液晶彩电开关电源和
ＤＣ／ＤＣ变换器电路分析
电源电路是液晶彩电十分重要的电路组成部分，其主要作用是为液晶彩电提供稳定的直流电压。电源电路对液晶彩电的影响很大，如果性能不良，会造成电路工作不稳定、黑屏、图像异常等故障。而由于电源电路工作电压高、电流大，极易出现故障，因此，理解电源电路的工作过程和原理对日常维修具有重要意义。
第一节液晶彩电开关电源概述
一、开关电源的基本工作原理
开关电源分为串联型开关电源和并联型开关电源，液晶彩电的开关电源电路采用的均是并联型开关电源，并联型开关电源如图４－１所示。图４－２所示为并联型开关电源的基本原理图。其中ＶＴ为开关管，Ｔ为开关变压器，ＶＤ为整流二极管，Ｃ为滤波电容，Ｒ为负载电阻。
脉动直流电压稳定直流电压
图４－１并联型开关电源示意图
当激励脉冲为高电平时，ＶＴ饱和导通，则Ｔ的初级绕组的磁能因ＶＴ的集电极电流逐渐升高而增加。由于次级绕组感应的电压的极性为上负、下正，所以整流管ＶＤ截止，电能便以磁能的形式储存在Ｔ中。当ＶＴ截止期间，Ｔ各个绕组的脉冲电压反向，则次级绕组的电压变为上正、下负，整流管ＶＤ导通，Ｔ储存的能量经ＶＤ整流向Ｃ与负载释放，产生了直流电压，为负载电路提供供电电压。
图４－２并联型开关电源基本原理图
并联型开关电源是反激式开关电源，即开关管导通期间，整流管ＶＤ截止；在开关管ＶＴ截止期间，整流管ＶＤ导通，向负载提供能量。所以，不但要求开关变压器Ｔ的电感量、滤波电容Ｃ的容量大，而且开关电源的内阻要大。
二、液晶彩电开关电源的形式
开关电源根据在液晶彩电中位置的不同，可分为外接和内接两种形式。
１．外接形式
所谓外接形式，是指开关电源安装在液晶彩电外部，这种开关电源一般称为电源适配器（Ａｄａｐｔｅｒ）。电源适配器输出的直流电压一般为１２Ｖ，也有一些机型为１４Ｖ、１８Ｖ、２４Ｖ、２８Ｖ等。 电源适配器输出的直流电压通过插接口输入到液晶彩电内部的ＤＣ／ＤＣ变换器中，经ＤＣ／ＤＣ变换后，再产生整机小信号处理电路所需的５Ｖ、３．３Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖ等几路电压。这种供电方案主要应用在小屏幕液晶彩电中。
２．内接形式
所谓内接形式，是指在液晶彩电内部专设一块开关电源板（有些和高压逆变电路做在一起），安装在主板的旁边，开关电源可输出＋１２Ｖ、＋１８Ｖ、＋２４Ｖ、＋２８Ｖ等电压，输出的直流电压再加到ＤＣ／ＤＣ变换器中，产生整机小信号处理电路所需的５Ｖ、３．３Ｖ、２．５Ｖ等电压。图４－３所示为某液晶彩电开关电源板在液晶彩电内部的位置示意图。图４－４所示为开关电源和高压逆变电路一体板在液晶彩电内部的位置示意图。
图４－３ 开关电源板在液晶彩电内部的位置示意图
图４－４开关电源和高压逆变电路一体板在液晶彩电内部的位置示意图
第二节液晶彩电开关电源基本电路介绍
液晶彩电的开关电源均采用并联式，主要由交流抗干扰电路、整流滤波电路、功率因数校正电路（部分液晶彩电有此电路）、启动电路、振荡器／开关元件、稳压电路（脉冲调制电路）、保护电路和直流稳压输出电路等几部分构成。
一、交流抗干扰电路
交流抗干扰电路的作用是滤除市电电网中的高频干扰，以免市电电网中的高频干扰影响液晶彩电的正常工作，同时还可滤除开关电源产生的高频干扰，以免影响其他用电设备的正常工作。常用交流抗干扰电路如图４－５所示。
图４－５常用交流抗干扰电路
在图４－５（ａ）所示电路中，Ｌ１、Ｌ２是互感滤波器，Ｃ１、Ｃ２及Ｃ３、Ｃ４是高频滤波电容。由于互感滤波器Ｌ１、Ｌ２在交流电流通过时，其磁芯中因产生的磁通方向相反而抵消，所以电感量较小，而对于交流电输入回路与地之间的共模呈现较大的电感量，可对共模干扰有效地吸收。Ｃ１、Ｃ２用于滤除差模干扰。Ｃ３、Ｃ４组成共模滤波器，滤除共模干扰。图４－５（ｂ）所示电路仅为共模滤波电路。图４－５（Ｃ）、图４－５（ｄ）所示电路中，除了未设置Ｃ３、Ｃ４组成的共模滤波器，其他与图４－５（ａ）所示电路相同。
二、整流电路
整流电路的作用是将交流电转换成３００Ｖ左右的直流电压。液晶彩电电源电路中通常采用桥式整流方式，典型电路如图４－６所示。电路中，ＶＤ１～ＶＤ４是全桥堆中的４只整流二极管，ｕｉ是输入的交流电压，ｕｏ是整流输出后的电压。
图４－６桥式整流电路
三、滤波电路
整流电路虽然可以把交流电变换为直流电，但负载上的直流电压却是脉动的，它的大小每时每刻都在变化着，不能满足电子电路和无线电装置对电源的要求。整流后的脉动直流电压属于非正弦周期信号，可以把它分解为直流成分（它的平均值）和各种不同频率的正弦交流成分。显然，为了得到波形平滑的直流电，应尽量降低输出电压中的交流成分，同时又要尽量保留其中的直流成分，使输出电压接近于理想的直流电压。用于完成这一任务的电路称为滤波电路。
电容和电感都是基本的滤波元件，利用它们在二极管导通时储存一部分能量，然后再逐渐释放出来，从而得到比较平滑的波形。
在液晶彩电开关电源中，滤波电路主要采用以下几种形式。
（１）电容器滤波
电容器滤波主要应用在开关变压器初级电路中，用以产生３００Ｖ直流电压。电容器滤波
电路如图４－７所示。
液晶彩电中，３００Ｖ电源的滤波电容的容量一
般较大，通常采用１００～２２０ｕＦ／４００Ｖ电容。该电容
在通电瞬间的充电电流较大，对保险管、整流管有
一定危害，所以需要通过设置限流电阻对冲击电流
进行限制。液晶彩电开关电源的限流电阻多采用负
温度系数（ＮＴＣ）
的热敏电阻，其特点是在工作温
度范围内电阻值随温度的升高而降低，即在冷态阻 图４－７电容器滤波电路
值较大，在热态阻值较小，这样在开机瞬间，电容器的充电电流便受到ＮＴＣ电阻的限制。在１４～６０ｓ之后，ＮＴＣ元件升温相对稳定，其上的分压也逐步降至零点几伏，这样小的压降，可视此种元件在完成软启动功能后为短接状态，不会影响电源的正常工作。
（２）ＬＣ滤波电路
ＬＣ滤波电路主要应用在开关电源次级输出电路和二次电源输出电路中，典型电路如图４－８所示。
（３）π型ＬＣ滤波电路
在ＬＣ滤波电路的基础上再加上一个电容，就组成了一节π型ＬＣ滤波电路，如图４－９所示。π型ＬＣ
滤波电路广泛应用在开关电源次级输出电路中。
图４－８ ＬＣ滤波电路四、功率因数校正（ＰＦＣ）
电路
图４－９ π型ＬＣ滤波电路
早期的大多数液晶彩电的开关电源输入电路普遍都采用带有大容量滤波电容器的全桥整流变换电路，而没有加ＰＦＣ电路。这种电路的缺点是：开关电源输入级整流和大滤波电容产生的严重谐波电流危害电网正常工作，使输电线上的损耗增加，功率因数较低，浪费电能。加入ＰＦＣ电路，可以通过适当的控制电路，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影响。
为提高负载功率因数，往往采取补偿措施。最简单的方法是在电感负载两端并联电容器，这种方法称为并联补偿。
ＰＦＣ方案完全不同于传统的“功率因数补偿”，它是针对非正弦电流波形而采取的提高线路功率因数，迫使ＡＣ线路电流追踪电压波形的瞬时变化轨迹，并使电流与电压保持同相位，使系统呈纯电阻性的技术措施。
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变换的。
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输入电压仍大体保持正弦波波形，但ＡＣ输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲，如图４－１０所示。这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成分，引起线路功率因数严重下降。
为提高线路功率因数，抑制电流波形失真，必须采用ＰＦＣ措施。ＰＦＣ分无源和有源两种类型，目前流行的是有源ＰＦＣ技术。有源ＰＦＣ电路一般由一片功率控制ＩＣ
为核图４－１０未加功率因数校正电路时 输入电流与电压的波形
心构成，它被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间，也称作有源ＰＦＣ变换器。有源ＰＦＣ变换器一般采用升压形式，主要是在输出功率一定时，有较小的输出电流，从而可减小输出电容器的容量和体积，同时也可减小升压电感元件的绕组线径。有源ＰＦＣ电路的基本结构与效果如图４－１１
所示。
（ａ）未使用ＰＦＣ电路时的容性输入滤波器波形 （ｂ）使用ＰＦＣ电路后的波形 图４－１１ 有源ＰＦＣ
电路的基本结构与效果
五、启动电路和振荡器／开关元件
为了使开关元件（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，液晶彩电一般采用他激式电源，这个激励脉冲一般由专门的振荡器产生，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，要求振荡电路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。
六、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。稳压电路主要由误差取样、稳压控制电路构成。
（１）误差取样电路
液晶彩电的误差取样电路主要有直接取样和间接取样电路两种。
——间接取样电路
间接取样电路的特点是在开关变压器上专设一个取样绕组，由于取样绕组和次级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。这种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，须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。
——直接取样电路
