TFT LCD 电源供电正负压电路分析

各位朋友大家好,最近在网上看到了个原理图,是用来给液晶LCD供电的,其电路如下所示,今天我们就一起分析一下电路工作原理。

这个电路的设计我感觉是非常有意思的,他用了一颗开关电源芯片(Boost拓扑),型号是MP1541,除了这个Boost升压拓扑之外,他又增加了两个电荷泵电路在上面,这样的话就是一个芯片输出三种电压,分别是16V,-7.5V,10.86V左右。下面是电路划分:

对于LCD这种需要多种电压驱动的场合,如果使用三颗电源芯片,显然对于成本来说是接受不了的,所以这种电路的出现就恰到好处,可以使用单颗芯片输出三种不同的电压。下面是这个电路的电流路径,我们先分析正压部分。当芯片内部开关管导通的时候,即SW节点电压为0V左右的时候,此时电流如下所示流动,储能电感L1通过芯片内部开关管充电,电容C18也通过芯片内部开关管充电,充电电压为左负右正,电容两端压差为10V左右。:

然后当芯片内部的开关管截止的时候,此时SW节点电压大概是10V+Vd1(二极管压降)。那么由于电容两端电压不会突变,所以说C18左边电压变为10V+Vd1,其右侧电压大概就是20+Vd,然后由于还有一个钳位的稳压管,所以最终输出电压会被稳压管钳位到16V。电流流向如下所示:

那么分析完正压部分,负压部分也是一样的分析,当芯片内部的开关管关闭的时候,即SW电压为高电压时,此时电容C13会充电,C13两端电压会被冲到10V左右,其充电路径如下所示:

然后当芯片内部的开关管打开的时候,即SW电压为低电压时,此时电容C13左边的电压会变成0V,然而又由于刚才上一步电容C13两端充满了10V的电压,且电容两端电压不能突变,那么电容右侧的电压就会变成-10V。此时就会产生另一个充电路径,然后最终因为稳压二极管D4的钳位,会输出-7.5V的电压,电流路径如下所示:

这电路我在MPS的MP1452开关电压芯片的手册中看到了,是个典型应用电路,只不过MP1452的手册中他的正倍压多用了一级,倍压的倍数更大一些,相当于是3*Vo,这个电路和刚才分析的电路是一样的:

不过值得一提的是,这个电路的驱动能力有限(电荷泵形式),大概只能输出10mA左右的电流值,也只能用作这种低电流需求的例如液晶显示驱动的供电电路。如果负载较大的话,电压可能达不到预期电压且纹波较大。这个大家使用的时候需要格外注意和小心。

好的,那么本期的分享就到此结束了,这种电荷泵和电源芯片的组合还是很不错的,非常值得学习和借鉴。感谢您的阅读和点赞分享,谢谢~:grin: