友达显示器pcba板的设计与制作
摘 要本文是根据实习所在公司利用的SMT工艺流程生产出的PCBA板以及设计此电路板的原理而写。此款高压电路板在显示器里可以起到驱动灯管，促使灯管照亮屏幕的作用。设计模块主要有DC/AC变换器，振荡电路和驱动电路。同时具有简单轻便、良率高、制作成本低等优点。讲述电路板在SMT、FCT制造的工艺流程。也是根据我所在的QA职位，对其在生产过程中不良品质的阻截和改善。以及对维修电路板的一些心得体会。
目录
第一章 引言 6
第二章 显示器高压PCBA板的设计原理和框图 8
1. 高压PCBA板的工作原理 8
2. 设计原理图 9
第三章 显示器高压板的硬件设计 10
1．Inverter启动 10
2．TOP258PN控制的电路 11
3．亮度调节及逆变供电电路 12
4．末级高压形成电路 14
5．保护电路 14
6．PCB板布线分析 14
第四章 高压PCBA板的制作 17
1. SMT工艺生产流程 17
2. FCT功能测试 17
第五章 总结 19
参考文献 21
第一章 引言
远在之前，电路板还都是人手工焊接。随着技术的推进，SMT表面贴装技术越来越流行于当代电子厂。它是目前电子组装行业里最流行的一种技术。这种技术不需要将电路板安装孔，可以直接在PCB电路板的便面贴装一些元器件，比如电阻、电容等，然后使用相关的贴片技术将元器件安装到PCB电路板上面。这种技术有较大的特点就是它具有较高的安装密度、出来的产品体积也非常的小，相对于传统的产品来说它的重量也非常轻便。而且贴片的元器件的重量和体积是传统接插件的元器件的十分之一左右，贴片技术采用的是SMT表贴技术，在产品体积上缩小了40%至80%，产品的重量减轻了80%。同时，生产出来的产品与传统的产品相比而言可靠性提高了很多、而且抗震能力也提高了很多。在焊接方面可以使用机器焊接，大大减少了人工费用。在处理像高频电路方面，具有很好的抗干扰特性。整个产品可以实现自动化生产，大大提高了生产效率和良品率。总体而言，在人力、材料、能源、设备和时间上该技术已经大大节省了。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
高压板是显示器内不可或缺的一块电路板。在显示器内部的高压电路板是给显示器的液晶提供可靠的电压源的，在显示器的背光灯中必须使用到高压源，不然显示器会发暗。在液晶的背光灯选用上，友达的显示背光灯选用了冷阴极荧光灯管。选用该灯管的原因是因为该灯管的工作电压可以达到很高，在其正常工作的时候该电压可以达到600V至800V左右，而且在启动的瞬间该电压可以达到1500V至1800V。该显示器的工作电流可以达到5mA至9mA。所以，根据该显示器可以得出高压电路板必须要具备以下的特性才能让显示器正常工作：（1）高压电路板必须能够产生高玉1500V的高压电，而且该高压电必须是交流电，其工作电流还必须能够在5~9mA之间；（2）电压在瞬间工作是还能够降到600V至800V之间，在高压电降至电压的过程中持续时间必须在1~2s之间，如果持续的时间过长的话将会导致液晶显示器的寿命下降甚至不能使用。因此，从使用寿命上考虑到必须将工作电流降低至9mA以下，并且需要相应的过流保护功能；（3）在使用安全上的考虑，需要对显示器有相应的控制功能，就是必须对显示器的灯管亮灭和亮度进行相应的调节，以及显示器灯管的工作待机时间的安排。这两个控制信号一般是从嵌入式控制器主板上发出来的，所以该高压电必须要预留相应的接口提供给主控CPU才行。