顾名思义，直接取样电路的取样电压直接取自开关电源的主电源输出端，通过光耦合器再反馈到电源电路的脉宽或频率调节电路。直接取样电路具有安全性能好、稳压反映速度快、瞬间响应时间短等优点，在液晶彩电的电源电路中得到了广泛的应用。
（２）稳压控制电路
稳压控制电路的主要作用是，在误差取样电路的作用下，通过控制开关管激励脉冲的宽度或周期，控制开关管导通时间的长短，使输出电压趋于稳定。
七、保护电路
开关电源的许多元件都工作在大电压、大电流条件下，为了保证开关电源及负载电路的安全，开关电源设置了许多保护电路。
（１）尖峰吸收回路
由于开关变压器是感性元件，所以，在开关管截止瞬间，其集电极上将产生尖峰极高的反峰值电压，容易导致开关管过压损坏，为此，开关电源大都设置了如图４－１２所示的尖峰吸收回路。 在图４－１２（ａ）所示的电路中，开关管ＶＴ截止瞬间，其集电极上产生的反峰值电压经Ｃ１、Ｒ１构成充电回路，充电电流使尖峰电压被抑制在一定范围内，以免开关管被击穿。当Ｃ１充电结束后，Ｃ１通过开关变压器Ｔ的初级绕组、３００Ｖ滤波电容、地、Ｒ１构成放电回路。因此，当Ｒ１取值小时，虽然利于尖峰电压的吸收，但增大了开关管的开启损耗；当Ｒ１取值
大时，虽然降低了开关管的开启损耗，但降低了尖峰电压的吸收。
图４－１２尖峰吸收回路
图４－１２（ｂ）所示的电路是针对以上电路改进而成的，在图４－１２（ｂ）中，不但加装了二极管ＶＤ１，而且加大了Ｒ１的值，这样，由于ＶＤ１的内阻较小，利于尖峰电压的吸收，而Ｒ１的取值又较大，降低了开启损耗对开关管ＶＴ的影响。
图４－１２（ｃ）所示的电路与图４－１２（ｂ）所示的电路工作原理是一样的，但吸收效果要更好一些。目前，液晶彩电的电源尖峰吸收回路基本上都采用了该电路形式。
实际应用中的尖峰脉冲吸收电路是由钳位电路和吸收电路复合而成的，图４－１３所示是钳位电路和吸收电路在开关电源应用时的不同效果。
（２）过压保护
为避免因各种原因引起的输出电压升高，而造成负载电路的元件损坏，一般都设置过压保护电路。方法有多种，可以在输出电压和地之间并联晶闸管（又称可控硅，ＳＣＲ），一旦电压取样电路检测到输出电压升高，就会触发可控硅导通，起到过压保护的功能；也可以在检测到输出电压升高时，直接控制开关管的振荡过程，使开关电源停止工作。
（３）过流保护
为了避免开关管因负载短路或过重而过流损坏，开关电源必须具有过流保护功能。
最简单的过流保护措施是在线路中串入保险管，在电流过大时，保险管熔断，从而起到保护的作用。另外，在整流电路中常接有限流电阻，一般采用功率很大的水泥电阻，阻值为几欧，能起一定的限流作用。另一种比较有效的方法是在开关调整管的发射极（对三极管而言）或源极（对场效应管而言）串接一只过流检测小电阻，一旦由某种原因引起饱和时的电流过大，则过流检测电阻上的压降增大，从而触发保护电路，使开关管基
极上的驱动脉冲消失或调整驱动脉冲的脉宽，使开关管的导通时间下降，达到过流保护的目的。
图４－１３钳位电路和吸收电路在开关电源应用时的不同效果
（４）软启动电路
一般在开关电源开机瞬间，由于稳压电路还没有完全进入工作状态，开关管将处于失控状态，极易因关断损耗大或过激励而损坏。为此，一些液晶彩电的开关电源中设有软启动电路，其作用是在每次开机时，限制激励脉冲导通时间不至于过长，并使稳压电路迅速进入工作状态。有些电源控制芯片中集成有软启动电路，有些开关电源则在外部专设有软启动电路。 （５）欠压保护电路
当市电电压过低时，将引起激励脉冲幅度不足，导致开关管因开启损耗大而损坏，因此，有些开关电源设置了欠压保护电路。需要说明的是，很多开关电源控制ＩＣ大都内含欠压保护电路，因此，不需在外部单独设置。
开关电源的保护电路还有一些，这里不再一一分析。
第三节液晶彩电开关电源电路分析
液晶彩电的开关电源由一片或几片开关电源控制芯片为核心构成，目前，应用在液晶彩
电开关电源上的电源控制芯片较多，下面简要介绍几种常用的控制芯片及其应用电路。
一、由ＳＴＩＲ－Ｅ１５６５＋ＳＴＩＲ－２２６８构成的开关电源电路
由ＳＴＲ－Ｅ１５６５＋ＳＴＲ－２２６８构成的开关电源电路在长虹４６英寸以上液晶彩电中应用十分普遍，该电源方案中，共输出＋１２Ｖ、＋５Ｖ（ｓｉｇｎａｌ小信号）、＋５Ｖ（ＭＣＵ）、＋２４Ｖ ４组电压，其中＋１２Ｖ和＋５Ｖ（ｓｉｇｎａｌ）２组电压供液晶彩电信号处理电路使用，＋５Ｖ（ＭＣＵ）电压供ＭＣＵ使用，＋２４Ｖ电压供逆变器使用。＋１２Ｖ、＋５Ｖ（ｓｉｇｎａｌ）、＋５Ｖ（ＭＣＵ）３组电压由ＳＴＲ－Ｅ１５６５及相关电路产生，我们称为主开关电源；＋２４Ｖ电压由ＳＴＲ－２２６８产生，我们称之为副开关电源。图４－１４所示为该电源方案的电路原理图。
１．主开关电源电路分析
主开关电源电路以厚膜集成电路Ｕ８０７（ＳＴＲ－Ｅ１５６５）为核心。ＳＴＲ－Ｅ１５６５是日本三肯公司开发的开关电源模块，该电源块具有输出功率大、带负载能力强、待机功耗小、保护功能完善等优点。其内部含有功率因数校正电路、振荡电路、功率开关管、过压／欠压保护电路、过热保护电路等。ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部电路框图如图４－１５所示， ＳＴＲ－Ｅ１５６５引脚功能与电压数据如表４－１所示。 （１）整流滤波电路
２２０Ｖ左右的交流电压先经延迟保险管Ｆ８０１，然后进入由Ｌ８０１、Ｃ８０１、Ｃ８０２、Ｃ８０３、Ｃ８０４、Ｃ８０５、Ｌ８０１、Ｌ８０２组成的交流抗干扰电路，滤除市电中的高频干扰信号，同时保证开关电源产生的高频信号不窜入电网。电路中，ＴＨ８０１为负温度系数热敏电阻，开机瞬间温度低，阻抗大，防止电流对回路的浪涌冲击；ＶＺ８０１为压敏电阻，即在电源电压高于２５０Ｖ时，压敏电阻ＶＺ８０１击穿短路，保险管Ｆ８０１熔断，这样可避免电网电压波动造成开关电源损坏，从而保护后级电路。
经交流抗干扰电路滤波后的交流电压送到由ＢＤ８０１、Ｌ８０３、Ｃ８１２、Ｃ８１３、Ｃ８１４组成的整流滤波电路。２２０Ｖ市电先经ＢＤ８０１桥式整流后，再经Ｃ８１４、Ｌ８０３、Ｃ８１２、Ｃ８１３组成的π型滤波器滤波，形成一直流电压。由于滤波电路电容Ｃ８１２、Ｃ８１３、Ｃ８１４储能较小，所以在负载较小时，经整流滤波后的电压为３１０Ｖ左右；在负载较重时，经整流滤波后的电压为２３０Ｖ左右。
（２）功率因数校正（ＰＦＣ）电路
功率因数校正电路由Ｔ８０１、Ｔ８０２、Ｑ８０３－Ｑ８０６、ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部电路等组成。
由ＢＤ８０１整流，Ｃ８１４、Ｌ８０３、Ｃ８１２、Ｃ８１３滤波后的直流电压，经Ｒ８１６、Ｒ８１５、Ｒ８１３、Ｒ８１２分压后，送到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑩脚（ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑩脚既是ＰＦＣ电路乘法器的输入端又是外部锁定触发端），在内部乘法器中经逻辑处理、推挽放大后，从ＳＴＲ－Ｅ１５６５的③脚输出的开关脉冲经Ｑ８０３、Ｑ８０４推挽放大后，从Ｑ８０３、Ｑ８０４的发射极输出，再分别加到Ｑ８０５、Ｑ８０６的Ｇ极，驱动Ｑ８０５、Ｑ８０６工作在开关状态（开关频率在几十千赫到１００ｋＨｚ）。
当Ｑ８０５、Ｑ８０６饱和导通时，由ＢＤ８０１整流后的电压经电感Ｌ８０３、Ｔ８０１、Ｔ８０２初级绕组，Ｑ８０６、Ｑ８０５的Ｄ－Ｓ极，Ｒ８３１、Ｒ８３２到地，形成回路；当Ｑ８０５、Ｑ８０６截止时，由ＢＤ８０１整流输出的电压经Ｌ８０３、Ｄ８０７、Ｃ８３４到地，对Ｃ８３４充电；同时，流过Ｔ８０１、Ｔ８０２的初级绕组电流呈减小趋势，电感两端必然产生左负右正的感应电压，这一感应电压与ＢＤ８０１整流后的直流分量叠加，在滤波电容Ｃ８３４正端形成４００Ｖ左右的直流电压，不但提高了电源利用电网的效率，而且使得流过Ｔ８０１、Ｔ８０２初级绕组的电流波形和输入电压的波形趋于一致，从而达到提高功率因数的目的。
图４－１５ ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部电路框图
表４－１ ＳＴＲ－Ｅ１５６５引脚功能与电压数据
经ＢＤ８０１桥式整流后电压中的高次谐波成分从Ｔ８０１、Ｔ８０２次级绕组输出，经Ｒ８１７、
Ｃ８１１、Ｒ８２９组成的脉冲限流电路后进入ＳＴＲ－Ｅ１５６５的④脚。ＳＴＲ－Ｅ１５６５的④脚内部为过零检测电路，兼有过压／欠压保护功能，当该脚电压高于６．５Ｖ或低于０．６２Ｖ时，过零检测电路关断，ＰＦＣ电路停止工作；液晶彩电正常工作时，ＳＴＲＥ１５６５的④脚电压为３Ｖ左右。
ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑤脚为ＰＦＣ部分开关管源极电流检测端。Ｑ８０５、Ｑ８０６漏极电流从源极输出，经Ｒ８３１、Ｒ８３２接地，在Ｒ８３１、Ｒ８３２上形成与Ｑ８０５、Ｑ８０６源极电流成正比的检测电压。该电压经Ｒ８２７反馈到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑤脚内部，内部电流检测电路及逻辑处理电路自动调整ＳＴＲ－Ｅ１５６５的③脚输出脉冲的大小，从而自动调整Ｑ８０５、Ｑ８０６源极电流。
ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑥脚为ＰＦＣ电路输出过压／过压保护输入端。该脚用于检测滤波电容Ｃ８３４正端４００Ｖ电压，其外部由Ｒ８１０、Ｒ８０８、Ｒ８２２、Ｒ８２１组成的分压电路对Ｃ８３４正端电压（ＶＩＮ）进行分压。液晶彩电正常工作时，ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑥脚电压为４．３Ｖ，当ＰＦＣ电路输出的开关脉冲过高时，会导致Ｃ８３４正端电压异常升高，ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑥脚电压也随之升高；当电压超过４．３Ｖ时，内部过压保护电路启动，输出控制信号到ＰＦＣ逻辑控制电路，调整ＳＴＲ－Ｅ１５６５的③脚输出的开关脉冲，使其恢复到正常范围。
