關(guān)于液晶主副電源探討

呂衛(wèi)文

摘 要：隨著科技的發(fā)展和生活水平的大幅提高，傳統(tǒng)的CRT電視正在被液晶電視、等離子電視等新興的高性能電視機(jī)所取代。由于工作原理不同，這些電視機(jī)對(duì)于電源適配器有著各自不同的要求。此外，能源的供應(yīng)緊張也使得世界各地紛紛出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來限制電源適配器的效率和待機(jī)功耗。這些都對(duì)電視機(jī)電源適配器的研發(fā)提出了挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：液晶開關(guān)電源；主電源；副電源；功率因素校正電路PFC

1 引言

液晶電視機(jī)中的開關(guān)電源主要有以下幾種類型（1）獨(dú)立PFC電路組合型電源；（2）無PFC電路組合型開關(guān)電源；（3）無獨(dú)立PFC電路組合型開關(guān)電源。獨(dú)立PFC獨(dú)立組合型開關(guān)電源指開關(guān)電源中的PFC電路由獨(dú)立的集成電路組成，無獨(dú)立PFC電路組合型開關(guān)電源指電源中的PFC電路不是由獨(dú)立的集成塊組成，而是與主開關(guān)電源共用同一集成塊。

我們以長虹LT32600電源為例來具體說明一下：

長虹LT32600液晶電視開關(guān)電源是屬于獨(dú)立PFC電路組合型開關(guān)電源，它屬所使用的開關(guān)電源為FSP205-4E01型，主要由進(jìn)線濾波器和交流220V整流濾波電路，主開關(guān)電源、副開關(guān)電源、PFC電路、二次電壓形成電路、過流和過壓保護(hù)電路等幾大部分組成。該開關(guān)電源有三組輸出電壓：分別是+5V、5stb、+24V。

當(dāng)交流電220V經(jīng)保險(xiǎn)絲、電感和電容組成的濾波電路濾波，送到由四個(gè)二極管組成的橋式整流電路整流，得到直流電。

2 副開關(guān)電源

副開關(guān)電源的作用是為整機(jī)控制系統(tǒng)電路提供待機(jī)和正常工作所需要的電源電壓。副開關(guān)主要由U4、T3、U5、PC2等元件組成，電路1如圖1所示：

副開關(guān)電源的振蕩和脈沖放大電路：該電路由集成塊U4（NCP1013）內(nèi)部相關(guān)電路和集成塊⑤腳外部相關(guān)電路組成。U4是一塊準(zhǔn)諧振PWM控制器，工作在臨界（準(zhǔn)諧振）模式，內(nèi)置過載、過壓保護(hù)電路，穩(wěn)壓調(diào)整采用電流模式控制，能根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)整輸出脈沖的占空比。

U4①腳為電源供電端，④腳為反饋控制信號(hào)輸入端，⑤腳為MOS管漏極和啟動(dòng)電源鏈接端。加在集成塊U4①腳的電源電壓有兩路：一路來自集成塊內(nèi)部恒流源電路；還有一路來自D18、C46組成的整流濾波電路。

電源開關(guān)接通的瞬間，交流220V整流濾波電路輸出的電壓在330V左右的脈動(dòng)直流電壓經(jīng)二極管D31、D17和開關(guān)變壓器T3的①-②繞組加到U4的⑤腳，進(jìn)入集成塊內(nèi)部電路后分為兩路：一路加到內(nèi)部MOS開關(guān)管的漏極，還有一路經(jīng)集成塊內(nèi)部的恒流源充電電路向①腳外接電容C46進(jìn)行充電，當(dāng)C46上充得的電壓達(dá)到7.5V以上時(shí)內(nèi)部的準(zhǔn)諧振電路啟動(dòng)進(jìn)入振蕩狀態(tài)，產(chǎn)生振蕩脈沖信號(hào)。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部相關(guān)電路（激勵(lì)脈沖形成和驅(qū)動(dòng)等電路形成）處理后直接輸往內(nèi)部MOS開關(guān)管的控制極。

副開關(guān)電源的穩(wěn)壓電路：該電路主要有集成塊U4內(nèi)部相關(guān)電路和PC2、U5、R102、R103等元件組成。其中，PC2為光耦合器，U5為誤差放大器，R102 、R103為取樣電阻。集成塊U4④腳為穩(wěn)壓調(diào)整控制電壓輸入端，控制④腳輸出電流的大小，就可對(duì)開關(guān)電源振蕩電路的工作狀態(tài)（脈沖占空比）進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定。

過壓和過載保護(hù)電路：副開關(guān)電源中的過壓保護(hù)電路由D21、PC5A、R104組成。電視機(jī)正常工作時(shí)，由于開關(guān)電源輸出電壓沒有超過穩(wěn)壓電路的穩(wěn)壓范圍，所以過壓保護(hù)電路不工作，相當(dāng)于該部分電路從電路中斷開。當(dāng)開關(guān)電源輸出電壓升高到超過開關(guān)電源設(shè)定的穩(wěn)壓范圍時(shí)，D21擊穿，PC5A導(dǎo)通。PC5A導(dǎo)通后，U4①腳輸入電流增大，當(dāng)①腳輸入電流增大到超過允許值時(shí)，內(nèi)部過壓保護(hù)電路啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，輸出控制電壓使內(nèi)部啟動(dòng)放大電路停止工作。從而實(shí)現(xiàn)副開關(guān)電源的過壓保護(hù)。

