第三节　电源+LED驱动电路二合一板的维修技巧

一、背光LED驱动电路的基本知识

1.液晶彩电背光LED驱动特点

（1）必须用恒流源的方法驱动　LED属于半导体非线性器件，它的正向压降（VF）与正向电流（IF）的关系如图1-44所示。由曲线可知，当正向电压超过某个阈值，即通常所说的导通电压（不同颜色的LED正向导通电压不同）之后，可近似认为LED的正向导通电流IF与正向电压VF成正比。

LED属于半导体非线性器件，另外，LED的正向压降变化范围较大（最大可达1V以上），LED正向电压的微小变化就会引起正向电流很大的变化，从而引起亮度的较大变化。因此，LED不能采用恒压源的方法驱动（采用恒压源驱动不能保证LED亮度的一致性，并且影响LED的可靠性、寿命），而必须用恒流源的方法驱动。

（2）采用PWM的方法进行调光　为了保证LED发光恒定，光色正常，不能使用直流驱动的方法，即不能使用通过改变LED正向电流大小来改变LED发光亮度的方法。在LED背光液晶彩电中采用PWM的方法进行调光，利用控制LED的导通时间，而不改变导通期间正向电流的方法来控制LED的亮度。图1-45是背光LED驱动信号波形，当需要提高背光LED的发光亮度时，控制电路使LED的导通时间增长，LED的平均亮度提高；若需要降低背光LED的发光亮度时，控制电路使LED的导通时间变短，LED的平均亮度降低。使用这种PWM控制方式调整LED的亮度时，LED导通期间的正向电流并没有发生改变，因此LED白光的颜色也不会发生改变。

2.液晶彩电背光LED驱动电路的基本结构

液晶彩电LED背光驱动电路主要由驱动电源处理与控制电路、LED恒流驱动电路及PWM方式LED亮度调整电路等组成。在LED背光液晶彩电中，无论是侧光式LED配置还是直下式LED配置，都将几个或几十个LED串联成串，然后由驱动电路进行驱动。根据背光LED的配置方式和每串LED数量的多少、液晶彩电开关电源输出电压的高低等不同情况，背光LED驱动电路的电路结构可以大致分为以下几类。

（1）升压型LED驱动电路　升压型LED驱动电路简写为Boost电路，这种驱动电路在LED液晶彩电中使用很普遍。升压型LED驱动电路是将开关电源的输出电压（12V或24V或几十伏）升高至VLED电压（可达200V左右）后输出的。

升压型Boost电路形式如图1-46所示。工作过程：V1导通时段，VD1反偏，L1的电流线性上升，将能量储存于电感L1中，此时VLED输出电流完全由C2提供；V1关断时，由于L1中电流不能突变，L1中电压极性反偏，极性为左负右正，L1左端电压为输入电压（VIN），且L1通过VD1向C2充电，使C2电压（泵升电压）高于输入电压（VIN），此时电感储能向负载提供电流并补充C2单独向负载供电时损失的电荷。输出电压的调整是通过负反馈环控制V1的导通时间实现的。若直流负载电流上升，则导通时间会自动增加为负载提供更多的能量。若输入电压下降而Ton下降，则峰值电流即L1的储能会下降，导致输出电压下降。但负反馈环会检测到输出电压的下降，通过增大Ton来维持输出电压的恒定。至此，实现了VLED电压的输出。

C1：输入滤波电容，开路状态不会对电路造成实质性影响，短路会使后面电路失效。L1：储能电感。开路则电路失效，短路会使Boost电路无法工作，且可能使MOS管V1烧毁。出现故障时可以检测L1是否有短路，电感量是否还存在。L1损坏的情况多表现为电感量为0H。VD1：续流二极管。在线路中着重检测VD1是否有短路，是否有反向击穿。V1：开关控制MOS管。失效状态多表现为：D-S极短路、G-S极短路。C2：输出储能电容。必不可少，否则电路失效。在线路中着重检测电容正负极是否短路，电容是否失效。

由于多路的LED灯条存在一个VFmax（VF最大值），每路VF电压与VFmax的电压差为ΔVF=VFmax-VF。如流过每条LED灯条的电流设定为ILED的话，则每路的功率损耗P=ΔVFILED。该损耗最终加在LED定电流和电流平衡控制模块上，产生发热，整个驱动电路能效降低，造成能源浪费。解决该问题可以有两种方法：一是，LED灯条生产厂家控制每条灯条的VF电压，保证VF电压的一致性，减小ΔVF，也就是需要筛选单个LED，严格控制VF范围；二是，改变LED驱动电路形式，对驱动技术进行创新，采用降压型的开关电路。

（2）降压型LED驱动电路　降压型LED驱动电路能够很好地解决多路LED灯串存在的电压差问题，提高转换效率，是LED驱动的一项新技术。

降压型LED驱动采用降压型开关电路，简化的电路形式如图1-47所示。输入电压VIN高于灯条的VF电压，通过开关管、电感、续流二极管进行降压，LED定电流和电流平衡控制模块实现电流控制。

为了减小流过LED的纹波电流，电感电流一般工作在电流连续模式，电感的电流波形如图1-48所示。

降压型LED驱动的原理：当V5的栅极为高电平时，V5导通，VIN通过储能电感L2给负载（LED灯条）供电，其等效电路如图1-49（a）所示。由于电感上的电流不能突变，L2上将产生一个反向的感应电压，达到降低负载上电压的目的。当V5的栅极为低电平时，V5截止，其等效电路如图1-49（b）所示。由于电感上的电流不能突变，储能电感L2通过续流二极管VD2继续给负载供电。电路重复以上步骤，就能实现降压的功能。