ＳＴＲ－Ｅ１５６５的⑦脚为ＰＦＣ误差放大器输出及相位补偿端，外接相位补偿电容Ｃ８３０，通过该电容来补偿ＰＦＣ控制电路中电流与电压间的相位差。
ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１１脚为ＰＦＣ电路关断延迟端。当某种原因使开关电源在轻载与重载间迅速变化时，开关电源振荡电路进入低频与高频循环工作状态。当开关电源处于低频状态时，ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部输出电流向１１脚的外接电容Ｃ８２９充电，当Ｃ８２９上的电压充到一定值后，内部关断ＰＦＣ电路，Ｃ８２９通过ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１１脚内部电路放电。适当调整Ｃ８２９的容量，可以改变Ｃ８２９的充电时间，也就改变了ＰＦＣ电路的关断时间。
（３）启动与振荡电路
Ｃ８３４两端的４００Ｖ电压分为两路：一路经开关变压器Ｔ８０４的１－３绕组加到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的２１脚内部ＭＯＳ开关管的Ｄ极；另一路作为启动电压加到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的①脚，经内部电路对１５脚外接电容Ｃ８３２充电。当Ｃ８３２正端即ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１５脚电压上升到１６．２Ｖ时，ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部振荡电路工作，并输出开关脉冲，经内部推挽缓冲放大后加到大功率ＭＯＳ开关管的Ｇ极，使ＭＯＳ开关管工作在开关状态。
开关电源启动后，开关变压器Ｔ８０４自馈绕组（５－６绕组）感应的脉冲电压经Ｄ８１３整流，Ｃ８３２滤波获得２２Ｖ左右的直流电压，加到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１５脚，取代启动电路为ＳＴＲ－Ｅ１５６５提供启动后的工作电压。若电源启动后，ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１５脚无持续的电压供给，１５脚充得的电压将随着电流的消耗逐渐下降，当下降到９．６Ｖ时，电源停止工作。
（４）稳压控制电路
稳压控制电路以取样放大电路Ｕ８０８（ＳＥ００５Ｎ）、光耦合器
Ｕ８０４和厚膜电路ＳＴＲ－Ｅ１５６５为核心构成，取样点在Ｃ８４６正
端（５Ｖ输出端）。图４－１６所示为取样放大电路Ｕ８０８（ＳＥ００５Ｎ）
内部电路框图。
稳压控制的过程如下：设某一时刻Ｃ８４６两端电压升高，Ｕ８０８
的①脚电压随之升高，取样电压也随之升高，经Ｕ８０８内部分压
电阻Ｒ１、Ｒ２分压后的电压升高，Ｕ８０８内部Ｑ导通能力增强，导图４－１６ ＳＥ００５Ｎ内部电路框图
致Ｕ８０８的②脚电压下降，流过光耦合器Ｕ８０４中发光二极管的电流增大，其发光强度增强，则光敏三极管导通加强，使ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１４脚电流增大，经内部误差电流检测电路检测后，控制内部开关管提前截止，使开关电源的输出电压下降到正常值；反之，当输出电压降低时，经上述稳压电路的负反馈作用，使ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部开关管导通时间变长，使输出电压上升到正常值。
（５）保护电路
为了保证开关电源可靠地工作，该开关电源设有以下保护电路：
——过流保护电路
过流保护电路由Ｒ８４３、Ｒ８４１、Ｃ８３３及ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１７、１３脚内部电路构成。液晶彩电正常工作时，ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部大功率开关管漏极电流从１７脚源极输出，经电阻Ｒ８４３到地形成回路，在Ｒ８４３上形成压降并通过Ｒ８４１反馈到ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１３脚。当某种原因导致ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部大功率开关管漏极电流增大时，在Ｒ８４３上的压降增大，使加到ＳＴＲ－Ｅ１５６５ １３脚的电压增大，当ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１３脚电压升高到０．７５Ｖ以上时，内部过流保护电路启动，开关电源停止工作。
——过热保护电路
过热保护电路集成在ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部，当某种原因造成ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部温度升高到１３５℃以上时，内部过热保护电路启动，开关电源停止工作。
——准谐振电路
ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部开关管截止时，其源极与漏极间有较大的脉冲电压，在该脉冲电压的后沿降到低电平之前，开关管不应导通，否则，开关管就会有较大的导通损耗。为保证开关管在漏极脉冲电压最低时导通，本电路应用了准谐振电路。
ＳＴＲ－Ｅ１５６５的２１脚的外接电容Ｃ８４２和变压器Ｔ８０４的１—３绕组组成串联谐振电路，谐振电路在Ｃ８４２两端产生谐振电压，若在该谐振电压的最低点开关管导通，则可将开关管的导通损耗降至最小。
为达到开关管在Ｃ８４２两端电压最低时才导通的目的，电路中设有延迟导通电路，延迟导通电路由Ｄ８１２、Ｒ８４０、Ｒ８３８、Ｃ８２７等组成。在Ｃ８４２与Ｔ８０４初级绕组发生谐振时，Ｔ８０４的５—６绕组的感应电压经Ｄ８１２整流，Ｒ８４０、Ｒ８３８分压后对Ｃ８２７充电，使得ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１２脚的电压在Ｔ８０４能量放完后不会立即下降到０．７６Ｖ（阈值电压），开关管便一直处于截止状态；只有当ＳＴＲ－Ｅ１５６５的１２脚电压低于０．７６Ｖ时，ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部开关管才导通。适当选择Ｒ８４０、Ｒ８３８的阻值，可使ＳＴＲ－Ｅ１５６５内部开关管正好在Ｃ８４２两端电压最低时导通，就能实现降低开关管导通损耗的目的。
２．副开关电源电路分析
副开关电源电路以厚膜集成电路Ｕ８０６（ＳＴＲ－２２６８）为核心。ＳＴＲ－２２６８是日本三肯公司开发的厚膜集成电路，该厚膜块具有自动跟踪、多种模式控制及保护等功能，配合三肯ＳＴＲ－Ｅ１５６５厚膜块可以进行待机控制。图４－１７所示是ＳＴＲ－２２６８内部电路框图，ＳＴＲ－２２６８引脚功能与电压数据如表４－２所示。
（１）启动电路
正常工作时，Ｃ８３４两端的４００Ｖ左右电压经开关变压器Ｔ８０３的８—４初级绕组加到ＳＴＲ－２２６８的２０、２１脚，为ＳＴＲ－２２６８内部开关管的源极提供电压。另外，由主开关电源开关
图４－１７ ＳＴＲ－２２６８内部电路框图表４－２ ＳＴＲ－２２６８引脚功能与电压数据
变压器Ｔ８０４的４—６绕组产生的感应电压经Ｄ８１１整流、Ｃ８３７滤波后得到２８Ｖ直流电压，加到Ｑ８０７的发射极，此时，光耦Ｕ８０３导通，Ｑ８０８、Ｑ８０７导通，２８ｖ直流电压对Ｃ８１５充电，当Ｃ８１５两端电压上升到２０Ｖ时，ＳＴＲ－２２６８的⑤脚和⑨脚内部振荡电路、逻辑电路启动，同时输出开关脉冲经缓冲放大后，驱动内部双ＭＯＳ管工作在开关状态。
副开关电源启动后，Ｔ８０３的８—４绕组中有电流流过，１—２绕组中将产生感应电压经Ｒ８５２限流、Ｄ８１０整流、Ｃ８３７滤波后得到约２２Ｖ电压，经Ｑ８０７向ＳＴＲ－２２６８的⑤、⑨脚提供持续的工作电压。
ＳＴＲ－２２６８内部的ＭＯＳ开关管截止后，Ｃ８２４与Ｔ８０３的８—４绕组产生的谐振电压经Ｃ８３８、Ｃ８３９、Ｒ８３７加到ＳＴＲ－２２６８的１６脚内部电路，由内部电路产生延迟控制信号，控制内部ＭＯＳ开关管继续保持截止状态。当ＳＴＲ－２２６８的１６脚内部电路检测到该脚输入电压最低时，内部电路输出控制信号，内部ＭＯＳ开关管开始下一轮导通。
（２）稳压控制电路
稳压控制电路由光耦Ｕ８０２、误差放大器Ｕ８０９、Ｒ８１９及ＳＴＲ－２２６８的⑩脚内部电路组成。其中Ｒ８６１、Ｒ８５９、Ｒ８５７组成取样电路，当某种原因造成＋２４Ｖ电压升高时，经Ｒ８６１、Ｒ８５９、Ｒ８５７分压后，在电阻Ｒ８５７上的压降增大，Ｕ８０９的Ｒ极电压随之升高，Ｕ８０９的Ｋ极（上端）电压下降，光耦Ｕ８０２的①、②脚电流增大，其③、④脚电流也增大，ＳＴＲ－２２６８的⑩脚内部控制电路启动，使振荡电路输出的脉冲变窄，输出电压降至２４Ｖ。当输出电压降低时，稳压过程与上述过程相反。
（３）保护电路
——软启动保护电路
软启动保护由ＳＴＲ－２２６８的１２脚内部电路及外接电容Ｃ８１９完成，Ｃ８１９为软启动电容。当ＳＴＲ－２２６８开关电源启动时，１２脚内部电路输出电流对Ｃ８１９充电，使ＳＴＲ－２２６８内部双ＭＯＳ管导通时间缩短，限制漏极电流，实现软启动。
——过压／欠压保护电路
