液晶彩电开关电源基本电路组成

　　图中，lf1、lf2是共模扼流圈，在一个闭合高导磁率铁心上，绕制两个绕向相同的线圈。共模电流以相同方向同时流过两个线圈时，两线圈产生的磁通是相同方向的，有相互加强的作用，使每一线圈的共模阻抗提高，共模电流大大减弱，对共模干扰有强的抑制作用；在差模干扰信号作用下，干扰电流产生方向相反的磁通，在铁心中相互抵消，使线圈电感几乎为零，对差模信号没有抑制作用。lf1、lf2与电容cy1、cy2构成共模干扰抑制网络。

　　ll是差模扼流圈，在高导磁率铁心上独立绕线构成，对高频率差模电流和浪涌电流有极高的阻抗，对低频（工频）电流的阻抗极小。电容cxl、cx2滤去差模电流，与ll构成差模干扰抑制网络。rl是cx,、cx2的放电电阻（安全电阻），用于防止电源线拔插时电源线插头长时间带电。安全标准规定，当正在工作中的电气设备电源线被拔掉时，在2s内，电源线插头两端带电的电压（或对地电位）必须小于原电压的30%。

　　需要特别提出，电容cx、cy为安全电容，必须经过安全检测部门认证并标有安全认证标志。cy电容一般采用耐压为ac 275v的陶瓷电容，但其真正的直流耐压高达4000v以上，因此，cy电容不能随便用耐压ac 250v或dc 400v之类的电容来代替。cx电容一般采用聚丙烯薄膜介质的无感电容，耐压为ac 250v或ac 275v，但其真正的直流耐压达2000v以上，也不能随便用耐压ac 250v或dc 400v之类的电容来代替。

　　2．整流滤波电路

　　整流滤波电路的作用是将交流电转换成300v左右的直流电压。开关电源电路中通常采用桥式整流和电容滤波方式，典型电路如下图所示。

　　图中，vd1—vd4是四只整流二极管，c是300v滤波电容。通过桥式整流电路，可以将交流电压转换成单向脉动的直流电压；通过电容滤波，可将单向脉动的直流电压转换为平滑的直流电压。

　　3．功率因数校正( pfc)电路
　　
　　(1)功率因数校正电路的作用
　　
　　长期以来，开关型电源都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现ac-dc（交流一直流）转换的。由于滤波电容的充、放电作用，在其两端的直流电压出现略呈锯齿波的纹波。

　　滤波电容上电压的最小值与其最大值（纹波峰值）相差并不多。根据桥式整流二极管的单向导电性，只有在ac线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时，整流二极管才会因正向偏置而导通；而当ac输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时，整流二极管因反向偏置而截止。也就是说，在ac线路电压的每个半周期内，只是在其峰值附近，二极管才会导通（导通角约为70°）。虽然ac输入电压仍图4-9未加功率因数校正电路时大体保持正弦波波形，但ac输入电流却呈高幅值的尖峰输入电流与电压的波形脉冲，如下图所示。这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成分，会危害电网正常工作，使输电线上的损耗增加，功率因数降低，浪费电能。

　　为了提高功率因数，部分液晶彩电的开关电源采用了功率因数校正电路，加入此部分电路后，可以不断调节输入电流波形，使其逼近正弦波，并与输入电网电压保持同相，因此，可使功率因数大大提高，减小了电网负荷，提高了输出功率，并明显降低了开关电源对电网的污染。

　　(2)功率因数校正(pfc)电路的基本工作原理
　　
　　功率因数校正(pfc)电路分为无源和有源两种。无源校正电路通常由大容量的电感、电容和工作于工频电源的整流器组成，电路较简单，但效率低，因此，液晶彩电中一般不采用。有源校正电路一般由功率因数校正集成电路为核心组成，工作于高频开关状态，可以得到高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点，输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压，但电路较复杂。在液晶彩电中，有源pfc电路应用比较广泛。

