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[摘 要]LCD背光电路损坏会导致手机开机黑屏的问题。对于客户反馈的问题样机，通过和正常样机进行对比测试，根据测试数据及理论依据进行分析，推论出驱动电路中驱动芯片、二极管和电容烧毁的原因及烧毁的顺序，根据这一分析结果，更改量产后电容的耐压值，通过一段时间的使用和跟踪，发现提高电容的耐压值从根本上解决了手机黑屏的问题。
[关键词]背光驅动 电容耐压 二极管
中图分类号：TN78 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0295-01
1.引言
目前手机和消费类电子产品都朝着大屏、便携、越来越智能化的方向发展，显示屏作为一种非常重要的输出端或人机交互界面，在我们的工作和学习生活中得到了广泛应用。我们曾给客户设计的一款智能手机，在研发第一阶段，提供样机给客户试用，经过一段时间的试用，客户退回了七台问题样机，我们在实验室对问题样机进行多次试验，发现问题现象相同，开机黑屏，经过反复交叉测试，发现显示屏驱动电路板有问题。经排查，其中四台样机出现LCD背光芯片烧毁的问题，另外三台是LCD连接器问题。本文重点分析背光芯片的问题，找出根本原因，以绝后患。由于客户无法反馈在哪一步操作的时候烧毁芯片，所以我们也无法模拟实际情况进行验证。为了尽快找出问题原因，我们在实验室专门展开了问题样机和正常样机背光驱动电路部分的测试并进行了分析。
2.背光芯片烧毁过程分析
2.1 背光驱动电路测试及分析
对客户返回的问题样机进行拆机发现，四片LCD小板中有两片背光芯片可以明显看到有烧焦迹象。同时，截流二极管也有烧毁痕迹。
大屏背光驱动部分原理图见图1，四片问题电路板中，电容C2摘下来后测试，发现阻抗偏低，有三片小于30欧姆，一片为1K欧姆，正常电容阻抗应该超过1M欧姆。将二极管D1取下来测量，有二片反向阻抗为30K欧姆左右，正常应该超过1M欧姆。另外二片，静态测试阻值正常，但从外观上看有烧毁迹象。U1背光芯片有两片背部有鼓包，VOUT及VIN管脚对地阻抗都是10几欧姆，另外二片各管脚阻抗正常，但是加电后LX不工作。
根据以上的测试结果发现，背光芯片烧坏的电路板，二极管和电容也均被烧坏。
2.2 背光驱动电路烧毁原因分析
由2.1节测试发现，背光芯片、电容和二极管都被烧坏，下面分析这三颗器件烧坏的一个过程，先假设其中任意一个元件被烧坏，然后进行推理分析。
首先，假设电容最先被烧坏。若烧开路，则D1输出端与输入端电压波形相同，幅度要小0.6V左右，考虑到芯片VOUT处有OVP保护，所以不可能烧坏二极管和背光芯片。若烧短路，则二极管会有大电流通过，二极管会被烧掉。假设二极管烧短路，则背光芯片的LX端和VOUT端不会有高电压，背光芯片应该不会被烧。若二极管烧开路，背光芯片的FB脚反馈较低，背光芯片会出在满负荷工作，LX脚就要承受较大电压，非常有可能将芯片烧毁。
其次，假设二极管最先被烧毁。若烧开路，则可能会将背光芯片烧毁，观察此时LX处波形，以及在正常工作情况下的波形，会发现电容理论上应该受保护（实际测量，发现电压会从VOUT输出）。若烧短路，则LX的电压不会太高，可以通过测试LX处波形得知，电容和背光芯片此时都没有高压，不应该被烧毁。
最后，假设背光芯片先被烧毁，此种情况下，只有VOUT烧短路了，才有可能将二极管烧掉。但对电容应该没有影响。
由以上三种情况分析得知，理想情况下，电容先被烧短路，再将二极管烧开路，最后再烧掉背光芯片，这种器件烧坏顺序的可能性比较高。由于我们用的电容耐压为25V，但是IC空载输出能到26V，不排除空载的时候电容承载较大电压导致直流阻抗偏低的情况。带载的情况下，由于输出电压15V左右，在电容耐压范围内。另一种可能，就是二极管烧开路了再导致芯片烧坏，芯片烧坏的过程中产生比较高的温度，影响到电容的直流阻抗了。此种可能性在于所贴二极管1PS79SB30，从它的规格书上看可重复峰值前向电流为300mA，如图2所示。我们实际测量峰值电流最高可达400mA，所以二极管存在先烧坏的可能性。但是这颗料优于供应商推荐的RB520S-30的性能，虽然RB520S-30这个二极管在很多智能手机项目上都有大量采用。
3.总结
本文通过对原理图的分析，电路板的测试和理论上的分析，大致得出了背光电路板黑屏的原因，从一步步实验数据分析来看，得出芯片最先被烧掉的可能性比较低，二极管最先被烧掉的可能性有一些，因为二极管烧开路后，VOUT端实际上还有电压输出，且作用在电容上。而电容被最先烧坏的可能性最大，在下一次小批量量产的时候，我们尝试把电容耐压值加大10V，改为35V，经过客户的长时间试用，未再出现开机黑屏的问题。所以说，通过提高电容的耐压值可以解决背光驱动电路被烧坏的问题。
参考文献：
[1] 1PS79SB30规格书.
[2] KTD256规格书.
