液晶显示器电源电路的作用主要是将220V市电转换成液晶显示器工作所需的各种稳定的直流电，并为各种控制电路、逻辑电路、控制板等提供工作电压。在液晶显示器中，其工作稳定性直接影响液晶显示器能否正常工作。
1、液晶显示器电源电路的结构
液晶显示器电源电路主要产生5V、12V工作电压。其中5V电压主要为主板逻辑电路和操作面板上的指示灯提供工作电压；12V电压主要为高压板和驱动板提供工作电压。
电源电路主要由滤波电路、桥式整流滤波电路、主开关电路、开关变压器、整流滤波电路、保护电路、软启动电路、PWM控制器等组成。
其中，交流滤波电路的作用是消除市电中的高频干扰（线性滤波电路一般由电阻、电容和电感组成）；桥式整流滤波电路的作用是将220V交流电变换为310V直流电；开关电路整流滤波电路的作用是通过开关管和开关变压器将310V左右的直流电变换成不同幅值的脉冲电压；整流滤波电路的作用是将开关变压器输出的脉冲电压经过整流滤波后变换为负载所需的基准电压5V和12V。过压保护电路的作用是避免负载异常或其他原因造成开关管或开关电源的损坏；PWM控制器的作用是控制开关管的通断，根据保护电路的反馈电压来控制电路。
二、液晶显示器电源电路的工作原理
液晶显示器的供电电路一般采用开关电路方式。该电源电路将交流220V输入电压经过整流滤波电路变换为直流电压，再经开关管截止、高频变压器降压，得到高频方波电压。经过整流、滤波后，输出液晶屏各模块所需的直流电压。
下面以AOCLM729液晶显示器为例，讲解液晶显示器电源电路的工作原理。AOCLM729液晶显示器的电源电路主要由交流滤波电路、桥式整流电路、软启动电路、主开关电路、整流滤波电路、过压保护电路等组成。
电源电路板实物图：
电源电路原理图：
- 交流滤波电路
交流滤波电路的作用是滤除交流输入线路引入的噪声，抑制电源内部产生的反馈噪声。
电源内部的噪声主要包括共模噪声和常态噪声。对于单相电源，输入侧有2根交流电源线和1根地线。两根交流电源线与电源输入侧地线之间产生的噪声为普通噪声；两条交流电源线之间产生的噪声是正常噪声。交流滤波电路主要用于滤除这两类噪声。此外，它还起到电路过流保护和过压保护的作用。其中，保险丝用于过流保护，压敏电阻用于输入电压过压保护。下图是交流滤波电路的原理图。
图中，电感器L901、L902和电容器C904、C903、C902和C901构成EMI滤波器。电感L901、L902用于滤除低频常见噪声；C901、C902用于滤除低频正常噪声；C903、C904用于滤除高频普通噪声和正常噪声（高频电磁干扰）；限流电阻R901和R902用于在拔掉电源插头时对电容器进行放电；保险F901用于过流保护，压敏电阻NR901用于输入电压过压保护。
当液晶显示器的电源插头插入电源插座时，220V交流电经过保险丝F901和压敏电阻NR901以防止浪涌冲击，然后经过电容器C901、C902、C903、C904组成的电路，电阻器R901、R902和电感器L901、L902。抗干扰电路之后进入桥式整流电路。
2、桥式整流滤波电路
桥式整流滤波电路的作用是将220V交流电经过全波整流后变为直流电压，滤波后将电压变为市电电压的两倍。
桥式整流滤波电路主要由桥式整流器DB901和滤波电容器C905组成.
图中，桥式整流器由4个整流二极管组成，滤波电容为400V电容。220V交流市电经过滤波后，进入桥式整流器。桥式整流器对交流市电进行全波整流后，变成直流电压。然后直流电压通过滤波电容C905转换为310V直流电压。
3、软启动电路
软启动电路的作用是防止瞬间冲击电流对电容器的影响，保证开关电源的正常可靠工作。由于输入电路上电瞬间电容器上的初始电压为零，会形成很大的瞬时浪涌电流，这个电流往往会导致输入保险丝熔断，因此需要软启动电路被设置。软启动电路主要由启动电阻、整流二极管和滤波电容组成。如图所示为软启动电路原理图。
图中电阻R906和R907为1MΩ的等效电阻。由于这些电阻的阻值很大，所以它们的工作电流很小。开关电源刚启动时，SG6841所需的启动工作电流经电阻R906、R907经300V直流高压降压后加到SG6841的输入端（引脚3），实现软启动。一旦开关管进入正常工作状态，开关变压器上建立的高频电压经整流二极管D902和滤波电容C907整流滤波，成为SG6841芯片的工作电压，并启动up过程结束。
4、主开关电路
主开关电路的作用是通过开关管斩波和高频变压器降压获得高频方波电压。
主开关电路主要由开关管、PWM控制器、开关变压器、过流保护电路、高压保护电路等组成。
图中SG6841是PWM控制器，是开关电源的核心。它可以产生固定频率、脉宽可调的驱动信号，控制开关管的通断状态，从而调节输出电压，达到稳压的目的。。Q903为开关管，T901为开关变压器，稳压管ZD901、电阻器R911、晶体管Q902、Q901、电阻器R901组成的电路为过压保护电路。
当PWM开始工作时，SG6841的第8脚输出矩形脉冲波（一般输出脉冲频率为58.5kHz，占空比为11.4%）。该脉冲控制开关管Q903按照其工作频率进行开关动作。当开关管Q903不断导通、截止形成自激振荡时，变压器T901开始工作，产生振荡电压。
当SG6841的8脚输出端为高电平时，开关管Q903导通，开关变压器T901的初级线圈有电流流过，产生正负电压；同时，变压器的次级产生正负电压。此时次级上的二极管D910截止，此阶段为储能阶段；当SG6841的8脚输出端为低电平时，开关管Q903截止，开关变压器T901初级线圈上的电流发生瞬时变化。为0时，初级的电动势为下正上负，次级上感应出上正下负的电动势。此时，二极管D910导通，开始输出电压。