过压／欠压保护由ＳＴＲ－２２６８的⑨脚内部电路实现。当某种原因导致Ｃ８１５上电压在２８Ｖ以上时，电路进入过压保护状态；当Ｃ８１５上电压在７Ｖ以下时，电路进入欠压保护状态。
——过载保护电路
过载保护电路由ＳＴＲ－２２６８的⑩脚内部电路及Ｒ８１９、Ｃ８１６构成。当某种原因造成２４Ｖ电压逐渐降低时，光耦Ｕ８０２的电流也逐渐降低。当⑩脚电流降到１５０ｕＡ时，内部电路不再对内部振荡电路进行控制。此时，ＳＴＲ－２２６８的⑩脚输出１２ｕＡ电流对外接电容Ｃ８１６充电，当⑩脚电压上升至６Ｖ时，内部电路进入过载保护状态，振荡电路被关闭。
——过流保护电路
过流保护电路由ＳＴＲ－２２６８的１３脚内部电路及Ｒ８３５、Ｃ８２３构成。ＳＴＲ－２２６８过流检测采用负电压检测，内部ＭＯＳ开关管电流从１７、１８脚输出，经Ｒ８３３、Ｒ８３４到地。１３脚外接Ｒ８３５、Ｃ８２３组成ＲＣ滤波器，以消除浪涌和不稳定现象。当某种原因造成电流增大，使１３脚电压降至－０．７Ｖ时，过流保护电路启动，电源处于保护状态。
３．待机控制电路
待机控制电路由Ｑ８１０、Ｑ８０９、Ｑ８０８、Ｑ８０７、Ｑ８１２、Ｑ８１３、Ｑ８１５、Ｕ８０３、Ｄ８２０、Ｄ８２１、Ｄ８２２等元器件组成。液晶彩电正常工作时，从主板组件上送来的控制电平经ＪＰ８０４的①脚输
入，分两路分别对主开关电源及副开关电源进行控制。
在电视机正常工作时，ＪＰ８０４的①脚输入高电平（４．８Ｖ）分为两路：一路经Ｒ８８０送到Ｑ８１０的基极，Ｑ８１０饱和导通，Ｑ８１２、Ｑ８１３、Ｑ８１５截止，Ｄ８２０、Ｄ８２１、Ｄ８２２截止，Ｑ８１４、Ｑ８１１、Ｑ８１６导通，其源极分别输出＋５Ｖ、＋１２Ｖ电压，经ＪＰ８０４、ＪＰ８０５提供给主板组件；另一路经Ｒ８８１送到Ｑ８０９的基极，Ｑ８０９饱和导通，光耦ｕ８０３导通，Ｑ８０７、Ｑ８０８饱和导通，Ｄ８１０、Ｄ８１１整流，Ｃ８３７滤波得到的２８Ｖ电压经Ｑ８０７送到ＳＴＲ－２２６８的⑤、⑨脚，向ＳＴＲ－２２６８提供工作电压，ＳＴＲ－２２６８输出２４Ｖ电压提供给逆变器。
液晶彩电由正常工作转为待机时，ＪＰ８０４的①脚输入低电平（０Ｖ）分为两路：一路经Ｒ８８０送到Ｑ８１０的基极，Ｑ８１０截止，Ｑ８１２、Ｑ８１３、Ｑ８１５饱和导通，Ｄ８２０、Ｄ８２１、Ｄ８２２饱和导通，Ｑ８１４、Ｑ８１１、Ｑ８１６截止，其源极输出的＋５Ｖ、＋１２Ｖ电压关闭，主板组件停止工作；另一路经Ｒ８８１送到Ｑ８０９的基极，Ｑ８０９截止，光耦ｕ８０３截止，Ｑ８０７、Ｑ８０８截止，ＳＴＲ－２２６８的⑤、⑨脚电压丢失，ＳＴＲ－２２６８开关电源停止工作，输出的２４Ｖ电压被关闭，液晶彩电逆变器停止工作，背光灯熄灭。
二、由ＳＴＲ－Ｗ６７５６构成的开关电源电路
ＳＴＲ－Ｗ６７５６是三肯半导体公司生产的一款高效大功率厚膜电路。该模块内置反馈型控制器和高耐压金属氧化物场效应管，在准共振工作方式的基础上增加了Ｂｏｔｔｏｍ－Ｓｋｉｐ（底部跳过）功能，即当电源带较轻负载时（如待机状态），厚膜块内部ＭＯＳ管以间隙振荡方式工作，降低电源的功耗，从而提高电源效率。另外，该模块还内置过压、过流、过载保护电路，并设有最大导通时间限制电路。图４－１８所示为ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部电路框图，其引脚功能如表４－３所示。
图４－１８ ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部电路框图
表４－３ ＳＴＲ－Ｗ６７５６引脚功能
下面以长虹ＬＰ０６机芯液晶彩电的开关电源电路为例对其工作过程作一介绍，有关电路如图４－１９所示。
１．整流滤波电路
２２０Ｖ左右的交流电压先经延迟保险管Ｆ１，然后进入由Ｃ２０、Ｌ３、Ｃ２２、Ｃ２３、Ｃ５、Ｌ１组成的交流抗干扰电路，滤除市电中的高频干扰信号，同时保证开关电源产生的高频信号不窜入电网。电路中，ＲＶ１为压敏电阻，即在电源电压高于２５０Ｖ时，压敏电阻ＲＶ１击穿短路，保险管Ｆ１熔断，这样可避免电网电压波动造成开关电源损坏，从而保护后级电路。
经交流抗干扰电路滤波后的交流电压送到由ＢＲ１、Ｌ２、Ｃ２１组成的整流滤波电路，产生约３００Ｖ的直流电压。
２．启动与振荡电路
Ｃ２１两端３００Ｖ左右的直流电压经开关变压器Ｔ１的２—４初级绕组和Ｔ２的２—初级绕组加到厚膜块Ｕ１（ＳＴＲ－Ｗ６７５６）①脚，进入内部场效应管的漏极。同时，２２０Ｖ交流电压经ＢＲ１的一臂整流后，再经Ｒ９降压，给ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚外接电容Ｃ９充电。当Ｃ９两端电压（即ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚电压）达到１８．２Ｖ时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部振荡电路工作，产生驱动脉冲，经驱动电路送至内部场效应开关管的栅极，控制ＳＴＲ－Ｗ６７５６内开关管工作在开关状态。开关管导通时，开关变压器Ｔ１、Ｔ２的各级处于储能状态；ＳＴＲ－Ｗ６７５６内的开关管关断时，Ｔ１、Ｔ２的次级各绕组通过各自的整流二极管和滤波电容释放能量，给后级各负载供电。 开关电源启动后，Ｔ１的５—６绕组将产生感应电压，经Ｒ１１限流、Ｄ４整流、Ｃ９滤波后得到约２０Ｖ的电压，向ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚提供持续的工作电压。
３．稳压控制电路
稳压控制电路以取样放大电路Ｕ３（ＳＥ０２４Ｎ）、光耦合器Ｕ２和厚膜电路Ｕ１（ＳＴＲ－Ｗ６７５６）为核心构成，取样点在２４Ｖ电压输出端。误差放大电路ＳＥ０２４Ｎ内部电路框图与前面介绍的ＳＥ００５Ｎ内部电路框图一致（参见图４－１６）。
稳压控制的过程如下：设某一时刻２４Ｖ两端电压升高，Ｕ３的①脚电压随之升高，取样电压也随之升高，经Ｕ３内部分压电阻Ｒ１、Ｒ２分压后的电压升高，Ｕ３内部Ｑ导通能力增强，导致Ｕ３的②脚电压下降，流过光耦合器Ｕ２中发光二极管的电流增大，其发光强度增强，则光敏三极管导通加强，光敏三极管ｃｅ结等效电阻减小，使输入到ＳＴＲ－Ｗ６７５６的⑥脚电压上升，驱动脉冲占空比下降，ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部开关管提前关断，从而使输出电压降低，达到稳压的目的。当２４Ｖ电压下降时，其控制过程与上述工作过程相反。
４．保护电路
（１）过压保护电路
当输入的市电电压过高时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚电压升高，当该脚电压达到上限值（２７．７Ｖ）时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部过压保护电路启动，振荡器停止振荡，ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部开关管被关断，开关电源无输出。
（２）过流保护电路
若因某种原因出现过流时，开关变压器各绕组输出电压均下降；当Ｔ１的５—６绕组的感应电压经Ｄ３、Ｄ２整流后，产生的电压（即ＳＴＲ－Ｗ６７５６的⑦脚电压）下降至０．７３Ｖ时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部振荡器停止振荡，从而实现过流保护的目的。
（３）过热保护电路
当ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部基板超过１５０℃并持续８０ｕｓ以上时，内部的过热保护电路启动，振荡器停止振荡，开关电源停止工作，从而实现过热保护。
（４）软启动电路
电源启动时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６的⑤脚（软启动设定端）流出的电流给Ｃ２充电，当达到软启动的门槛电压（１．２Ｖ）时，电源才启动。利用此功能，可抑制待机期间开关变压器发出的噪声。如果要取消此功能，只需要在ＳＴＲ－Ｗ６７５６的⑤脚与地间接一只４７ＫΩ电阻即可。
５．待机控制电路
液晶彩电正常工作时，ＭＣＵ待机控制脚输出低电平，Ｑ１截止，不影响光耦合器Ｕ２内部发光二极管两端的电压，此时开关电源稳压电路处于正常的工作状态。
待机时，ＭＣＵ待机控制脚输出高电平，Ｑ１导通，集电极为低电平，使光耦合器Ｕ２内部二极管的负端电位大幅下降，流过Ｕ２内部二极管的电流增大，经光电耦合使ＳＴＲ－Ｗ６７５６内部振荡器进入间歇振荡状态，输出电压大幅下降。
由于在待机时，Ｔ１的５—６绕组输出的电压也会下降，ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚电压随之下降，当此电压下降到９．７Ｖ时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６停止工作，此时，ＡＣ ２２０Ｖ经启动电阻Ｒ９对Ｃ９充电，ＳＴＲ－Ｗ６７５６的④脚电压再次上升，当其达到启动电压时，ＳＴＲ－Ｗ６７５６又重新开始工作，如此周而复始。
三、由ＴＤＡ１６８８８＋ＵＣ３８４３构成的开关电源电路
由ＴＤＡ１６８８８＋ＵＣ３８４３构成的开关电源电路主要应用在康佳ＬＣ－ＴＭ３７１９液晶彩电上，有关电路如图４－２０所示。
１．主开关电源电路
主开关电源电路以Ｕ１（ＴＤＡ１６８８８）为核心构成，主要用来产生２４Ｖ和１２Ｖ电压。ＴＤＡ１６８８８是英飞凌（Ｉｎｆｉｎｅｏｎ）公司推出的具有ＰＦＣ功能的电源控制芯片，其内置的ＰＦＣ控制器和ＰＷＭ控制器可以同步工作。ＰＦＣ和ＰＷＭ集成在同一芯片内，因此具有电路简单、成本低、损耗小和工作可靠性高等优点，这也是ＴＤＡ１６８８８应用最普及的原因。ＴＤＡ１６８８８内部的ＰＦＣ部分主要有电压误差放大器、模拟乘法器、电流放大器、３组电压比较器、３组运算放大器、ＲＳ触发器和图腾柱式驱动级。ＰＷＭ部分主要有精密基准电压源、ＤＳＣ振荡器、电压比较器、ＲＳ触发器和图腾柱式驱动级。此外，ＴＤＡ１６８８８内部还设置有过压、欠压、峰