在显示器高压电路板被制作成良品出来以后，需要对显示器的高压电路板进行相关的维修和功能测试方能放出来给客户使用。测试工作是高压电路板生产之后的必备工序，其中主要的测试方法有FCT测试方法。这些测试方法可以根据相关的控制模式不同进行相关的分类，可以分类成手动的功能测试模式、还有半自动的功能控制模式、另外还有就是全自动的控制功能的模式。在早期的测试方案中，主要采用的是手动的测试和半自动的功能测试模式为主。但是在现在，对于一些简单的高压电路板进行相关的功能测试，一般情况下是在基于简化设计电路和减少相应的PCB制作成本考虑的，有的时候生产商需要采取一些相应的措施比如手动或者半自动的测试方案用来生产相应的PCB产品。但是随着科学技术的发展，还有相关微电子技术的发展，生产厂商为了节约相应的成本，可以采用更加自动或者全自动的测试方案。此外，还有一种更加普遍的分类方式就是根据相应的功能测试的控制器进行分类的。在功能测试过程中，生产厂商通常可以根据相应的控制方式有微电子芯片控制方式、嵌入式CPU的控制方式、基于PLC的PC控制方式等等。
第二章 显示器高压PCBA板的设计原理和框图
1. 高压PCBA板的工作原理
友达显示器的高压PCB电路板主要核心就是直交变换电路（即D/AC变换），就是开关电源的工作逆变变换过程。开关电源需要将民用的市电转换成稳定的直流电，该直流电电压值为12V直流电压，但是高压电路板却是正好相反，PCB高压电路板主要是将开关电源的输出12V的直流电压转换成12V的交流电。并且该交流电的工作频率为（40~80kHz）的高电压，该高电压值为600至800V之间。在友达实际的液晶高压电路板中，常用的是将振荡器、调制器还有保护电路集成在一块，将其组成一个小型的集成电路，一般可以称之为PWM斩波电路控制IC。PCB驱动电路可以通常采用Royer结构的形式。Royer结构的液晶PCB驱动电路通常可以称之为自激式推挽多谐振电路，该电路主要由功率输出电路管以及升压变压器组成，该发明是由美国人罗耶在1955年首先发明并且设计出来的。该电路结构主要由PWM控制的IC配合进行使用的，既可以使用其组成一个亮度可以随时调节并且具有保护电路的高压电路板。在图中的ON/OFF是分别开关液晶显示器电路板亮度的功能。并且可以开关振荡器工作的信号输入端，该信号主要控制主控板上的驱动控制器MCU。在友达显示器中的待机状态可以转成正常的工作状态之后，主控MCU可以向振荡器发出启动和停止的信号，这里使用开关信号，即高电平和低电平变化来控制的。振荡器在接收到该信号之后，主控制器就会产生40~80kHz的振荡器信号送入到调制器中，在调制器中的内部的MCU可以使用PWM亮度调整信号进行相关的调制。输出的PWM信号激励相关的脉冲信号，直接送入到直流变换电路中，在直流变换电路中可以使用产生的直流高电压为Royer结构电路驱动功率管进行相关供电。友达显示器的功率管子以及外围的工作电容C1和相关变压器绕组L1可以组成相关的激励振荡器电路，用来产生相关的振荡信号供给电路工作，并且振荡器产生的振荡信号可以经过功率进行放大并且进行升压变压器的升压耦合，输出高频的交流电压，通过该电路点亮背光灯。其中为了保护相应的液晶显示器灯管，需要通过相关的设置电流和过电压的保护设置，过电流保护检测信号可以从串联的背光灯上的有个采样电阻得到相应的采样电流。将该信号输出送到驱动控制器IC上，过电压保护检测电路可以从L3检测取到信号，将该信号通过MCU的检测立马进行相关的保护动作，保护电路板高压PCBA板不会发生烧毁。在控制亮度调节的电路保护上面，也可以通过相关的驱动IC输出想干的PWM用来控制相关的脉冲电压，即改变了自激振动器的电流电压大小，从而可以使得升压变压器上的输出信号幅度，CCFL上的两端电压发生相应的变化，达到调节的目的。该电路只能驱动一只背光灯管变换，而且由于背光灯管的不同，不能变脸以及串联作用。所以要驱动多个背光灯管，必须由相应的多个升压变压器输出与电路与激励电路驱动。
