVER2）C7220102_DNSC7282103/0805C7283103/0805C7284103/0805EN2C7285103/080512D7261GR1B(SMA)12D7262GR1B(SMA)12D7263GR1B(SMA)12D7264GR1B(SMA)12D7265GR1B(SMA)12D7266GR1B(SMA)C7286103/0805R7256

100R132ME2308S

Q7262132ME2308S

Q7261COMP26COMP25R7201

1kCOMP24COMP22COMP23COMP21R7228R7229

R7227R7230R7226CH24

CH25102IS23C7210

C7219102

106/12101

2L7203

100uH/2AR7273

100R1R0/1206

1R0/12016R0/12061R0/1206R720633kC7242

1R0/1206

1R0/1206

NC102 1R0/1206

1R0/1206R7242100RC7206474R72110RISW23CH26R7243ENDIMR7204

3k/0805OVP2R7203

39k/0805C7209474DRV2-2S3Q72021

G2

DEMBA5N10AISW21R7223

R7222

R7221NCDRV2-3G1D2S3Q7203EMBA5N10AISW2311

22

33

44

55

66

77XS7201LED

POWER

OUTIS26

IS25IS24

IS23C7202

C7203105/0805

106/1210IS22R7272

100RS3Q72011

G2

DEMBA5N10AIS22

IS21C7291

102/100V_DNS132ME2308S

Q7263VEECOMP22

COMP23R7251

100R15432676543217XS7202LED

POWER

OUTDRV2-1COMP24C7218103COMP26

COMP25+24V1

2L7201

100uH/2AC7251

C7252473

4741

2L7202

100uH/2AADIM2C7221

C7222+

+22uF/100V

22uF/100V設定開關頻率為300kHz；PWM調(diào)光頻率100Hz；燈串工作電流120mA；OVP

59V，OCP

2A。ENA>2.2VDIM:0.1V<DIM<3R7202

3.3kR729110R_DNSR7241100R

R7225C7241

R7224DRV23

DRV22C7292

102/100V_DNS1 2

CH21L7261

470uH/220mAR729210R_DNSR7276

100RD7202

SK3BC(SMC)1

2D7203

SK3BC(SMC)1

2ISW22

ISW21D72011

2SK3BC(SMC)VEE1

2CH22L7262

470uH/220mAVDD1

2CH23L7263

470uH/220mA1

2CH24L7264

470uH/220mAR7235

R7233100R

R7234

R72321

2CH25L7265

470uH/220mAC7293

102/100V_DNSR7231C7243

1R0/1206

1R0/1206

NC102

1R0/1206

1R0/1206R729310R_DNS1

RT2

VSEN3

ISW34

ISW25

ISW16

SSTCMP7

GNDA8

DRV39

DRV210

DRV111

GNDP12

VDDP13

COMP614

COMP5LPF

30VSYNC

29SEL

28ADIM

27VDDA

26ISEN6

25ISEN5

24ISEN4

23ISEN3

22ISEN2

21ISEN1

20ENA

19COMP1

18COMP2

1715

COMP4

COMP3

16N7201OZ9986_SSOP30C7274

102R7274

100ROUT2IS24CH21

CH22CH2312CH26L7266

470uH/220mAOUT2ISW22R7271

100RIS21R7252

100RC7207473R720720kADIM2EN2

COMP21C7275

102R7275

100RR7208

C72081k/NC

103R7253

100RDRV21IS25R7205

180kR7254

100ROVP2

ISW23IS26R721015kR7213

0_DNS+24VR7255

100R132ME2308S

Q7264+24V+24V+24V132ME2308S

Q7265R7261

C7271

4R99,1%/0805

102R7281

4R3,1%/0805+24V+24VR725910kR7262C7272

4R99,1%/0805102R726010kR7282

4R3,1%/0805R726710k132ME2308S

Q7266R72504.7R23D7268

BAV70

1R72574.7RR7263C7273

4R99,1%/080510223R7283

4R3,1%/0805D7269

R7258

BAV70

1

4.7RDRV21R724933RDRV2-3R724733RDRV2-1R724833RDRV23DRV2-223D7267

BAV70

1DRV22R7264

4R99,1%/0805R72844R3,1%/0805R7209

39k/0805R7265

4R99,1%/0805R72854R3,1%/0805R7212

NCR7266

R7286C7276

4R99,1%/0805102

4R3,1%/0805C7281103/0805整機框圖3.PCB工作原理分析1.模塊電路由升壓（BOOST）和均流（BUCK）兩部分構成BOOST電路BOOST電路由儲能電感L1、續(xù)流二極管D1、開關Q1、輸出電容C1組成。電路開始工作時，負載R上的電壓約等于電源V的電壓。隨后Q1導通，電路可以等效成下圖。儲能電感L1上的電流逐漸增大，開始儲能。Q112L1