一、开关式稳压电源的基本工作原理 开关式稳压电源接控制方式分为调宽式和调频式两种，在实际的应用中，调宽式使用得较多，在目前开发和使用的开关电源集成电路中，绝大多数也为脉宽调制型。因此下面就主要介绍调宽式开关稳压电源。 调宽式开关稳压电源的基本原理可参见下图。 对于单极性矩形脉冲来说，其直流平均电压Uo取决于矩形脉冲的宽度，脉冲越宽，其直流平均电压值就越高。直流平均电压Ｕ。可由公式计算， 即Uo=Um×T1/T 式中Um为矩形脉冲最大电压值；T为矩形脉冲周期；T1为矩形脉冲宽度。 从上式可以看出，当Um 与T 不变时，直流平均电压Uo 将与脉冲宽度T1 成正比。这样，只要我们设法使脉冲宽度随稳压电源输出电压的增高而变窄，就可以达到稳定电压的目的。 二、开关式稳压电源的原理电路 1、基本电路
图二开关电源基本电路框图 开关式稳压电源的基本电路框图如图二所示。 交流电压经整流电路及滤波电路整流滤波后，变成含有一定脉动成份的直流电压，该电压进人高频变换器被转换成所需电压值的方波，最后再将这个方波电压经整流滤波变为所需要的直流电压。 控制电路为一脉冲宽度调制器，它主要由取样器、比较器、振荡器、脉宽调制及基准电压等电路构成。这部分电路目前已集成化，制成了各种开关电源用集成电路。控制电路用来调整高频开关元件的开关时间比例，以达到稳定输出电压的目的。 ２．单端反激式开关电源 单端反激式开关电源的典型电路如图三所示。电路中所谓的单端是指高频变换器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧。所谓的反激，是指当开关管VT1 导通时，高频变压器Ｔ初级绕组的感应电压为上正下负，整流二极管VD1处于截止状态，在初级绕组中储存能量。当开关管VT1截止时，变压器Ｔ初级绕组中存储的能量，通过次级绕组及VD1 整流和电容Ｃ滤波后向负载输出。
相关开关电源原理及电路图 2012-06-03 17:39:37 来源:21IC 关键字：开关电源电路图 什么是开关电源?所谓开关电源，故名思议，就是这里有一扇门，一开门电源就通过，一关门电源就停止通过，那么什么是门呢，开关电源里有的采用可控硅，有的采用开关管，这两个元器件性能差不多，都是靠基极、(开关管)控制极(可控硅)上加上脉冲信号来完成导通和截止的，脉冲信号正半周到来，控制极上电压升高，开关管或可控硅就导通，由220V整流、滤波后输出的300V电压就导通，通过开关变压器传到次级，再通过变压比将电压升高或降低，供各个电路工作。振荡脉冲负半周到来，电源调整管的基极、或可控硅的控制极电压低于原来的设置电压，电源调整管截止，300V电源被关断，开关变压器次级没电压，这时各电路所需的工作电压，就靠次级本路整流后的滤波电容放电来维持。待到下一个脉冲的周期正半周信号到来时，重复上一个过程。这个开关变压器就叫高频变压器，因为他的工作频率高于50HZ低频。那么推动开关管或可控硅的脉冲如何获得呢，这就需要有个振荡电路产生，我们知道，晶体三极管有个特性，就是基极对发射极电压是0.65-0.7V是放大状态，0.7V以上就是饱和导通状态，-0.1V- -0.3V就工作在振荡状态，那么其工作点调好后，就靠较深的负反馈来产生负压，使振荡管起振，振荡管的频率由基极上的电容充放电的时间长短来决定，振荡频率高输出脉冲幅度就大，反之就小，这就决定了电源调整管的输出电压的大小。那么变压器次级输出的工作电压如何稳压呢，一般是在开关变压器上，单绕一组线圈，在其上端获得的电压经过整流滤波后，作为基准电压，然后通过光电耦合器，将这个基准电压返回振荡管的基极，来调整震荡频率的高低，如果变压器次级电压升高，本取样线圈输出的电压也升高，通过光电耦合器获得的正反馈电压也升高，这个电压加到振荡管基极上，就使振荡频率降低，起到了稳定次级输出电压的稳定，太细的工作情况就不必细讲了，也没必要了解的那么细的，这样大功率的电压由开关变压器传递，并与后级隔开，返回的取样电压由光耦传递也与后级隔开，所以前级的市电电压，是与后级分离的，这就叫冷板，是安全的，变压器前的电源是独立的，这就叫开关电源。 图开关电源原理图1
开关电源原理 一、开关电源的电路组成： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值 降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及 杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。 当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪 涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是 负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5 容量变小，输出的交流纹波将增大。
时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增 大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路： 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导 体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖峰电压和尖峰电流，这些元件组合一起，能很好地吸收尖峰电压和电流。从R3测得的电流峰值信号参与当前工作周波的占空比控制，因此是当前工作周波的电流限制。当R5上的电压达到1V时，UC3842停止工作，开关管Q1立即关断。 R1和Q1中的结电容C GS、C GD一起组成RC网络，电容的充放电直接影响着开关管的开关速度。R1过小，易引起振荡，电磁干扰也会很大；R1过大，会降低开关管的开关速度。Z1通常将MOS管的GS电压限制在18V以下，从而保护了MOS管。 Q1的栅极受控电压为锯形波，当其占空比越大时，Q1导通时间越长，变压器所储存的能量
彩电开关电源原理 A3电源： A3机芯电源最早出现在采用三洋公司的LA7680机芯上，故而得名，因其电路简洁、效率高、易扩展、易维修，现在已被各厂家广泛使用。 R520、R521、R522为起动电阻，R519、C514、R524、V513、T501的（1）、（2）绕组组成正反馈回路，C514为振荡电容。 V553 及周边元件、VD515、V511、V512组成稳压控制电路。R552为取样电阻，VD561为V553的发射极提供基准电压，当电源输出电压过高时， V553、VD515、V511、V512均导通程度增加，使开关管V513的基极被分流，输出电压随之下降；反之，若电源输出电压降低时，V553、 VD515、V511、V512均导通程度减少，使开关管V513的基极分流减少，输出电压随之上升。 VD518、VD519、R523组成过压保护电路。另外VD563也为过压保护。 C515的作用： 我们来看如果没有C515会怎样？当某一时刻开关变压器的（1）脚相对（2）脚为正时，一方面（1）脚的电压经R519、C514加到V513的基极，欲使V513饱和，但同时，该电压也经R526加到V512的基极，这样一来，V512饱和导通，而V512饱和导通将迫使V513截止，这就有矛盾了。 再来看加入C515的情况：同样当某一时刻开关变压器的（1）脚相对（2）脚为正，欲使V513饱和，这时该电压也经R526加到V512的基极，但由于有C515的存在，C515两端的电压不能突变，需经一定时间的延迟，或者说C515有一个充电过程，才会使V512饱和，这样就不会干扰V513的饱和了。显然，C515容量的大小决定了延迟的时间，这样也会影响V513基极脉冲的占空比，同样也会影响输出电压的大小，根据这一点，有人误认为C515 是振荡电容，这显然是不对的。 IX0689电源： IX0689电源被广泛运用于国内各种品牌的TA两片机中，是国产机用得最多的电源之一。 振荡电路 300V直流电压经R707、R724分压后，再由C735、L701加到N701的（12）脚，IX0689的（12）脚是内部开关管的B极，于是开关管开始导通，电流从（15）脚C极流入，从（13）脚E极流出，经R714、R710到热地。 T701的（3）、（5）脚为正反馈绕组，在开关管导通时，正反馈电压的极性是（5）正（3）负，（5）脚电压经V735、R713、L701加到N701的（12）脚，使开关管的电流进一步增大，如此循环使开关管很快饱和。 开关管饱和期间，电能转为T701中的磁能。随着N701（13）脚流出的电流不断增大，R710两端的压降也不断增大，当R710上的压降达到1V左右时，开关管开始退出饱和状态。 开关管一旦退出饱和，T701各绕组的感应电压极性全部翻转，正反馈绕组（3）、（5）脚的极性为（3）正（5）负，（5)脚的负电压经C713、R713、L701加到IX0689的（12）脚，使内部开关管的电流进一步减小，如此循环，使开关管迅速截止。 开关管截止期间，开关变压器次级各绕组的整流二极管全部导通，将储存在开关变压器中的磁场能转变为电能，供整机各路负载，同时，T701的（1）、（6）绕组与C717、C718、R710和C706构成振荡回路，当振荡半个周期后，重新使T701的（6）脚为正（1）脚为负，
