Различных контроллеров, предназначенных для управления лампами CCFL в модулях задней подсветки LCD-дисплеев, на сегодняшний день можно насчитать несколько десятков. Такое множество управляющих микросхем можно объяснить многообразием вариантов схемотехники инверторов, постоянно изменяющимися требованиями к инверторам, наличием на рынке сразу нескольких разработчиков элементной базы, разными техническими характеристиками предлагаемых микросхем и т. д. и т. п. Но специалист, занимающийся ремонтом LCD-дисплеев, должен, конечно же, быть знаком со всем спектром элементной базы, должен хорошо представлять особенности каждой применяемой микросхемы и уметь ее проверять. Сегодняшний наш обзор посвящен одному из самых популярных контроллеров задней подсветки ЖК-дисплеев – микросхеме BIT3105.

Микросхема BIT3105 представляет собой интегрированный контроллер для управления лампами CCFL. Контроллер BIT3105 использует новую, усовершенствованную технологию управления инвертором, построенным по мостовой (Full Bridge) схеме. К основным особенностям контроллера BIT3105 можно отнести то, что:

- он имеет рабочее напряжение от 4.5В до 13.2В;

- обеспечивает управление мостовым преобразователем в режиме ZVS (переключение при нулевом напряжении);

- поддерживает частоту преобразования от 30 до 250 кГц;

- обеспечивает высокий КПД преобразователя (до 85%);

- имеет встроенную схему управления яркостью, работающую в режиме ШИМ;

- позволяет программировать длительность периода «мягкого» старта;

- позволяет программировать напряжение «поджига»;

- имеет встроенную триггерную защиту от обрыва в цепи ламп;

- обеспечивает нулевое потребление тока в режиме ожидания Standby;

- имеет входной управляющий сигнал, с помощью которого может включаться и выключаться без блокировки питающего напряжения;

- имеет высоковольтные тотемные выходы;

- обеспечивает малое потребление мощности.

Контроллер BIT3105 выпускается в 20-контактном корпусе типа SSOP (рис. 1). В табл. 1 представлено описание контактов микросхемы. Архитектура BIT3105 оптимизирована под управления инвертором задней подсветки LCD-экрана. Контроллер относится к классу перспективных разработок, т. к. ориентирован на управление инвертором с мостовой топологией, позволяющей получить высокий КПД преобразователя и позволяющей создавать в импульсном трансформаторе инвертора симметричный переменный ток.

Рис. 1

BIT3105 напрямую контролирует ток ламп, и осуществляет его регулировку методом широтно-импульсной модуляции. Для обеспечения «поджига» лампы, в процессе которого ток через лампу не протекает, BIT3105 формирует переменное напряжение на выходе инвертора в течение достаточно длительного периода времени, что позволяет гарантировать «поджиг» лампы. Управление яркостью лампы по методу ШИМ начинается сразу же после «поджигания» лампы.

 

