OCP在TV显示面板中的应用

过电流是电路运行中超过正常负载电流的一种情况,导致该情况产生的原因可能是短路或者过载,当产生过电流时,如不及时动作,可能会对器件本身或者周围元器件造成不可逆的损坏,OCP(overcurrent protection)就是这样的一种保护装置,当被保护原件中的电流超过预先设定的某个数值或者达到特定条件时,保护装置启动。



       短路是比较常见的,它导致对电路的电流负载冲击很大也很迅速,这里要防止外部误触发,短路引起的过流情况非常复杂,一般来说电流流向已经偏离正常电流路径,引起的电路故障也会千奇百怪,分析检修过程繁杂;而过载较为简单一些,可能是设备老化、负载异常、或者启动瞬间抽载,这些情况表现为负载对前端索取的电流变大,一般来说发生异常范围小一些,在维修过程中优先针对性的排查负载的loading及前端是否正常即可,在实验室一般会更多选取短路方式测试过流保护功能。

       一般大家所熟悉的过流保护元器件是保险丝或者继电器,保险丝有熔断性的也有自恢复的,这个在电源部分应用比较多,保护电流一般偏大,在正常电流的两倍以上,在Tcon板的12V直流接入处就有一颗熔断性的保险丝,熔断电流为5A;继电器它的通过电流很大,物理的切断方式更适合应用在工业上;这里要讲的是集成芯片过流保护电路,随着电路集成度不断的加深,越来越多功能模块被集成进芯片,过流保护芯片也被越来越多的应用到电路设计中。



       Nova的level shifter芯片NT50120s集成了OCP功能,level shifter IC主要为液晶面板提供gate的开关信号,如STV、CLK、LS、以及VGL,特别是CLK信号,起到开关液晶的作用,通过的电流比较大,虽然这些信号都有OCP保护,但根据信号的不同,触发的方式也有差异,例如CLK本身的信号频率快、周期小,所以它的过流检测时间(detect time)较小,一般还需连续计数多次以上才会触发OCP机制,但LC信号就不同,LC信号周期大于1 second,周期较长,它只要一次detect time达到设定值,就会立即触发OCP保护。

       一旦CLK的电流达到OCP设置的触发电平,内部OCP检测开始计数。如果过流情况持续检测时间(DTTIME),IC会为其提供OCP故障计数。当OCP故障累积到OCP计数次数时,IC切换为 OCP状态。



例如,Level设置为100mA,DTTIME为8us,OCP计数设置为4次,每个周期内部OCP计数1次。当电流高于100mA时,持续时间大于8us时,OCP计数1次,OCP故障连续累积4 times后IC处于OCP状态;当OCP故障累积少于4 times时,IC保持工作并复位内部OCP故障计数。只有当OCP故障计数连续累积4 times时,IC才会处于OCP状态。



Q&A:

1.Q: NT50120s支持的最大触发电流是多少,DTTIME是多少?

A: 该IC支持最大200mA输出,OCP 0~200mA可调,CLK 4~16us可调,其余信号固定40us不可调

2.Q: 图片展示的故障是什么位置,为什么容易发生故障?

A: 上两张图实际发生的面板故障位于液晶左右下角,该区域gate信号汇聚,当面板电流过大,该区域最容易过热烧毁

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