(1)过流保护电路
过流保护电路的工作原理如下。
开关管Q903导通后，电流从开关管Q903的漏极流向源极，在R917上产生电压。电阻R917是电流检测电阻，其产生的电压直接加到PWM控制器SG6841芯片过流检测比较器的同相输入端（即6脚），只要电压超过1V，将使PWM控制器SG6841内部的电流保护电路启动，使第8脚停止输出脉冲波，开关管和开关变压器停止工作，实现过流保护。
(2)高压保护电路
高压保护电路的工作原理如下。
当电网电压升高超过最大值时，变压器反馈线圈的输出电压也会升高。电压将超过20V，此时稳压管ZD901被击穿，电阻R911上出现压降。当压降为0.6V时，晶体管Q902导通，此时晶体管Q901的基极变为高电平，使得晶体管Q901也导通。同时二极管D903也导通，导致PWM控制器SG6841芯片的第4脚接地，产生瞬时短路电流，使得PWM控制器SG6841迅速关断脉冲输出。
另外，三极管Q902导通后，PWM控制器SG6841的7脚15V参考电压通过电阻R909和三极管Q901直接接地。这样，PWM控制器SG6841芯片的电源端电压变为0，PWM控制器停止输出脉冲波，开关管和开关变压器停止工作，实现高压保护。
5、整流滤波电路
整流滤波电路的作用是对变压器的输出电压进行整流滤波，以获得稳定的直流电压。由于开关变压器的漏感和输出二极管反向恢复电流引起的尖峰，都形成潜在的电磁干扰。因此，要获得纯净的5V和12V电压，必须对开关变压器的输出电压进行整流和滤波。
整流滤波电路主要由二极管、滤波电阻、滤波电容、滤波电感等组成。
图中，开关变压器T901次级输出端与二极管D910、D912并联的RC滤波电路(电阻R920和电容C920、电阻R922和电容C921)用于吸收在开关变压器T901上产生的浪涌电压。二极管D910和D912。
由二极管D910、电容器C920、电阻器R920、电感器L903、电容器C922、C924组成的LC滤波器可以滤除变压器输出的12V电压的电磁干扰，输出稳定的12V电压。
由二极管D912、电容器C921、电阻器R921、电感器L904、电容器C923、C925组成的LC滤波器可以滤除变压器5V输出电压的电磁干扰，输出稳定的5V电压。
6. 12V/5V稳压控制电路
由于220V交流市电功率在一定范围内变化，当市电功率上升时，电源电路中变压器的输出电压也会相应上升。为了获得稳定的5V和12V电压，需要一个稳压电路。
12V/5V稳压电路主要由精密稳压器（TL431）、光耦、PWM控制器、分压电阻等组成。
图中IC902为光耦，IC903为精密稳压器，电阻R924、R926为分压电阻。
电源电路工作时，输出的12V直流电压经电阻R924、R926分压，在R926上产生电压，直接加到TL431精密稳压器（接R端）。从电路上的电阻参数可以知道，这个电压刚好足以开启TL431。这样，5V电压就可以流经光耦和精密稳压器。当电流流过光耦LED时，光耦IC902开始工作，完成电压采样。
当220V交流市电电压升高，输出电压相应升高时，流过光耦IC902的电流也会相应增加，光耦内部发光二极管的亮度也会相应增加。同时光电三极管的内阻也变小，使得光电三极管端子的导通程度也会增强。当光电晶体管的导通程度加强时，PWM功率控制器SG6841芯片的2脚电压同时下降。由于该电压被添加到SG6841内部误差放大器的反相输入端，因此控制SG6841输出脉冲的占空比以降低输出电压。这样就形成了过压输出反馈回路，达到稳定输出的功能，可以将输出电压稳定在12V和5V左右输出。
暗示：
光耦合器使用光作为介质来传输电信号。它对输入和输出电信号有良好的隔离作用，因此广泛应用于各种电路中。目前，它已成为种类最多、应用最广泛的光电器件之一。光耦合器一般由光发射、光接收和信号放大三部分组成。输入的电信号驱动发光二极管（LED）发出一定波长的光，被光电探测器接收产生光电流，进一步放大输出。这就完成了电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦的输入和输出相互隔离，电信号传输具有单向性的特点，因此具有良好的电气绝缘能力和抗干扰能力。并且由于光耦的输入端是工作在电流模式的低阻抗元件，因此具有很强的共模抑制能力。因此，在信息的长期传输中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。作为计算机数字通信和实时控制中信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
7.过压保护电路
过压保护电路的作用是检测输出电路的输出电压。当变压器输出电压异常升高时，由PWM控制器关闭脉冲输出，达到保护电路的目的。
过压保护电路主要由PWM控制器、光耦、稳压管组成。如上图所示，电路原理图中的稳压管ZD902或ZD903用于检测输出电压。
当开关变压器次级输出电压异常升高时，稳压管ZD902或ZD903会被击穿，从而导致光耦内部发光管的亮度异常升高，引起PWM控制器的第2脚通过光耦。器件内部光敏三极管接地，PWM控制器迅速切断8脚脉冲输出，开关管和开关变压器立即停止工作，达到保护电路的目的。
发布时间：2023年10月7日