№	Обознач.	Описание
1	INN	Инвертирующий вход внутреннего усилителя ошибки.
2	CMP	Выход внутреннего усилителя ошибки.
3	AGND	«Общий» для аналоговой части микросхемы.
4	OLP	Вход детектора тока лампы. Через этот вход осуществляется защита от «обрыва» лампы. Ситуация об-рыва определяется в том случае, если на этом входе фиксируется напряжение, величиной менее 300мВ.
5	RTDLY	Контакт для подключения внешнего резистора, с помощью которого задается опорный ток IREF, пред-назначенный для формирования различных временных задержек. С помощью этого резистора и раз-личных внешних конденсаторов задаются такие параметры, как: длительность мягкого старта, частота генерации ламп, частота ШИМ-контроллера регулировки яркости, задержка выходных импульсов, вре-мя перекрытия импульсов.
6	LOAD	Выход, сигнализирующий о протекании (или об отсутствии) тока в лампах. Может использоваться для управления внешними опциональными ключами. Это выход с открытым стоком внутреннего транзис-тора, который управляется входным напряжением OLP. Если напряжение на OLP становится ниже 300 мВ (обнаружен обрыв лампы), внутренний транзистор открывается, в результате чего контакт LOAD шунтируется на землю и на нем создается втекающий ток. Если же на конт. OLP напряжение более 300 мВ (нормальная работа инвертора), то внутренний транзистор закрыт, и контакт LOAD «изолирован».
7	CTOSC	Контакт для подключения внешнего частотозадающего конденсатора, заряжаемого током IREF. Ем-кость этого конденсатора совместно с номиналом резистора, подключенного к контакту RTDLY, задает частоту выходных импульсов микросхемы, т. е. задает частоту генерации ламп (30–250 кГц).
8	PGND	«Общий» для выходных драйверов микросхемы.
9	NOUT2	Выход выходного драйвера № 2. Управляет N-канальным MOSFET-транзистором.
10	NOUT1	Выход выходного драйвера № 1. Управляет N-канальным MOSFET-транзистором.
11	POUT1	Выход выходного драйвера № 1. Управляет P-канальным MOSFET-транзистором.
12	POUT2	Выход выходного драйвера № 2. Управляет P-канальным MOSFET-транзистором.
13	PVDD	Питающее напряжение выходных драйверов. Номинал напряжения от 4.0В до 13.2В.
14	EA	Вход включения/выключения микросхемы. Этот вход смещен на «землю» с помощью внутреннего ре-зистора номиналом   80К±15%. Порогом удержания является напряжение 1.4В, т. е. если входное напря-жение становится более 1.4В, то микросхема запускается, а если ниже 1.4В – выключается.
15	PWMOUT	Выход ШИМ-контроллера регулировки яркости. На выходе формируются импульсы, длительность ко-торых управляет яркостью лампы и пропорциональна величине напряжения на входе DIMDC. Выход может быть смещен на величину напряжения AVDD с помощью резистора номиналом 200 Ом и внеш-него опционального ключа. Высокий уровень PWMOUT в этом случае позволяет уменьшить яркость лампы до минимального значения, т. е. позволяет, фактически, выключить лампу.
16	CTPWM	Контакт для подключения частотозадающего конденсатора ШИМ-контроллера регулировки яркости. Емкость конденсатора, совместно с номиналом резистора, подключенного к контакту RTDLY, опреде-ляет частоту импульсов на контакте PWMOUT (10–100 кГц).
17	DIMDC	Вход ШИМ-контроллера регулировки яркости. Аналоговый сигнал управления яркостью, подаваемый на этот вход, преобразуется в импульсы, формируемые на контакте PWMOUT.
18	AVDD	Напряжение питания аналоговой части микросхемы.
19	SST	Контакт (выход) для подключения времязадающего конденсатора. Этим конденсатором (совместно с резистором, подключенным к контакту RTDLY) задается время периода «поджига» лампы и время мя-гкого старта. Защита от обрыва лампы начнет функционировать только после того, как на данном кон-такте напряжение станет выше 2.5В.
20	CLAMP	Вход фиксации при превышении напряжения. Если напряжение на этом входе становится более 2В, то включаются внутренние цепи, создающие на контакте INN ток величиной 100 мкА, что приводит к ограничению и фиксации длительности выходных импульсов на NOUT1/2 и POUT1/2.

Выходные драйверы микросхемы изготовлены по высоковольтной CMOS технологии и питаются напряжением, величиной до 13.2В. Все это позволяет управлять P-канальными транзисторами напрямую, без применения повышающей цепи.

Контроллер BIT3105 имеет встроенную цепь фиксации и ограничения всплеска напряжения, предназначенную для защиты импульсного трансформатора и силовых транзисторов инвертора в период «поджига» лампы. Кроме того, BIT3105 обеспечивает, по-настоящему, надежную защиту от обрыва в цепи ламп, причем защита является триггерной, т. е. при обнаружении обрыва, триггер защиты срабатывает и блокирует работу контроллера BIT3105 до его повторного перезапуска. Триггерная защита предотвращает автогенерацию и самопроизвольный перезапуск микросхемы при возникновении аварийного состояния.

Блок-схема контроллера BIT3105 представлена на рис. 2. Рассмотрим особенности функционирования BIT3105.

 

Рис. 2

UVLO

Микросхема BIT3105 оснащена схемой UVLO – схемой отключения при пониженном напряжении. Схема UVLO выключает выходные драйверы контроллера, если входное питающее напряжение микросхемы становится слишком низким (ниже 4.0В). При этом все выходы контроллера устанавливаются в состояние логического «высокого уровня».

