關于液晶主副電源探討

呂衛文

摘 要：隨著科技的發展和生活水平的大幅提高，傳統的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所取代。由于工作原理不同，這些電視機對于電源適配器有著各自不同的要求。此外，能源的供應緊張也使得世界各地紛紛出臺相關標準來限制電源適配器的效率和待機功耗。這些都對電視機電源適配器的研發提出了挑戰。

關鍵詞：液晶開關電源；主電源；副電源；功率因素校正電路PFC

1 引言

液晶電視機中的開關電源主要有以下幾種類型（1）獨立PFC電路組合型電源；（2）無PFC電路組合型開關電源；（3）無獨立PFC電路組合型開關電源。獨立PFC獨立組合型開關電源指開關電源中的PFC電路由獨立的集成電路組成，無獨立PFC電路組合型開關電源指電源中的PFC電路不是由獨立的集成塊組成，而是與主開關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液晶電視開關電源是屬于獨立PFC電路組合型開關電源，它屬所使用的開關電源為FSP205-4E01型，主要由進線濾波器和交流220V整流濾波電路，主開關電源、副開關電源、PFC電路、二次電壓形成電路、過流和過壓保護電路等幾大部分組成。該開關電源有三組輸出電壓：分別是+5V、5stb、+24V。

當交流電220V經保險絲、電感和電容組成的濾波電路濾波，送到由四個二極管組成的橋式整流電路整流，得到直流電。

2 副開關電源

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

副開關電源的振蕩和脈沖放大電路：該電路由集成塊U4（NCP1013）內部相關電路和集成塊⑤腳外部相關電路組成。U4是一塊準諧振PWM控制器，工作在臨界（準諧振）模式，內置過載、過壓保護電路，穩壓調整采用電流模式控制，能根據負載自動調整輸出脈沖的占空比。

U4①腳為電源供電端，④腳為反饋控制信號輸入端，⑤腳為MOS管漏極和啟動電源鏈接端。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左右的脈動直流電壓經二極管D31、D17和開關變壓器T3的①-②繞組加到U4的⑤腳，進入集成塊內部電路后分為兩路：一路加到內部MOS開關管的漏極，還有一路經集成塊內部的恒流源充電電路向①腳外接電容C46進行充電，當C46上充得的電壓達到7.5V以上時內部的準諧振電路啟動進入振蕩狀態，產生振蕩脈沖信號。振蕩電路產生的振蕩脈沖信號經集成塊內部相關電路（激勵脈沖形成和驅動等電路形成）處理后直接輸往內部MOS開關管的控制極。

副開關電源的穩壓電路：該電路主要有集成塊U4內部相關電路和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腳為穩壓調整控制電壓輸入端，控制④腳輸出電流的大小，就可對開關電源振蕩電路的工作狀態（脈沖占空比）進行調整，實現開關電源輸出電壓穩定。

過壓和過載保護電路：副開關電源中的過壓保護電路由D21、PC5A、R104組成。電視機正常工作時，由于開關電源輸出電壓沒有超過穩壓電路的穩壓范圍，所以過壓保護電路不工作，相當于該部分電路從電路中斷開。當開關電源輸出電壓升高到超過開關電源設定的穩壓范圍時，D21擊穿，PC5A導通。PC5A導通后，U4①腳輸入電流增大，當①腳輸入電流增大到超過允許值時，內部過壓保護電路啟動進入工作狀態，輸出控制電壓使內部啟動放大電路停止工作。從而實現副開關電源的過壓保護。

3 主開關電源和PFC電路啟動供電電路

用遙控器或本機鍵開機后，信號處理電路輸出的開關機控制電壓由低電平“0V”變為高電平“5V”，Q14、PC3均由截止轉為飽和導

通后，U3的（A）腳通過PC3次級接地，U3啟動進入工作狀態，Q11基極由高電平變為低電平，Q11導通。單管穩壓器Q12發射級輸出的電壓經Q11的“集電極-發射極”后分為兩路：一路送往PFC電路中的集成塊U1（UCC28051）的⑧腳，另一路輸往主開關電源中的集成塊IC1（L6599D）的12腳，作為PFC電路和主開關電源的啟動電壓。

4 主開關電源電路

主開關電源主要由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信號處理部分電路，逆變器電路提供+5V、24V電壓。

主開關電源實際上由兩個相對獨立的電源組成：一個是主開關電源的振蕩、穩壓、輸出電路，另一個是二次電壓形成

電路。

主開關電源的振蕩、穩壓、輸出電路：主開關電源的振蕩、穩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是一塊開關電源專用集成電路，是一個半橋拓補結構頻率可調脈沖信號發生器。

主開關電源啟動工作后，開關變壓器次級D8負載端輸出的電壓一旦經R62加到集成塊U2的7腳，集成塊內部的振蕩電路就會啟動產生振蕩脈沖信號。振蕩電路產生的振蕩脈沖信號經集成塊內部電路處理后從6腳輸出，然后經R64加到Q10的控制極，控制Q10的工作狀態。在Q10截止后通過C69、D16形成+5V電壓供給信號處理板。

過流、過壓和過然保護電路

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

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

當主開關電源工作異常，導致其任意輸出端電壓升高到超過穩壓二極管ZD2、或 ZD4的穩壓范圍時，ZD2、D25或ZD4、D27組成的電路就會導通，+5V、+24V輸出端電壓就會通過ZD2、D25或ZD4、D27加在Q13的基級使Q13導通，Q13導通后，光耦合器PC4初、次級的電流增大，主開關電源中的集成塊IC18腳注入電流增大，8腳為中斷控制信號輸入端，當8腳增大的電流超過其設定的門限時，集成塊內部的保護電流就會啟動，關閉內部的激勵脈沖驅動電路，主開關電源就會停止工作。

過流保護：過流保護主要由集成塊ICS1組成。過流保護檢測對象為+5V、+24V輸出端負載。

過熱保護：過熱保護由集成塊ICS1D電路和熱敏電阻NT102組成。NT102為負溫度系數熱敏電阻，其性能是溫度越高，所呈現的阻值越小。

5 結語

通過對液晶電視的主、副開關電源的研究，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，提高電網電壓的利用率，由其，其設計了兩個開關電源，使其在待機狀態下，節約了大量的電能。

參考文獻

（1）家電維修雜志2013年，第二四八期，唐海平；

（2）電視技術，機械工業出版社，李雄杰，施慧莉，韓包海；