[3] 贺静，吴体辉.LED背光驱动电路设计[J].运城学院学报.2012（02）.
[4] 嵇丽丽.手机显示屏串联背光驱动电路浅析[J].消费电子.2013（05）.
[关键词]背光驅动 电容耐压 二极管
中图分类号：TN78 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0295-01
1.引言
目前手机和消费类电子产品都朝着大屏、便携、越来越智能化的方向发展，显示屏作为一种非常重要的输出端或人机交互界面，在我们的工作和学习生活中得到了广泛应用。我们曾给客户设计的一款智能手机，在研发第一阶段，提供样机给客户试用，经过一段时间的试用，客户退回了七台问题样机，我们在实验室对问题样机进行多次试验，发现问题现象相同，开机黑屏，经过反复交叉测试，发现显示屏驱动电路板有问题。经排查，其中四台样机出现LCD背光芯片烧毁的问题，另外三台是LCD连接器问题。本文重点分析背光芯片的问题，找出根本原因，以绝后患。由于客户无法反馈在哪一步操作的时候烧毁芯片，所以我们也无法模拟实际情况进行验证。为了尽快找出问题原因，我们在实验室专门展开了问题样机和正常样机背光驱动电路部分的测试并进行了分析。
2.背光芯片烧毁过程分析
2.1 背光驱动电路测试及分析
对客户返回的问题样机进行拆机发现，四片LCD小板中有两片背光芯片可以明显看到有烧焦迹象。同时，截流二极管也有烧毁痕迹。
大屏背光驱动部分原理图见图1，四片问题电路板中，电容C2摘下来后测试，发现阻抗偏低，有三片小于30欧姆，一片为1K欧姆，正常电容阻抗应该超过1M欧姆。将二极管D1取下来测量，有二片反向阻抗为30K欧姆左右，正常应该超过1M欧姆。另外二片，静态测试阻值正常，但从外观上看有烧毁迹象。U1背光芯片有两片背部有鼓包，VOUT及VIN管脚对地阻抗都是10几欧姆，另外二片各管脚阻抗正常，但是加电后LX不工作。
根据以上的测试结果发现，背光芯片烧坏的电路板，二极管和电容也均被烧坏。
2.2 背光驱动电路烧毁原因分析
由2.1节测试发现，背光芯片、电容和二极管都被烧坏，下面分析这三颗器件烧坏的一个过程，先假设其中任意一个元件被烧坏，然后进行推理分析。
首先，假设电容最先被烧坏。若烧开路，则D1输出端与输入端电压波形相同，幅度要小0.6V左右，考虑到芯片VOUT处有OVP保护，所以不可能烧坏二极管和背光芯片。若烧短路，则二极管会有大电流通过，二极管会被烧掉。假设二极管烧短路，则背光芯片的LX端和VOUT端不会有高电压，背光芯片应该不会被烧。若二极管烧开路，背光芯片的FB脚反馈较低，背光芯片会出在满负荷工作，LX脚就要承受较大电压，非常有可能将芯片烧毁。
其次，假设二极管最先被烧毁。若烧开路，则可能会将背光芯片烧毁，观察此时LX处波形，以及在正常工作情况下的波形，会发现电容理论上应该受保护（实际测量，发现电压会从VOUT输出）。若烧短路，则LX的电压不会太高，可以通过测试LX处波形得知，电容和背光芯片此时都没有高压，不应该被烧毁。
最后，假设背光芯片先被烧毁，此种情况下，只有VOUT烧短路了，才有可能将二极管烧掉。但对电容应该没有影响。
由以上三种情况分析得知，理想情况下，电容先被烧短路，再将二极管烧开路，最后再烧掉背光芯片，这种器件烧坏顺序的可能性比较高。由于我们用的电容耐压为25V，但是IC空载输出能到26V，不排除空载的时候电容承载较大电压导致直流阻抗偏低的情况。带载的情况下，由于输出电压15V左右，在电容耐压范围内。另一种可能，就是二极管烧开路了再导致芯片烧坏，芯片烧坏的过程中产生比较高的温度，影响到电容的直流阻抗了。此种可能性在于所贴二极管1PS79SB30，从它的规格书上看可重复峰值前向电流为300mA，如图2所示。我们实际测量峰值电流最高可达400mA，所以二极管存在先烧坏的可能性。但是这颗料优于供应商推荐的RB520S-30的性能，虽然RB520S-30这个二极管在很多智能手机项目上都有大量采用。
3.总结
本文通过对原理图的分析，电路板的测试和理论上的分析，大致得出了背光电路板黑屏的原因，从一步步实验数据分析来看，得出芯片最先被烧掉的可能性比较低，二极管最先被烧掉的可能性有一些，因为二极管烧开路后，VOUT端实际上还有电压输出，且作用在电容上。而电容被最先烧坏的可能性最大，在下一次小批量量产的时候，我们尝试把电容耐压值加大10V，改为35V，经过客户的长时间试用，未再出现开机黑屏的问题。所以说，通过提高电容的耐压值可以解决背光驱动电路被烧坏的问题。
参考文献：
[1] 1PS79SB30规格书.
[2] KTD256规格书.
[3] 贺静，吴体辉.LED背光驱动电路设计[J].运城学院学报.2012（02）.
[4] 嵇丽丽.手机显示屏串联背光驱动电路浅析[J].消费电子.2013（05）.