В составе BIT3105 имеется встроенный прецизионный источник опорного напряжения, нечувствительный к изменениям температуры. Источником формируется напряжение 1.25В (± 0.0375В), которое можно проконтролировать на контакте INN (конт.1). Из этого напряжения путем усиления или, наоборот, деления получают целый ряд других внутренних опорных напряжений, необходимых для функционирования контроллера.

EA

Включение и выключение контроллера BIT3105 осуществляется посредством сигнала на контакте EA. Удобство такого подхода заключается в том, что для выключения микросхемы не требуется отключения ее питающего напряжения. Если микросхема выключается сигналом EA, то все ее выходы переводятся в высокий логический уровень.

CLAMPING и OVP

Контроллер BIT3105 обеспечивает защиту от превышения напряжения (OVP – Over Voltage Protection). Назначением этой функции является возможность ограничения на заданном фиксированном уровне выходного напряжения, прикладываемого к лампам. Наличие такой функции особенно важно при «поджиге» лампы. Дело в том, что в период «поджига» к лампе прикладывается повышенное напряжение, но ток через лампу не течет, а, следовательно, отсутствует и сигнал обратной связи. Таким образом, в период «поджига» невозможно осуществлять контроль тока лампы, а, значит, невозможно осуществлять и управление силовыми транзисторами инвертора. Поэтому многие схемы в период «поджига» работают в автогенераторном (неуправляемом) режиме без каких-либо ограничений, т. е. ШИМ-контроллеры формируют на своих выходах импульсы максимальной длительности. В результате, во вторичной обмотке импульсного трансформатора могут появляться достаточно высоковольтные импульсы напряжения, способные вывести из строя и силовые транзисторы инвертора, и импульсный трансформатор.

Контроллер BIT3105 позволяет избежать ситуации, когда в период «поджига» к лампам прикладывается слишком высокое и опасное напряжение, т. е. контроллер позволяет задать тот уровень «поджигающего» напряжения, выше которого оно быть не должно. Такое ограничение осуществляется с помощью контакта CLAMP (фиксация). Если на этом контакте напряжение становится выше 2.0V, то запускается процесс ограничения выходного напряжения инвертора. Суть процесса заключается в том, что на контакт INN (инвертирующий вход внутреннего усилителя ошибки) подается внутреннее смещающее напряжение, создаваемое внутренним источником тока 100 мкА, т. е. на контакте INN искусственно создается напряжение обратной связи. В результате, ширина импульсов на выходе контроллера начинает ограничиваться, что автоматически приводит и к ограничению напряжения на лампе. Таким образом, эту часть схемы можно рассматривать, как «запасную» обратную связь, работающую, в основном, во время «поджига» лампы. Но не только. В принципе, защита от превышения напряжения через контакт CLAMP функционирует и в остальное время работы контроллера, позволяя защищать транзисторы инвертора и импульсный трансформатор, например, в момент обрыва в цепи ламп или при пропадании сигнала обратной связи.

Превышение напряжения оценивается по величине импульсов, снимаемых с емкостного делителя (C1/C2), установленного параллельно вторичной высоковольтной обмотке импульсного трансформатора (рис. 3). Эти импульсы выпрямляются (диодом D1) и подаются на вход CLAMP. Уровень высоковольтного напряжения, при котором срабатывает защита от превышения и начинается ограничение, регулируется подбором номинала резистора R1.

 

Рис. 3

ERROR AMPLIFIER

Усилитель ошибки, как и во всех ШИМ-контроллерах, обеспечивает сравнение опорного напряжения, прикладываемого к одному из контактов (внутреннему) с напряжением обратной связи, подаваемым на второй контакт, выведенный наружу (контакт INN – конт.1)). На выходе усилителя формируется напряжение, пропорциональное разности этих двух входных напряжений, т. е. выходной сигнал усилителя, фактически, показывает, насколько два сравниваемых сигнала отличаются друг от друга. Выход усилителя – это контакт COMP (конт.2), который одновременно является и входом ШИМ-компаратора. Между контактами INN и COMP, традиционно включается компенсирующая цепь, управляющая частотной характеристикой замкнутой петли обратной связи.

На вход INN подается сигнал обратной связи, величина которого пропорциональна току лампы. Чем больше напряжение на входе INN, тем меньше должна быть длительность импульсов на выходе. Изменение длительности импульсов осуществляется ШИМ-компаратором, который сравнивает сигнал усилителя ошибки с пилообразным напряжением, формируемым внутренним генератором (рис. 4).