高频开关电源电路原理分析 开关电源微介绍开关电源具有体积小、效率高的一系列优点。已广泛应用于各种电子产品中。然而，由于控制电路复杂，输出纹波电压高，开关电源的应用也受到限制。它 电源小型化的关键是电源的小型化，因此必须尽可能地减少电源电路的损耗。当开关电源工作在开关状态时，开关电源的开关损耗不可避免地存在，损耗随着开关频率的增加而增大。另一方面，开关电源中的变压器和电抗器等磁性元件和电容元件的损耗随着频率的增加而增加。它 在目前市场上，开关电源中的功率晶体管大多是双极型晶体管，开关频率可以达到几十kHz，MOSFET开关电源的开关频率可以达到几百kHz。必须使用高速开关器件来提高开关频率。对于开关频率高于MHz的电源，可以使用谐振电路，这被称为谐振开关模式。它可以大大提高开关速度。原则上，开关损耗为零，噪声非常小。这是一种提高开关电源工作频率的方法。采用谐振开关模式的兆赫变换器。开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60 KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的开关电源其实是高频开关电源的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 开关电源分类介绍开关电源具有多种电路结构：（1）根据驱动方式，存在自激和自激。它2）根据DC／DC变换器的工作方式：（1）单端正激和反激、推挽式、半桥式、全桥式等；2）降压式、升压式和升压式。它 （3）根据电路的组成，有谐振和非谐振。它 （4）根据控制方式分为：脉宽调制（PWM）、脉冲频率调制（PFM）、PWM和PFM混合。（5）根据电源隔离和反馈控制信号耦合方式，存在隔离、非隔离和变压器耦合、光电耦合等问题。这些组合可以形成各种开关模式电源。因此，设计者需要根据各种模式的特点，
开关电源电路详解图 一、开关电源的电路组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路 1、AC 输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1 组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3 会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。
2、DC 输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4 为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路 1、MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图： 3、工作原理： R4、C3、R5、R6、C4、D1、D2组成缓冲器，和开关MOS管并接，使开关管电压应力减少，EMI减少，不发生二次击穿。在开关管Q1关断时，变压器的原边线圈易产生尖
输入欠压保护电路 输入欠压保护电路一 1、概述（电路类别、实现主要功能描述）： 该电路属于输入欠压电路，当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc，从而关闭输出。 2、电路组成（原理图）： 3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 当电源输入电压高于欠压保护设定点时，A点电压高于U4的Vref，U4导通，B点电压为低电平，Q4导通，Vcc供电正常；当输入电压低于保护电压时，A 点电压低于U4的Vref，U4截止，B点电压为高电平，Q4截止，从而Vcc没 有电压，此时Vref也为低电平，当输入电压逐渐升高时，A点电压也逐渐升高，当高于U4的Vref，模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。4、电路的优缺点 该电路的优点：电路简单，保护点精确 缺点：成本较高。 5、应用的注意事项： 使用时注意R1，R2的取值，有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1，R2的温度系数，否则高低温时，欠压保护点相差较大。输入欠压保护电路二 1、概述（电路类别、实现主要功能描述）： 输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时，关闭输出；当输入电压 升高到设定恢复值时，输出自动恢复正常。 2、电路组成（原理图）：
3、工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 输入电压在正常工作范围内时， Va大于VD4的稳压值，VT4导通，Vb为0电位，VT5截止，此时保护电路不起作用；当输入电压低于设定欠压值时，Va小于VD4的稳压值，VT4截止，Vb为高电位，VT5导通，将COMP（芯片的1脚）拉到0电位，芯片关闭输出，从而实现了欠压保护功 能。 R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通，将R21与R2并联，；恢复时，VT6截止， ，回差电压即为(Vin’-Vin)。 4、电路的优缺点 优点：电路形式简单，成本较低。 缺点：因稳压管VD4批次间稳压值的差异，导致欠压保护点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。 5、应用的注意事项： VD4应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试。 输出过压保护电路 输出过压保护电路一 1、概述（电路类别、实现主要功能描述）：
几种实用的直流开关电源保护电路 1 引言 随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用，并相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源[1-3].同时随着许多高新技术，包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展，开关电源技术在不断地创新，这为直流开关电源提供了广泛的发展空间[4].但是由于开关电源中控制电路比较复杂，晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全，根据了直流开关电源的原理和特点，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。 2 开关电源的原理及特点 2.1工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心，它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成。图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，直流
开关电源的核心部分是一个直流变压器。 2.2特点 为了适应用户的需求，国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是通过改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体（Mn-Zn）材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，同时SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰，适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高， 3 直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，本文根据不同的情况设计了多
液晶电视电源板常见的故障判断和检修方法 液晶电视的电源板在整机上故障率是相当高的，也是我们修理液晶电视的重点和难点之一，容易给人以迷惑。他的相当一部分能量供给灯板驱动电路（根据发光源不同分为高压板和LED灯板两类）和主板上，一旦电视出现不开机、黑屏、纹波干扰、不定时关机等现象时，我们往往搞不清楚故障是出在电源板、主板、灯管（条）还是灯驱动板上，给维修造成很多弯路。借此根据本人多年来维修经验，结合众多网友维修过程中遇到的典型的事例，抛砖引玉，用简单易解的方法，来分析一下电源板的故障原因和排除技巧，解开液晶电源并不“神秘”的面纱。 下面以TCL-PWL37C电源电路图纸为例，简单介绍一下液晶电视电源的工作原理（修过CRT彩电电源的师傅应该都知道，液晶电视的电源跟CRT大部分地方都是差不多的，仅仅多了个PFC电路而已）。 1:待机电路。 接通电源后，电源输出插座P3的③、④脚就应有＋5V电压输出，给主板CPU 电路供电。另外，在热地一侧，副开关电源变压器T2的④-⑤绕组还会输出一组电压，整流滤波后输出＋20V，供给主电源的PFC振荡电路和PWM振荡电路。（见图2）如果输出电压不稳定，则检查以IC9（TL431）为中心组成的稳压控制电路。正常工作时，TL431的①脚电压为2.5V，如果该脚电压异常，则说明 TL431损坏或其外围元件有问题。 故障现象1：无＋5V电压输出。 分析检修：检查待机电源电路，发现IC1的⑤-⑧脚电压为0V，经查限流电阻RB 13端头焊接部分已脱焊。建议将RB1、RB2、RB13这3只限流电阻换成功率为1W或2W的同阻值电阻，以免再次损坏。 故障现象2:＋5V电压在3V左右波动。