目录
第一章 引言 6
第二章 显示器高压PCBA板的设计原理和框图 8
1. 高压PCBA板的工作原理 8
2. 设计原理图 9
第三章 显示器高压板的硬件设计 10
1．Inverter启动 10
2．TOP258PN控制的电路 11
3．亮度调节及逆变供电电路 12
4．末级高压形成电路 14
5．保护电路 14
6．PCB板布线分析 14
第四章 高压PCBA板的制作 17
1. SMT工艺生产流程 17
2. FCT功能测试 17
第五章 总结 19
参考文献 21
第一章 引言
远在之前，电路板还都是人手工焊接。随着技术的推进，SMT表面贴装技术越来越流行于当代电子厂。它是目前电子组装行业里最流行的一种技术。这种技术不需要将电路板安装孔，可以直接在PCB电路板的便面贴装一些元器件，比如电阻、电容等，然后使用相关的贴片技术将元器件安装到PCB电路板上面。这种技术有较大的特点就是它具有较高的安装密度、出来的产品体积也非常的小，相对于传统的产品来说它的重量也非常轻便。而且贴片的元器件的重量和体积是传统接插件的元器件的十分之一左右，贴片技术采用的是SMT表贴技术，在产品体积上缩小了40%至80%，产品的重量减轻了80%。同时，生产出来的产品与传统的产品相比而言可靠性提高了很多、而且抗震能力也提高了很多。在焊接方面可以使用机器焊接，大大减少了人工费用。在处理像高频电路方面，具有很好的抗干扰特性。整个产品可以实现自动化生产，大大提高了生产效率和良品率。总体而言，在人力、材料、能源、设备和时间上该技术已经大大节省了。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
高压板是显示器内不可或缺的一块电路板。在显示器内部的高压电路板是给显示器的液晶提供可靠的电压源的，在显示器的背光灯中必须使用到高压源，不然显示器会发暗。在液晶的背光灯选用上，友达的显示背光灯选用了冷阴极荧光灯管。选用该灯管的原因是因为该灯管的工作电压可以达到很高，在其正常工作的时候该电压可以达到600V至800V左右，而且在启动的瞬间该电压可以达到1500V至1800V。该显示器的工作电流可以达到5mA至9mA。所以，根据该显示器可以得出高压电路板必须要具备以下的特性才能让显示器正常工作：（1）高压电路板必须能够产生高玉1500V的高压电，而且该高压电必须是交流电，其工作电流还必须能够在5~9mA之间；（2）电压在瞬间工作是还能够降到600V至800V之间，在高压电降至电压的过程中持续时间必须在1~2s之间，如果持续的时间过长的话将会导致液晶显示器的寿命下降甚至不能使用。因此，从使用寿命上考虑到必须将工作电流降低至9mA以下，并且需要相应的过流保护功能；（3）在使用安全上的考虑，需要对显示器有相应的控制功能，就是必须对显示器的灯管亮灭和亮度进行相应的调节，以及显示器灯管的工作待机时间的安排。这两个控制信号一般是从嵌入式控制器主板上发出来的，所以该高压电必须要预留相应的接口提供给主控CPU才行。