二、电源+LED驱动电路二合一板维修方法和技巧

电源+LED背光驱动电路二合一板与电源+逆变板相比，其开关电源部分的电路结构和工作原理基本相同，因此，有关开关电源部分的维修方法和技巧不再重复，这里重点介绍LED背光驱动电路的维修方法和技巧。

1.背光LED驱动电路维修方法和技巧

（1）LED驱动电路测量的接地　LED驱动电路的供电由开关电源二次侧提供，因此，LED背光驱动电路接地端均为“冷地”。

（2）脱板维修方法　电源+LED驱动电路二合一板脱板维修时，也可像电源+逆变板那样，用一只电阻将接口中的STB端接到+5V待机电压上，强制打开电源；分别用一只电阻将背光开/关控制端、调光控制端接到+5V供电端子上，使LED驱动电路进入工作状态。

（3）测VLED输出电压的方法　LED背光驱动电路和CCFL背光驱动电路相比，没有交流高压输出，保护电路较少，且输出的是直流电压，其电压值一般在几十伏至两百余伏，因此，可以用万用表直流电压250V挡测量其电压值。应注意的是，LED驱动电路输出电压在不接负载和接负载时有较大差异。如LCD32T-AUC屏背光驱动电路接负载时输出电压是57V，不接负载时输出电压是120～140V；LCD55T-SS1屏二合一板接负载时输出电压是200V，不接负载时输出电压是125V。

（4）对比法、替换法在检修LED背光驱动电路中的应用　LED背光驱动电路一般有几组VLED电压输出，每组不仅输出电压相同，而且电路组成和电路元器件也相同，因此维修其中一路故障时，可参考其他正常支路的电压、电阻和元器件参数。另外，也可采用相同电路和负载灯串互换的方法，确定故障范围，为维修提供方便。

（5）背光LED驱动电路的假负载　维修电源+LED背光驱动电路二合一板，由于LED背光灯条和每款LED驱动电路相匹配（电压和电流），可换性很小，最好使用LED专用维修工装或直接在原机上维修。有部分电源+LED背光驱动电路二合一板的LED背光电路容易找到假负载，而有部分不易找到合适的假负载。LED背光电路的假负载一般有以下两种。

一种是用普通220V白炽灯泡作假负载。如检修海信2031型电源、LED背光驱动电路二合一板就可在背光驱动电路的输出接口LED+、LED-两端用一个25W/220V的普通白炽灯作假负载。

另一种是用电阻作假负载。可以用10W的水泥电阻来作LED驱动电路的假负载，所接的假负载电阻的阻值等于LED背光驱动电路的输出电压与输出电流的比值。部分板上标注有输出电压和输出电流，这样可计算出假负载电阻的阻值。若不知道LED驱动电路输出的电压与电流，这时可先通过输出电压滤波电容的耐压值大致判断输出电压值，如电容的耐压值为63V，表明输出电压不会超过45V；电容的耐压值为160V，表明输出电压不会超过100V。接下来可根据经验选择假负载电阻。输出电压不大于100V的，假负载电阻的阻值一般选为1kΩ；输出电压高于50V小于100V的，假负载电阻的阻值一般选为500Ω；输出电压低于50V的，假负载电阻的阻值一般选为100Ω。

另外，还可以采用自制LED灯串作为假负载。

2.背光LED驱动电路故障检修思路

LED背光驱动电路的检修比灯管背光驱动电路要简单一些，因为LED背光驱动电路一般是由多个相同结构但是相互独立的电路组成的，同时出现故障的情况不多见，一般不会像灯管逆变电路那样，一路出现故障整个逆变电路进入保护状态。

LED背光驱动电路的故障现象主要有：黑屏；开机屏幕一亮随即黑屏；局部不亮，在某一部分出现黑块、暗区等。

（1）黑屏故障检修思路　黑屏（背光灯全部不亮）故障，说明LED背光驱动电路未工作。先测量LED背光驱动电路的供电是否正常：一是测量背光控制芯片的12V供电；二是测量升压电路（或降压电路）的几十伏至一百多伏的供电。如果供电不正常，则首先排除开关电源部分故障，只有上述电压正常后才能进行下一步的背光系统的维修。

当供电正常后，再检查主板控制系统送到二合一板的背光开/关控制和亮度控制电压是否正常。供电和控制信号均为正常，则需进一步检查LED背光驱动电路。重点检查升压（或降压）电路中的大功率开关管是否击穿，LED背光控制芯片是否损坏。LED背光控制芯片的检查方法仍是先检查工作三要素（供电、使能控制信号、亮度控制信号）是否正常，再检查外围元器件，最后判断芯片是否损坏。

（2）开机屏幕一亮随即黑屏故障检修思路　开机屏幕一亮随即黑屏，是背光驱动电路出现过压、过流现象引起的。解除背光保护控制后通电检测时，应密切关注LED驱动电路部分有无过热、冒烟及某一VLED驱动电压输出异常。用万用表电压挡逐个测量各电压、电流取样点，并比较几个取样点的差异，就可迅速找到故障点。注意检查过压、过流检测部分元件有无变值、失效。

（3）局部不亮，某一部分有暗区故障检修思路　这种故障一般是对应的LED灯条没有工作造成的，可以检查对应的驱动电路和LED灯条有无LED击穿短路。先确定是哪路LED灯条或驱动电路发生故障，再采用与正常LED灯条和驱动电路对比和互换的方法判断故障范围，直到找到故障元器件。