D1+C1RV10Vdc

012L1D1+C1RV10Vdc

0工作原理分析1.3、隨后Q1截止，電路可以等效成下圖。由于電感上的電流不能突變，儲能電感L1通過續(xù)流二極管D1給輸出電容C1充電，D1陰極的電壓上升到大于V1上的電壓。正常工作時，電路重復步驟3和4，BOOST電路就完成了升壓的工作過程。L1

D11

2

+C1RV10Vdc

01.4、Q1再次導通，儲能電感重新儲能。由于二極管不能反向?qū)?，電路可以等效成下圖。這時負載上的電壓高于V1上的電壓。L11

2

+C1RV10Vdc

00工作原理分析BUCK電路Q112

L1D1RV10Vdc

0BUCK電路由儲能電感L1、續(xù)流二極管D1和開關Q1組成。1.1

電路開始工作時，開關導通，V1通過儲能電感L1給負載R供電。由于電感上的電流不能突變，L1上將產(chǎn)生一個反向的感應電壓，達到降低負載R上電壓的目的。L11

2

RV10Vdc

0工作原理分析2.2

隨后Q1截止，電路可以等效成下圖。由于電感上的電流不能突變，儲能電感L1通過續(xù)流二極管D1繼續(xù)給負載R供電。正常工作時，電路重復步驟1和2，BUCK電路就完成了降壓的工作過程。由于LED燈是電阻性的負載，通過控制LED燈兩端的電壓就可以達到控制LED燈上電流的目的。在LED驅(qū)動模塊中，使用BUCK電路的變形來給LED燈做均流控制，電路如下：12

L1D1RV10Vdc

0Q112

L1D11LED1122LEDn0R1工作原理分析控制芯片（OZ9986）功能介紹內(nèi)部框圖工作原理分析3.2芯片引腳功能介紹1：RT2:

VSEN定時電阻設置工作頻率過電壓和過驅(qū)動保護閾值3/4/5:

ISW1/2/3功率MOSFET電流檢測6:

SSTCMP軟啟動器和升壓補償7:

GNDA

模擬地8/9/10:DRV3/2/1

功率MOSFET的驅(qū)動器輸出11:

GNDP12:

VDDP電源地功率集成電路電源輸入13/14/15/16/17/18:COMP6/5/4/3/2/1每串LED電流平衡控制19:ENA

集成電路啟用20/21/22/23/24//25:ISEN1－6

每串LED電流檢測26：VDDA

信號電源的IC電源輸入27：DIM28：SEL背光的輸入信號直流電壓來設置同步的PWM調(diào)光頻率29：VSYNC

同步信號或PWM調(diào)光頻率電阻設置鎖相環(huán)補償工作原理分析3.3芯片關鍵參數(shù)要求工作原理分析4.4芯片工作原理1.啟動特性OZ9986啟用時，ENA上的電壓大于大約2.2V的，當電壓小于大約1.0V的IC失去工作能力。具有欠壓鎖定保護功能，提供和將禁用集成電路功能。當電壓VDDA/VDDP下降到大約為3.0V時，IC輸出被禁用。該IC如要恢復正常運作，在VDDA/VDDP增加電壓必須超過大約4.0V的值。參考圖，建議啟動“ON”的順序是VIN，VDDA/VDDP，DIM，ENA.關斷“OFF”的順序是ENA

，DIM，VIN,VDDA/VDDP.工作原理分析2.軟啟動一旦IC被啟用，該DC/DC轉換器也開始啟動。為了避免浪涌電流延續(xù)到負載時開啟，這個軟啟動功能提供可靠的負載運作。軟啟動時間取決于電容器C7106的連接SSTCMP。電容器C7106的容值可根據(jù)實際定義，以滿足設計師的要求。例如，電容值（C7106的的470nF）將提供一個軟啟動時間約200ms的啟動過程。3.振蕩器頻率設置該IC是一個固定的頻率下運作模式，為升壓轉換器和開關模式平衡控制電路工作頻率。平衡控制電路開關模式工作頻率設置是通過外部電阻器R7105連接到RT。工作頻率可近似以下計算公式：R710633kC7107C7106

473474工作原理分析一旦平衡控制電路開關模式工作頻率被設定時，升壓轉換器頻率將跟隨，而且可以近似由下面的公式：N:升壓轉換器組數(shù)該IC對升壓轉換器驅(qū)動信號提供了一個相移功能。例如，如果3

DRV信號的使用，他們有一個120度之間的相移。如果2

DRV信號的使用，DRV1和DRV2有一個180度之間相移，而DRV3被禁用。如要禁用DRV3，ISW3連接到VDDA。相移功能可優(yōu)化電源效率，減少了輸入/輸出電流紋波。4.LED電流設置和校準一旦工作頻率設定，下一步是確定的LED電流。LED電流是由精密電阻與每一組ISEN連接并接地，LED電流可以近似的公式如下：工作原理分析(