Рис. 4

RTDLY

В составе BIT3105 имеется встроенный источник опорного тока. Величина этого тока задается номиналом резистора, подключенного к контакту RTDLY (конт.5) и величиной опорного напряжения (которое, кстати сказать, является фиксированным – 1.25В). Величина опорного тока IREF определяется формулой (1) Этим опорным током заряжаются различные внешние конденсаторы, подключенные к соответствующим выводам микросхемы. Естественно, что время заряда этих внешних конденсаторов будет определяться двумя параметрами:

- емкостью самих конденсаторов;

- величиной опорного тока, значение которого в свою очередь определяется номиналом резистора на контакте RTDLY.

Таким образом, меняя сопротивление резистора RTDLY и емкость внешних конденсаторов можно регулировать следующие параметры контроллера:

- задержку выходных импульсов (определяется исключительно номиналом RTDLY);

- длительность периода перекрывания выходных импульсов (определяется исключительно номиналом RTDLY);

- длительность периода мягкого старта (определяется номиналом RTDLY и конденсатором на контакте SST);

- длительность периода «поджига» (определяется номиналом RTDLY и конденсатором на контакте SST);

- частоту задающего генератора (определяется номиналом RTDLY и конденсатором на контакте CTOSC);

- частоту ШИМ-компаратора регулировки яркости (определяется номиналом RTDLY и конденсатором на контакте CTPWM).

Частота задающего генератора определяется соотношением (2). Так, например, чтобы установить частоту генерации ламп на величину 45 кГц, необходимо использовать резистор RTDLY сопротивлением 82кОм и конденсатор, емкостью 350пФ подключить к контакту CTOSC.

Delay/Overlap

Контроллер BIT3105 предназначен для управления мостовым преобразователем и поэтому имеет четыре выходных контакта (конт.9, конт.10, конт.11, конт.12), на которых формируются импульсы для управления четырьмя силовыми транзисторами. Два выхода предназначены для управления N-канальными транзисторами (NOUT1 и NOUT2), и два – для управления P-канальными транзисторами (POUT1 и POUT2). Импульсы на всех четырех контактах должны быть синхронными, т. е. должны генерироваться в заданной последовательности и с заданными задержками. Эквивалентная схема мостового преобразователя представлена на рис. 5.

Рис. 5

Для создания одной полуволны переменного тока первичной обмотки импульсного трансформатора должны быть открыты транзисторы Q1 (P-канальный) и Q4 (N-канальный). Вторая полуволна создается аналогично при одновременном открывании транзисторов Q2 (N-MOSFET) и Q3 (P-MOSFET). Исходя из этого, последовательность формирования выходных импульсов контроллера BIT3105 выглядит так, как это представлено на рис. 6. Здесь необходимо обратить внимание на следующие моменты.

Рис. 6

P-канальные транзисторы открываются сигналами низкого уровня, формируемыми на контактах POUT1 и POUT2. N-канальные транзисторы открываются сигналами низкого уровня, формируемыми на контактах NOUT1 и NOUT2. P-канальный транзистор открывается с некоторой задержкой после того, как уже открылся N-канальный транзистор. Эта временная задержка в документации обозначается как Delay.

В момент открывания P-канального транзистора желательно, чтобы ЭДС самоиндукции, наводимая в обмотках импульсного трансформатора, была равна нулю. Это позволяет формировать переменный ток правильной формы и уменьшает величину динамических потерь при переключении транзисторов, что ведет к снижению рассеиваемой мощности и снижению температуры кристалла транзисторов. Подобный режим переключения транзисторов получил название ZVS (Zero Voltage Switching) — переключение при нулевом напряжении. Как же уменьшить ЭДС до нуля? Оказывается очень просто – достаточно на некоторый момент времени одновременно открыть оба N-канальных транзистора при закрытых P-канальных транзисторах. Это приводит к тому, что оба вывода первичной обмотки импульсного трансформатора шунтируются на «землю», и ЭДС, какой бы полярности она не былая, «сбрасывается» (рекуперируется) на «землю», т. е. обмотка «разряжается» (рис. 7). Период, когда оба N-MOSFET транзистора открыты, обозначается Overlap – период перекрывания (см. рис. 6).