常用直流开关电源的保护电路设计 概述 随着科学技术的发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开可靠的电源，因此直流开关电源开始发挥着越来越重要的作用，并相继进入各种电子、电器设备领域，程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了直流开关电源[1-3]。同时随着许多高新技术，包括高频开关技术、软开关技术、功率因数校正技术、同步整流技术、智能化技术、表面安装技术等技术的发展，开关电源技术在不断地创新，这为直流开关电源提供了广泛的发展空间。但是由于开关电源中控制电路比较复杂，晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全，根据了直流开关电源的原理和特点，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。 2 开关电源的原理及特点 2.1工作原理 直流开关电源由输入部分、功率转换部分、输出部分、控制部分组成。功率转换部分是开关电源的核心，它对非稳定直流进行高频斩波并完成输出所需要的变换功能。它主要由开关三极管和高频变压器组成。图1画出了直流开关电源的原理图及等效原理框图，它是由全波整流器，开关管V，激励信号，续流二极管Vp，储能电感和滤波电容C组成。实际上，直流开关电源的核心部分是一个直流变压器。 2.2特点 为了适应用户的需求，国内外各大开关电源制造商都致力于同步开发新型高智能化的元器件，特别是通过改善二次整流器件的损耗，并在功率铁氧体(Mn-Zn)材料上加大科技创新，以提高在高频率和较大磁通密度下获得高的磁性能，同时SMT技术的应用使得开关电源取得了长足的进展，在电路板两面布置元器件，以确保开关电源的轻、小、薄。因此直流开关电源的发展趋势是高频、高可靠、低耗、低噪声、抗干扰和模块化。 直流开关电源的缺点是存在较为严重的开关干扰，适应恶劣环境和突发故障的能力较弱。由于国内微电子技术、阻容器件生产技术以及磁性材料技术与一些技术先进国家还有一定的差距，因此直流开关电源的制作技术难度大、维修麻烦和造价成本较高， 3 直流开关电源的保护 基于直流开关电源的特点和实际的电气状况，为使直流开关电源在恶劣环境及突发故障情况下安全可靠地工作，本文根据不同的情况设计了多种保护电路。 3.1过电流保护电路
开关电源原理（希望能帮到同行的你更加深入的了解开关电源，温故而知新吗！！） 一、开关电源的电路组成[/b]：： 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 开关电源的电路组成方框图如下： 二、输入电路的原理及常见电路[/b]：： 1、AC输入整流滤波电路原理： ①防雷电路：当有雷击，产生高压经电网导入电源时，由MOV1、MOV2、MOV3：F1、F2、F3、FDG1组成的电路进行保护。当加在压敏电阻两端的电压超过其工作电压时，其阻值降低，使高压能量消耗在压敏电阻上，若电流过大，F1、F2、F3会烧毁保护后级电路。 ②输入滤波电路：C1、L1、C2、C3组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。当电源开启瞬间，要对C5充电，由于瞬间电流大，加RT1（热敏电阻）就能有效的防
止浪涌电流。因瞬时能量全消耗在RT1电阻上，一定时间后温度升高后RT1阻值减小（RT1是负温系数元件），这时它消耗的能量非常小，后级电路可正常工作。 ③整流滤波电路：交流电压经BRG1整流后，经C5滤波后得到较为纯净的直流电压。若C5容量变小，输出的交流纹波将增大。 2、 DC输入滤波电路原理： ①输入滤波电路：C1、L1、C2组成的双π型滤波网络主要是对输入电源的电磁噪声及杂波信号进行抑制，防止对电源干扰，同时也防止电源本身产生的高频杂波对电网干扰。C3、C4为安规电容，L2、L3为差模电感。 ② R1、R2、R3、Z1、C6、Q1、Z2、R4、R5、Q2、RT1、C7组成抗浪涌电路。在起机的瞬间，由于C6的存在Q2不导通，电流经RT1构成回路。当C6上的电压充至Z1的稳压值时Q2导通。如果C8漏电或后级电路短路现象，在起机的瞬间电流在RT1上产生的压降增大，Q1导通使Q2没有栅极电压不导通，RT1将会在很短的时间烧毁，以保护后级电路。 三、功率变换电路[/b]：： 1、 MOS管的工作原理：目前应用最广泛的绝缘栅场效应管是MOSFET（MOS管），是利用半导体表面的电声效应进行工作的。也称为表面场效应器件。由于它的栅极处于不导电状态，所以输入电阻可以大大提高，最高可达105欧姆，MOS管是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。 2、常见的原理图：
LED液晶电视结构原理分析 毋庸置疑，时下液晶面板与液晶电视技术已经达到炉火纯青的境界，并已经成为大屏幕平板电视市场最为抢眼的家庭消费产品。因此，在近两年中，几乎所有更新客厅电视的选购目光都集中到液晶电视。或许，液晶电视的好戏仅仅才是开始，因为更牛的LED电视已经闪亮登场了。在未来二三年内，LED电视将会像液晶电视一样普及使用。 液晶结构 值得注意的是，我们现在所说的LED电视，其实还是液晶电视。真正意义上的LED电视屏幕应该是LED面板，但是现在LED面板生产技术还不够成熟。现在我们所认识的LED 电视，屏幕依然是液晶面板，只不过是由LED背光模组替代了传统背光源而已。虽然这仅仅是背光源的变换，但是得益于LED光源的优秀特性，却能大幅度提升液晶电视的色域值，使液晶电视在较低的功耗下实现更高的亮度和色彩饱和度，以及动画表现力。
发光二极管的结构 发光二极管的结构主要由PN结芯片、电极和光学系统组成。LED的心脏是一个半导体的晶片。它由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位；另一部分是N 型半导体，在这边主要是电子。整个晶片被环氧树脂封装起来。当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量。而光的波长也就是光的颜色，是由形成P-N结的材料决定的。 因为不同材料的LED会发出不同色彩的光线，并且在各种色彩上都包含足够的能量，所以组合不同的LED可以形成独特的光源，可以用做照明、广告灯饰、大幅面显示屏，同时也是液晶电视和液晶电视以及投影机等视频终端的一种理想背光源。 早期的红色LED每瓦大约能提供0.1流明(lumens)的输出光通量，比一般的60至100瓦白炽灯的15流明要低上100倍。全球第一款商用化发光二极管(LED)是在1965年用锗材料作成的，其单价为45美元。随后不久Monsanto和惠普公司也推出了用GaAsP材料制作的商用化LED。1968年，LED的研发取得了突破性进展，利用氮掺杂工艺使GaAsP器件的效率达到了1流明/瓦，并且能够发出红光、橙光和黄色光。 在20世纪70年代其间，LED研究开始主攻数字与文字显示，如液晶、等离子体和真空荧光管显示器。20世纪80年代，AlGaAs开发出新的LED，它能以每瓦10流明的发光效率发出红光。1991年至2001年期间，LED技术重大突破，这些LED能够发出绿光、蓝光或紫罗兰等颜色，光通量提高了近20倍，使显示屏能够显示真彩、全运动的视频图像。
开关电源入门必读：开关电源工作原理超详细解析 第1页：前言：PC电源知多少 个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Sw itching Mode P ow er Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。 ●线性电源知多少 目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（sw itching）。线性电源的工作原理是首先将127 V或者220V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”） 配图1：标准的线性电源设计图
配图2：线性电源的波形 尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/W ii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。 对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。 由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。所以说个人PC用户并不适合用线性电源。 ●开关电源知多少 开关电源可以通过高频开关模式很好的解决这一问题。对于高频开关电源而言，AC输入电压可以在进入变压器之前升压（升压前一般是50-60KHz）。随着输入电压的升高，变压器以及电容等元器件的个头就不用像线性电源那么的大。这种高频开关电源正是我们的个人PC以及像VCR录像机这样的设备所需要的。需要说明的是，我们经常所说的“开关电源”其实是“高频开关电源”的缩写形式，和电源本身的关闭和开启式没有任何关系的。 事实上，终端用户的PC的电源采用的是一种更为优化的方案：闭回路系统（closed loop system）——负责控制开关管的电路，从电源的输出获得反馈信号，然后根据PC的功耗来增加或者降低某一周期内的电压的频率以便能够适应电源的变压器（这个方法称作PW M，Pulse W idth Modulation，脉冲宽度调制）。所以说，开关电源可以根据与之相连的耗电设备的功耗的大小来自我调整，从而可以让变压器以及其他的元器件带走更少量的能量，而且降低发热量。 反观线性电源，它的设计理念就是功率至上，即便负载电路并不需要很大电流。这样做的后果就是所有元件即便非必要的时候也工作在满负荷下，结果产生高很多的热量。 第2页：看图说话：图解开关电源 下图3和4描述的是开关电源的PW M反馈机制。图3描述的是没有PFC(P ow er Factor Correction，功率因素校正)电路的廉价电源，图4描述的是采用主动式PFC设计的中高端电源。 图3：没有PFC电路的电源 图4：有PFC电路的电源 通过图3和图4的对比我们可以看出两者的不同之处：一个具备主动式PFC电路而另一个不具备，前者没有110/220V转换器，而且也没有电压倍压电路。下文我们的重点将会是主动式PFC电源的讲解。