3 主開關(guān)電源和PFC電路啟動(dòng)供電電路

用遙控器或本機(jī)鍵開機(jī)后，信號(hào)處理電路輸出的開關(guān)機(jī)控制電壓由低電平“0V”變?yōu)楦唠娖健?V”，Q14、PC3均由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)

通后，U3的（A）腳通過PC3次級(jí)接地，U3啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，Q11基極由高電平變?yōu)榈碗娖剑琎11導(dǎo)通。單管穩(wěn)壓器Q12發(fā)射級(jí)輸出的電壓經(jīng)Q11的“集電極-發(fā)射極”后分為兩路：一路送往PFC電路中的集成塊U1（UCC28051）的⑧腳，另一路輸往主開關(guān)電源中的集成塊IC1（L6599D）的12腳，作為PFC電路和主開關(guān)電源的啟動(dòng)電壓。

4 主開關(guān)電源電路

主開關(guān)電源主要由IC1（L5699D）、Q4、Q5、T2、U2、PC1、U6、Q10等元件組成，電路如圖3所示，該部分電路的作用使為整機(jī)信號(hào)處理部分電路，逆變器電路提供+5V、24V電壓。

主開關(guān)電源實(shí)際上由兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的電源組成：一個(gè)是主開關(guān)電源的振蕩、穩(wěn)壓、輸出電路，另一個(gè)是二次電壓形成

電路。

主開關(guān)電源的振蕩、穩(wěn)壓、輸出電路：主開關(guān)電源的振蕩、穩(wěn)壓電路主要由集成塊IC1、光耦合器PC1、誤差放大器U6等元件組成。集成塊IC1是一塊開關(guān)電源專用集成電路，是一個(gè)半橋拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)頻率可調(diào)脈沖信號(hào)發(fā)生器。

主開關(guān)電源啟動(dòng)工作后，開關(guān)變壓器次級(jí)D8負(fù)載端輸出的電壓一旦經(jīng)R62加到集成塊U2的7腳，集成塊內(nèi)部的振蕩電路就會(huì)啟動(dòng)產(chǎn)生振蕩脈沖信號(hào)。振蕩電路產(chǎn)生的振蕩脈沖信號(hào)經(jīng)集成塊內(nèi)部電路處理后從6腳輸出，然后經(jīng)R64加到Q10的控制極，控制Q10的工作狀態(tài)。在Q10截止后通過C69、D16形成+5V電壓供給信號(hào)處理板。

過流、過壓和過然保護(hù)電路

主開關(guān)電源中的過流、過壓和過然保護(hù)電路主要由ICS1（LM324）和PC4組成，電路如圖4

過壓保護(hù)：過壓保護(hù)檢測對(duì)象為：+5V、+24V輸出端電壓，該部分電路主要由ZD2、D25、ZD4、D27組成。

當(dāng)主開關(guān)電源工作異常，導(dǎo)致其任意輸出端電壓升高到超過穩(wěn)壓二極管ZD2、或 ZD4的穩(wěn)壓范圍時(shí)，ZD2、D25或ZD4、D27組成的電路就會(huì)導(dǎo)通，+5V、+24V輸出端電壓就會(huì)通過ZD2、D25或ZD4、D27加在Q13的基級(jí)使Q13導(dǎo)通，Q13導(dǎo)通后，光耦合器PC4初、次級(jí)的電流增大，主開關(guān)電源中的集成塊IC18腳注入電流增大，8腳為中斷控制信號(hào)輸入端，當(dāng)8腳增大的電流超過其設(shè)定的門限時(shí)，集成塊內(nèi)部的保護(hù)電流就會(huì)啟動(dòng)，關(guān)閉內(nèi)部的激勵(lì)脈沖驅(qū)動(dòng)電路，主開關(guān)電源就會(huì)停止工作。

過流保護(hù)：過流保護(hù)主要由集成塊ICS1組成。過流保護(hù)檢測對(duì)象為+5V、+24V輸出端負(fù)載。

過熱保護(hù)：過熱保護(hù)由集成塊ICS1D電路和熱敏電阻NT102組成。NT102為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，其性能是溫度越高，所呈現(xiàn)的阻值越小。

5 結(jié)語

通過對(duì)液晶電視的主、副開關(guān)電源的研究，我們可以知道，液晶電視電源比普通CRT的電源要求更高，性能更可靠，還增加了PFC電路，提高電網(wǎng)電壓的利用率，由其，其設(shè)計(jì)了兩個(gè)開關(guān)電源，使其在待機(jī)狀態(tài)下，節(jié)約了大量的電能。

參考文獻(xiàn)

（1）家電維修雜志2013年，第二四八期，唐海平；

（2）電視技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，李雄杰，施慧莉，韓包海；