在显示器高压电路板被制作成良品出来以后，需要对显示器的高压电路板进行相关的维修和功能测试方能放出来给客户使用。测试工作是高压电路板生产之后的必备工序，其中主要的测试方法有FCT测试方法。这些测试方法可以根据相关的控制模式不同进行相关的分类，可以分类成手动的功能测试模式、还有半自动的功能控制模式、另外还有就是全自动的控制功能的模式。在早期的测试方案中，主要采用的是手动的测试和半自动的功能测试模式为主。但是在现在，对于一些简单的高压电路板进行相关的功能测试，一般情况下是在基于简化设计电路和减少相应的PCB制作成本考虑的，有的时候生产商需要采取一些相应的措施比如手动或者半自动的测试方案用来生产相应的PCB产品。但是随着科学技术的发展，还有相关微电子技术的发展，生产厂商为了节约相应的成本，可以采用更加自动或者全自动的测试方案。此外，还有一种更加普遍的分类方式就是根据相应的功能测试的控制器进行分类的。在功能测试过程中，生产厂商通常可以根据相应的控制方式有微电子芯片控制方式、嵌入式CPU的控制方式、基于PLC的PC控制方式等等。
第二章 显示器高压PCBA板的设计原理和框图
1. 高压PCBA板的工作原理
友达显示器的高压PCB电路板主要核心就是直交变换电路（即D/AC变换），就是开关电源的工作逆变变换过程。开关电源需要将民用的市电转换成稳定的直流电，该直流电电压值为12V直流电压，但是高压电路板却是正好相反，PCB高压电路板主要是将开关电源的输出12V的直流电压转换成12V的交流电。并且该交流电的工作频率为（40~80kHz）的高电压，该高电压值为600至800V之间。在友达实际的液晶高压电路板中，常用的是将振荡器、调制器还有保护电路集成在一块，将其组成一个小型的集成电路，一般可以称之为PWM斩波电路控制IC。PCB驱动电路可以通常采用Royer结构的形式。Royer结构的液晶PCB驱动电路通常可以称之为自激式推挽多谐振电路，该电路主要由功率输出电路管以及升压变压器组成，该发明是由美国人罗耶在1955年首先发明并且设计出来的。该电路结构主要由PWM控制的IC配合进行使用的，既可以使用其组成一个亮度可以随时调节并且具有保护电路的高压电路板。在图中的ON/OFF是分别开关液晶显示器电路板亮度的功能。并且可以开关振荡器工作的信号输入端，该信号主要控制主控板上的驱动控制器MCU。在友达显示器中的待机状态可以转成正常的工作状态之后，主控MCU可以向振荡器发出启动和停止的信号，这里使用开关信号，即高电平和低电平变化来控制的。振荡器在接收到该信号之后，主控制器就会产生40~80kHz的振荡器信号送入到调制器中，在调制器中的内部的MCU可以使用PWM亮度调整信号进行相关的调制。输出的PWM信号激励相关的脉冲信号，直接送入到直流变换电路中，在直流变换电路中可以使用产生的直流高电压为Royer结构电路驱动功率管进行相关供电。友达显示器的功率管子以及外围的工作电容C1和相关变压器绕组L1可以组成相关的激励振荡器电路，用来产生相关的振荡信号供给电路工作，并且振荡器产生的振荡信号可以经过功率进行放大并且进行升压变压器的升压耦合，输出高频的交流电压，通过该电路点亮背光灯。其中为了保护相应的液晶显示器灯管，需要通过相关的设置电流和过电压的保护设置，过电流保护检测信号可以从串联的背光灯上的有个采样电阻得到相应的采样电流。将该信号输出送到驱动控制器IC上，过电压保护检测电路可以从L3检测取到信号，将该信号通过MCU的检测立马进行相关的保护动作，保护电路板高压PCBA板不会发生烧毁。在控制亮度调节的电路保护上面，也可以通过相关的驱动IC输出想干的PWM用来控制相关的脉冲电压，即改变了自激振动器的电流电压大小，从而可以使得升压变压器上的输出信号幅度，CCFL上的两端电压发生相应的变化，达到调节的目的。该电路只能驱动一只背光灯管变换，而且由于背光灯管的不同，不能变脸以及串联作用。所以要驱动多个背光灯管，必须由相应的多个升压变压器输出与电路与激励电路驱动。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jsj/wlw/607.html