OUT

C

in

uF

):C7121/C7122如圖LED電流平衡電路采用了開關模式穩(wěn)壓器，一個電感組成，肖特基二極管和一個N溝道MOS晶體管分別連接COMP引腳。通過COMP腳調(diào)整每路占空比控制每串LED電流。根據(jù)提供參考的LED電流，在ISEN1–6上設置每串LED電流。DC/DC轉換器調(diào)節(jié)LED電流可根據(jù)以上設置。在正常運作時，通過檢測ISEN1-6串最低電流，控制升壓轉換器。電阻R7106（Rcmp）和電容C7106（Ccmp）連接到SSTCMP是用于控制回路補償。下面方程可以用來作為參考選擇電阻和電容值：+24V32Q71611

ME2308SC7181103/080512D7161CH11COMP11GR1B(SMA)1

2L7161

470uH/220mAC7171102R71614R99,1%/0805R7171

100RIS11R7151

100RR71814R3,1%/0805工作原理分析升壓模式（BOOST）操作當系統(tǒng)的輸入電壓低于所需的電壓驅(qū)動所有的LED，IC的是在升壓模式工作。該系統(tǒng)驅(qū)動電壓輸出以滿足最大的LED串電壓（正向電壓）。其它LED串由各自的平衡控制電路調(diào)整。降壓模式（BUCK）操作當輸入電壓超過所有的驅(qū)動電壓，LED串的升壓轉換器停止運作,降壓開關模式平衡電路執(zhí)行的LED電流控制,每串LED由各自的平衡控制。工作原理分析Rvsync建議值是在范圍約20kohm?200kohm。R71110RC7109474IS16IS15IS14IS13IS12COMP11COMP12COMP137.背光亮度控制PWM調(diào)光控制是通過直流電壓控制DIM引腳。直流電壓范圍約為3.0V至0.1V的控制面板的亮度從100％至0％。在PWM調(diào)光頻率可以是自由運行或由外部輸入同步信號，與VSYNC引腳連接。7a.獨立的背光亮度調(diào)節(jié)頻率在自由運行調(diào)光頻率是由電阻R7110與VSYNC和地面之間的連接。先使同步功能失去能力，在使用自由運行調(diào)光頻率時，必須LPF

連接VDDA.。典型的自由調(diào)光頻率可以近似公式如下：VEE12345678910111213RT

VSENISW3ISW2ISW1SSTCMPGNDADRV3DRV2DRV1GNDPVDDPCOMP6COMP5COMP4141530292827262524232221201918LPFVSYNCSELADIMVDDAISEN6ISEN5ISEN4ISEN3ISEN2ISEN1ENACOMP1COMP2COMP31716N7101OZ9986_SSOP30R710720kADIM1R71081k/NCIS11EN1C7108103R711015k工作原理分析7b.移相功能IC提供的PWM相移功能調(diào)光操作。當所有的6串LED都連接，每串相移60度。下圖說明了“開/關”的PWM調(diào)光波形6階段的應用。對于5相調(diào)光，ISEN6被拉至VDDA并從控制回路排除在外。該LED控制回路只包括ISEN1~5

和COMP1~5。對于4相調(diào)光，ISEN6和ISEN5是拉至VDDA和控制排除在外。

LED電流控制包括ISEN1?4和COMP1?4。對于3相調(diào)光，ISEN2，ISEN4和ISEN6是拉至VDDA和排除控制回路。

LED的控制回路包括ISEN1/3/5和COMP1/3/5。工作原理分析8.保護功能8A過流保護功能（OCP）OZ9986提供過流保護是為了保護升壓轉換器的MOSFET和LED串。ISW1?3個引腳的功率MOSFET提供過電流保護（OCP）。在功率MOSFET的“ON”期間，當任何引腳（ISW1?3）的電壓超過大約0.5V時，相應的（DRV1?3）會變成“OFF”，將無法打開“ON”O(jiān)Z9986還通過ISEN引腳檢測對LED電流平衡電路起到過流保護作用。當任何ISEN腳（電壓ISEN1?6）超過大約0.5V，相應的COMP引腳（COMP1?6）的將關閉，并會恢復到正常運作的最低“ON”的時間占空比。R7124R7125R7123

R7122

R71211R0/1206

1R0/12016R0/1206

NC1R0/1206ISW11G1D23，直至下一個驅(qū)動器周期開始。Q7101SEMBA5N10AR7141100RC7141102R71824R3,1%/0805C7172102R7172

100RR71624R99,1%/0805COMP12IS12R7152

100R132Q7162ME2308S工作原理分析8B.過壓保護（OVP）在啟動過程中，如果所有的LED串是開路的，當在VSEN電壓達到值約2.54V，所有的MOSFET的驅(qū)動器（DRV1?3）會變成“關”。要恢復正常工作，切換ENA。如果至少有一個LED串在正常運作，控制器將自動忽略開路功能，當