Рис. 7

Контроллер BIT3105 позволяет программировать длительность периодов Delay и Overlap, и делается это посредством изменения номинала резистора RTDLY – чем больше сопротивление этого резистора, тем больше и длительность периодов Delay/Overlap (см. рис. 8).

 

Рис. 8

SoftStart

Схема мягкого старта (Soft Start) позволяет плавно изменять длительность выходных импульсов контроллера в момент включения. Эта схема принудительно ограничивает длительность импульсов в момент запуска микросхемы и обеспечивает их плавное увеличение с течением времени, что значительно облегчает режим запуска силовых транзисторов, управляемых контроллером. Длительность периода мягкого старта определяется временем заряда внешнего конденсатора CSST, подключенного к контакту SST (конт.19). Этот конденсатор заряжается током, величиной примерно 0.02xIREF. По мере заряда конденсатора, максимальная длительность выходных импульсов возрастает. Когда конденсатор полностью зарядится, период мягкого старта закончится, и на выходе контроллера могут формироваться импульсы максимальной длительности. Градиент потенциала мягкого старта определяется соотношением (3), из которого видно, что управлять временем мягкого старта можно путем подбора резистора RTDLY и конденсатора CSST.

С конденсатором CSST напрямую связан и период «поджига» лампы, т. к. его длительность определяется формулой (4), из которой следует, что длительность «поджига» программируется подбором внешних элементов (резистора RTDLY и конденсатора CSST). Так, например, при использовании резистора RTDLY, сопротивлением 82 кОм, и конденсатора CSST, емкостью 0.047 мкФ, длительность периода «поджига» составляет примерно 2 секунды.

Необходимо отметить, что только после окончания периода «поджига», начинает функционировать защита от обрыва ламп (OLP).

OLP

Защита от обрыва ламп (Open Lamp Protector) обеспечивает блокировку контроллера в случае, когда ток в цепи ламп отсутствует после того, как закончится период «поджига». Обрыв в цепи лампы является одной из самых опасных ситуаций в работе инвертора, т. к. инвертор (а это импульсный источник) в данном случае начинает работать без нагрузки, что неминуемо приводит к выходу из строя силовых транзисторов импульсного преобразователя.

Контроль тока осуществляется через контакт OLP (конт.4), на который подается напряжение, снимаемое с «холодного» (cool) конца лампы, но предварительно выпрямленное и сглаженное (диодом D4 и конденсатором C3 – см. рис. 9). Внутри контроллера имеется компаратор, сравнивающий напряжение контакта OLP с внутренним опорным напряжением. Если на входе OLP напряжение выше 300 мВ то это означает, что ток через лампу течет. Если же напряжение на контакте становится ниже 300 мВ, то это соответствует обрыву в цепи лампы, что приводит к формированию на выходе компаратора сигнала, блокирующего работу контроллера. При срабатывании защиты, на выходах контроллера NOUT1, NOUT2, POUT1 и POUT2 устанавливается высокий уровень напряжения PVDD. Для сброса триггера защиты необходимо выключить и затем снова включить контроллер.

Рис. 9

Кроме того, компаратор OLP управляет еще и внутренним транзистором, сток которого соединен с контактом LOAD (конт.6). Сигнал LOAD управляет работой внутреннего ШИМ-контроллера регулировки яркости, а также может быть использован и для управления внешними элементами, например, транзисторными ключами. Транзистор LOAD открывается, когда определяется состояние обрыва в цепи лампы, в результате чего на контакте LOAD устанавливается сигнал низкого уровня. При закрытом транзисторе на контакте LOAD устанавливается сигнал «высокого» уровня (1.25В) за счет внешнего смещающего резистора.

PWM DIMMING

Регулировка яркости, которую в англоязычной литературе принято называть Dimming, в инверторах задней подсветки LCD-мониторов может осуществляться сигналами двух типов:

- импульсными сигналами с изменяющейся длительностью (ШИМ-регулировка);

- сигналом постоянного тока с изменяющимся уровнем (так называемая, аналоговая регулировка).

Наилучшим вариантом является применение ШИМ-регулировки, позволяющей обеспечить более широкий диапазон изменения яркости. Однако до сих пор очень многие разработчики мониторов используют устаревшую схемотехнику и проектируют основные платы таким образом, что ими формируются аналоговые сигналы управления яркостью. Но контроллер BIT3105 позволяет «исправить» эту ситуацию, преобразуя аналоговый сигнал в сигнал ШИМ. Для этого, в состав контроллера BIT3105 введен дополнительный ШИМ-контроллер – регулятор яркости.

На вход этого контроллера (конт.17) подается аналоговый сигнал DIMDC, формируемый основной платой монитора. Чем больше уровень этого сигнала, тем меньше должна быть яркость. ШИМ-контроллер преобразует этот аналоговый сигнал в импульсы высокой частоты (от 10 кГц до 100 кГц) на контакте PWMOUT (конт.15), причем длительность выходных импульсов пропорциональна уровню аналогового сигнала. В состав ШИМ-контроллера входят два основных элемента:

- генератор пилообразного напряжения;

- ШИМ- компаратор (рис. 10).

Рис. 10

ШИМ-компаратор сравнивает аналоговый сигнал DIMDC с пилообразным напряжением, находящемся в диапазоне между 0.2В и 2В. Результатом сравнения является формирование на выходе компаратора прямоугольных импульсов, частота которых равна частоте пилообразного напряжения. Частота пилообразного напряжения определяется емкостью, подключенной к контакту CTPWM, и, естественно, номиналом резистора RTDLY — см. соотношение (5).

Высокий уровень сигнала PWMOUT соответствует минимальному значению яркости лампы, а низкий уровень – максимальному. Исходя из этого, можно говорить об «инверсии» импульсов – т. е. чем больше их длительность, тем меньше яркость ламп (рис. 11).

Рис. 11

Поученный таким образом импульсный сигнал яркости, прикладывается к входному контакту INN (конт.1) и управляет шириной импульсов на выходе контроллера NOUT1/2 и POUT1/2.

О еще раз необходимо отметить, что использование ШИМ-контроллера регулировки яркости является опциональным, и он задействуется лишь по усмотрению разработчика. Регулировка яркости в BIT3105 вполне возможна и аналоговым сигналом, который прикладывается напрямую к контакту INN.

Контроллер BIT3105 в настоящее время используется очень широко и его можно встретить в мониторах самых различных брэндов. При этом схемы инверторов будут очень похожими, ведь их схемотехника в наибольшей степени определяется типом используемого контроллера ламп. В качестве примера использования контроллера BIT3105, можно привести схему модуля LIPS (инвертор +блок питания) монитора LG L1515, представленную на стр. 21 и стр. 22. При этом схема на стр. 21 соответствует инвертору задней подсветки, а на стр. 22 представлен блок питания монитора.

После достаточно подробного обзора контроллера BIT3105, дадим лишь короткие комментарии к схеме на стр. 21.

В качестве питающего напряжения инвертора используется напряжения VIN, номинал которого составляет 12V. Это напряжение прикладывается к транзисторам мостового преобразователя, и из него же получают питающее напряжение контроллера BIT3105. Подача питающего напряжения на контроллер осуществляется схемой запуска, состоящей из транзисторов Q9 и Q14. Эти транзисторы управляются сигналом ON/OFF, установка которого в высокий уровень приводит к открыванию транзисторов. В результате, из напряжения VIN формируется напряжение ICVCC номиналом 8. 2В с помощью стабилитрона D2. Полученное напряжение является питающим для контроллера BIT3105 и прикладывается к контактам AVDD и PVDD. Это же напряжение через интегрирующую цепочку R13/C28 подается на управляющий вход EA (конт.14), что приводит к запуску микросхемы.

Силовые ключи мостового преобразователя реализованы в виде транзисторных сборок U2 и U3, каждая из которых содержит один транзистор N-MOSFET и один транзистор P-MOSFET. Между средними точками мостовой схемы последовательно включены первичные обмотки двух импульсных трансформаторов (T1 и T2). N-канальные транзисторы управляются напрямую с выходов контроллер BIT3105 (конт.9 и конт.10). А вот для управления P-канальными транзисторами используются буферные каскады (Q7, Q8, Q10-Q13), хотя контроллер BIT3105 позволяет обойтись и без этого.

Инвертор можно считать двухканальным, т. к. в его составе имеется два импульсных трансформатора, на каждый из которых нагружена своя лампа. Именно поэтому все сигналы обратной связи и защиты представлены в «двойном экземпляре», т. е. они формируются в каждом из каналов и только затем объединяются или суммируются.