　　有源pfc电路框图如下图所示。从图中可以看出，这是一个由储能电感l、场效应功率开关管v、二极管vd2构成的升压式dc-dc变换器。

　　整流输入电压由rl、r2分压后，经输入电压检测电路后送到乘法器，场效应开关管的源极电流经输入电流检测后也加到乘法器，输出电压由r3、r4分压后，送到输出电压检测电路，经与参考电压比较和误差放大后也送到乘法器。

　　在较大动态范围内，模拟乘法器的传输特性呈线性。当正弦波交流输入电压从零上升至峰值期时，乘法器将三路输入信号处理后，输出相应电平去控制pwm比较器的门限值，然后与锯齿波比较，产生pwm调制信号，加到mosfet场效应管v的栅极，调整场效应管漏、源极导通宽度和时间，使它同步跟踪电网输入电压的变化，让pfc电路的负载相对交流电网呈纯电阻特性。结果，使流过一次回路感性电流峰值包络线紧跟正弦交流输入电压变化，获得与电网输入电压同频同相的正弦波电流。

　　在开关电源实际pfc电路中，除场效应管v和几个分压电阻外，上述的大部分电路都集成在一块集成电路上，称为功率校正集成电路，如l6560、sg3561、ncp1650、icepcs01等。

　　4．启动电路、开关电源控制电路和开关管
　　
　　为了使开关管工作在饱和、截止的开关状态，必须有一个激励脉冲作用到开关管的基极（对于场效应管则为栅极），液晶彩电一般采用他激式电源，这个激励脉冲一般是由开关电源控制电路内部的振荡器产生。而振荡器的工作电压则由启动电路来提供。在开关管饱和期间，要求振荡器能为开关管提供足够大的基极电流，否则，开关管会因开启损耗大而损坏；在开关管由饱和转向截止时，基极必须加反向电压，形成足够的基极反向抽出电流，使开关管迅速截止，减小关断损耗给开关管带来的危害。

　　5．稳压电路
　　
　　为了使开关电源的输出电压不因市电电压、负载电流的变化而发生变化，必须通过稳压控制电路，来对开关管的导通时间进行控制，达到稳定输出电压的目的。开关电源的稳压电路主要有两种形式：间接取样稳压电路和直接取样稳压电路。

　　(1)间接取样稳压电路
　　
　　间接取样稳压电路的特点是在开关变压器上专设一个取样绕组，经整流和波滤后产生取样电路，反馈到开关电源控制电路，去控制开关管的导通与截止时间，从而达到稳定输出电压的目的。由于取样绕组和二次绕组采用紧耦合结构，所以，取样绕组被感应的脉冲电压的高低就间接地反映了输出电压的高低，因此，这种取样方式称为间接取样方式，如下图所示。

　　间接取样方式的缺点是稳压瞬间响应差，当输出电压因市电电压等原因发生变化时，需经开关变压器的耦合才能反映到取样绕组，不但响应速度慢，而且不便于空载检修，检修时，一般应在主电源输出端接假负载。

　　(2)直接取样稳压电路
　　
　　直接取样电路比间接取样电路复杂，主要有取样电阻、误差放大电路、基准电路、光耦合器等组成，如下图所示。

　　直接取样稳压电路的原理是：通过两个分压电阻，对电源主电压输出端的电压直接进行取样，然后，将取样电压（两个取样电阻的分压称取样电压）送到误差放大电路与基准电压进行比较，比较后的电压再通过光耦合器反馈到开关电源控制电路，去控制开关管的导通与截止时间，从而达到稳定输出电压的目的。

　　直接取样稳压电路具有安全性能好、稳压反应速度快、瞬间响应时间短等优点，在液晶彩电开关电源电路中得到了广泛的应用。

　　在实际的开关电源电路中，基准电压电路和比较放大电路一般集成在一起，如常见的误差放大集成电路tl431就集成有基准电压和比较放大电路。

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