Сигналы обратной связи FB формируются на резисторах R27 и R29 и через диодные сборки D7 и D8 сводятся в одну точку на делителе R14/R15. В результате, наибольший из этих двух сигналов обратной связи подается на вход INN (конт.1) контроллер BIT3105.

Аналогично функционирует и цепь формирования сигнала CLAMP, для чего задействуются диодные сборки D3 и D4.

Несколько сложнее выглядит схема защиты от обрыва ламп (OLP). С «холодных» концов каждой из ламп снимается сигнал OLP (OLP1 и OLP2). Сигнал OLP1 управляет транзистором Q2, а OLP2 – транзистором Q3. Когда ток течет через обе лампы, которые подключены к разъемам CN2 и CN3, оба сигнала OLP1 и OLP2 установлены в «высокий» уровень. В результате, оба транзистора Q2 и Q3 открыты, что приводит к запиранию транзистора Q1 и установлению на контакте OLP (конт.4) контроллера BIT3105 напряжения более 300мВ. Стоит хотя бы одной лампе оборваться, как сигнал OLP1 (или OLP2) пропадает, что сразу же приводит к запиранию либо транзистора Q2, либо транзистора Q3. В результате, открывается транзистор Q1 и напряжение на конт.4 контроллера BIT3105 становится ниже 300мВ, что приводит к его блокировке и выключению инвертора.

Диагностика

Диагностирование контроллера BIT3105 можно проводить, исходя из его функциональной схемы. Его проверку можно разделить на несколько этапов.

1. Проверяются входные питающие цепи.

2. Проверяется отсутствие пробоя выходных каскадов.

3. Проверяется функционирование основных элементов контроллера.

Проверка питающих цепей. Проверка проводится для того, чтобы убедиться в отсутствии короткого замыкания на контактах питания. С помощью тестера необходимо «прозвонить» контакт AVDD (конт.18) и контакт AGND (конт.3), а также контакт PVDD (конт.13) с контактом PGND (конт.8). Сопротивление в обоих случаях должно быть большим. Наличие короткого замыкания в этих двух случаях однозначно указывает на неисправность микросхемы. Кроме того, конечно же, понятно, что пробой по этим контактам будет приводить к сильному разогреву корпуса микросхемы при ее включении.

Проверка на пробой выходных каскадов. Цель этой проверки – убедиться в исправности выходов микросхемы. Проверка проводится путем измерения сопротивления. Контакты NOUT1, NOUT2, POUT1, POUT2 (конт.9-конт.12) «прозваниваются» сначала относительно «земли» (конт.8) а затем относительно питания (конт.13). Все восемь измерений должны показать отсутствие короткого замыкания. Наличие малых сопротивлений при проверке указывает на неисправность контроллера.

Функциональная проверка. Цель этой проверки – убедиться в ее исправности и правильном функционировании. Более корректно проверять функционирование микросхемы на отдельном стенде, предварительно выпаяв ее из схемы. Однако на практике гораздо целесообразнее проводить быструю проверку непосредственно в схеме. Для этого необходимо попытаться запустить инвертор путем включения монитора или путем подачи питающего напряжения на контакты AVDD и PVDD. Кроме того, необходимо обратить внимание, что на контакт EA должен податься сигнал высокого уровня. Если микросхема исправна, то можно будет увидеть следующее:

- на контакте RTDLY (конт.5) должно появиться напряжение величиной 1.25В;

- на контакте CTOSC (конт.7) и на контакте CTPWM (конт.16) должно появиться пилообразное напряжение, которое контролируется с помощью осциллографа. Частота этих «пил» может значительно отличаться;

- в момент подачи питания на выходных контактах NOUT1, NOUT2, POUT1, POUT2 (конт.9-конт.12) должны появиться прямоугольные импульсы (хотя бы на короткий период времени).

Все это будет указывать на то, что в целом микросхема исправна. Дальнейшая же функциональная проверка требует создания различных условий, которые могут быть индивидуальными для каждой практической схемы. И для проведения такой углубленной проверки необходимо воспользоваться всей той информацией, которая была изложена в данной статье с целью создания соответствующих условий функционирования контроллера BIT3105.