FS1: 由变压器计算得到Iin值，以此Iin值(0.42A)可知使用公司共享料2A/250V，设计时亦须考虑Pin(max)时的Iin是否会超过保险丝的额定值。 TR1(热敏电阻): 电源启动的瞬间，由于C1(一次侧滤波电容)短路，导致Iin电流很大，虽然时间很短暂，但亦可能对Power产生伤害，所以必须在滤波电容之前加装一个热敏电阻，以限制开机瞬间Iin在Spec之内(115V/30A，230V/60A)，但因热敏电阻亦会消耗功率，所以不可放太大的阻值(否则会影响效率)，一般使用 SCK053(3A/5Ω)，若C1电容使用较大的值，则必须考虑将热敏电阻的阻值变大(一般使用在大瓦数的Power上)。
VDR1(突波吸收器): 当雷极发生时，可能会损坏零件，进而影响Power的正常动作，所以必须在靠AC输入端 (Fuse之后)，加上突波吸收器来保护Power(一般常用07D471K)，但若有价格上的考虑，可先忽略不装。 CY1，CY2(Y-Cap): Y-Cap一般可分为Y1及Y2电容，若AC Input有FG(3 Pin)一般使用Y2- Cap ，AC Input若为2Pin(只有L，N)一般使用Y1-Cap，Y1与Y2的差异，除了价格外(Y1较昂贵)，绝缘等级及耐压亦不同(Y1称为双重绝缘，绝缘耐压约为Y2的两倍，且在电容的本体上会有“回”符号或注明Y1)，此电路蛭蠪G所以使用 Y2-Cap，Y-Cap会影响EMI特性，一般而言越大越好，但须考虑漏电及价格问题，漏电(Leakage Current )必须符合安规须求(3Pin公司标准为750uA max)。 CX1(X-Cap)、RX1: X-Cap为防制EMI零件，EMI可分为Conduction及Radiation两部分，Conduction 规范一般可分为: FCC Part 15J Class B 、 CISPR 22(EN55022) Class B 两种，FCC测试频率在450K~30MHz，CISPR 22测试频率在150K~30MHz， Conduction 可在厂内以频谱分析仪验证，Radiation 则必须到实验室验证，X-Cap 一般对低频段(150K ~ 数M之间)的EMI防制有效，一般而言X-Cap愈大，EMI防制效果愈好(但价格愈高)，若X-Cap在0.22uf以上(包含0.22uf)，安规规定必须要有泄放电阻(RX1，一般为1.2MΩ 1/4W)。 LF1(Common Choke): EMI防制零件，主要影响Conduction 的中、低频段，设计时必须同时考虑EMI 特性及温升，以同样尺寸的Common Choke而言，线圈数愈多(相对的线径愈细)，EMI防制效果愈好，但温升可能较高。 BD1(整流二极管): 将AC电源以全波整流的方式转换为DC，由变压器所计算出的Iin值，可知只要使用1A/600V的整流二极管，因为是全波整流所以耐压只要600V即可。 C1(滤波电容): 由C1的大小(电容值)可决定变压器计算中的Vin(min)值，电容量愈大，Vin(min)愈高但价格亦愈高，此部分可在电路中实际验证Vin(min)是否正确，若AC Input 范围在90V~132V (Vc1 电压最高约190V)，可使用耐压200V的电容;若AC Input 范围在90V~264V(或180V~264V)，因Vc1电压最高约380V，所以必须使用耐压400V的电容。 D2(辅助电源二极管): 整流二极管，一般常用FR105(1A/600V)或BYT42M(1A/1000V)，两者主要差异: 耐压不同(在此处使用差异无所谓) VF不同(FR105=1.2V，BYT42M=1.4V) R10(辅助电源电阻): 主要用于调整PWM IC的VCC电压，以目前使用的3843而言，设计时VCC必须大于8.4V(Min. Load时)，但为考虑输出短路的情况，VCC电压不可设计的太高，以免当输出短路时不保护(或输入瓦数过大)。 C7(滤波电容): 辅助电源的滤波电容，提供PWM IC较稳定的直流电压，一般使用100uf/25V电容。
2.1、输入整流滤波电路 只要有交流电AC220V输入，ATX开关电源，无论是否开启，其辅助电源就一直在工作，直接为开关电源控制电路提供工作电压。图1中，交流电AC220V经过保险管FUSE、电源互感滤波器L0，经BD1—BD4整流、C5和C6滤波，输出300V左右直流脉动电压。C1为尖峰吸收电容，防止交流电突变瞬间对电路造成不良影响。TH1为负温度系数热敏电阻，起过流保护和防雷击的作用。L0、R1和C2组成Π型滤波器，滤除市电电网中的高频干扰。C3和C4为高频辐射吸收电容，防止交流电窜入后级直流电路造成高频辐射干扰。 2.2、高压尖峰吸收电路 D18、R004和C01组成高压尖峰吸收电路。当开关管Q03截止后，T3将产生一个很大的反极性尖峰电压，其峰值幅度超过Q03的C极电压很多倍，此尖峰电压的功率经D18储存于C01中，然后在电阻R004上消耗掉，从而降低了Q03的C极尖峰电压，使Q03免遭损坏。 2.3、辅助电源电路 整流器输出的300V左右直流脉动电压，一路经T3开关变压器的初级①~②绕组送往辅助电源开关管Q03的c极，另一路经启动电阻R002给Q03的b极提供正向偏置电压和启动电流，使Q03开始导通。Ic流经T3初级①~②绕组，使T3③~④反馈绕组产生感应电动势(上正下负)，通过正反馈支路C02、D8、R06送往Q03的b极，使Q03迅速饱和导通，Q03上的Ic电流增至最大，即电流变化率为零，此时D7导通，通过电阻R05送出一个比较电压至IC3（光电耦合器Q817）的③脚，同时T3次级绕组产生的感应电动势经D50整流滤波后一路经R01限流后送至IC3的①脚，另一路经R02送至IC4（精密稳压电路TL431），由于Q03饱和导通时次级绕组产生的感应电动势比较平滑、稳定，经IC4的K端输出至IC3的②脚电压变化率几乎为零，使IC3发光二极管流过的电流几乎为零，此时光敏三极管截止，从而导致Q1截止。反馈电流通过R06、R003、Q03的b、e极等效电阻对电容C02充电，随着C02充电电压增加，流经Q03的b极电流逐渐减小，使③~④反馈绕组上的感应电动势
开关电源维修步骤及常见故障分析- 电源 1、修理开关电源时，首先用万用表检测各功率部件是否击穿短路，如电源整流桥堆，开关管，高频大功率整流管;抑制浪涌电流的大功率电阻是否烧断。再检测各输出电压端口电阻是否异常，上述部件如有损坏则需更换。 2、第一步完成后，接通电源后还不能正常工作，接着要检测功率因数模块(PFC)和脉宽调制组件(PWM)，查阅相关资料，熟悉PFC和PWM模块每个脚的功能及其模块正常工作的必备条件。 3、然后，对于具有PFC电路的电源则需测量滤波电容两端电压是否为380VDC左右，如有380VDC左右电压，说明PFC模块工作正常，接着检测PWM组件的工作状态，测量其电源输入端VC ，参考电压输出端VR ，启动控制Vstart/Vcontrol端电压是否正常，利用220VAC/220VAC隔离变压器给开关电源供电，用示波器观测PWM模块CT端对地的波形是否为线性良好的锯齿波或三角形，如TL494 CT端为锯齿波，FA5310其CT端为三角波。输出端V0的波形是否为有序的窄脉冲信号。 4、在开关电源维修实践中，有许多开关电源采用UC38××系列8脚PWM组件，大多数电源不能工作都是因为电源启动电阻损坏，或芯片性能下降。当R断路后无VC，PWM 组件无法工作，需更换与原来功率阻值相同的电阻。当PWM组件启动电流增加后，可减小R值到PWM组件能正常工作为止。在修一台GE DR电源时，PWM模块为UC3843，检测未发现其他异常，在R(220K)上并接一个220K的电阻后，PWM组件工作，输出电压均正常。有时候由于外围电路故障，致使VR端5V电压为0V，PWM组件也不工作，在修柯达8900相机电源时，遇到此情况，把与VR端相连的外电路断开，VR从0V变为5V，PWM 组件正常工作，输出电压均正常。 5、当滤波电容上无380VDC左右电压时，说明PFC电路没有正常工作，PFC模块关键检测脚为电源输入脚VC，启动脚Vstart/control，CT和RT脚及V0脚。修理一台富士3000相机时，测试一板上滤波电容上无380VDC电压。VC，Vstart/control,CT和RT波形以及V0波形均正常，测量场效应功率开关管G极无V0 波形，由于FA5331(PFC)为贴片元件，机器用久后出现V0端与板之间虚焊，V0信号没有送到场效应管G极。将V0端与板上焊点焊好，用万用表测量滤波电容有380VDC电压。当Vstart/control 端为低电平时，PFC亦不能工作，则要检测其端点与外围相连的有关电路。
开关电源保护电路实例详细分析 输入欠压保护电路 1、输入欠压保护电路一 概述（电路类别、实现主要功能描述）： 该电路属于输入欠压电路，当输入电压低于保护电压时拉低控制芯片的供电Vcc，从而关闭输出。 电路组成（原理图）： 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 当电源输入电压高于欠压保护设定点时，A点电压高于U4的Vref，U4导通，B点电压为低电平，Q4导通，Vcc供电正常；当输入电压低于保护电压时，A点电压低于U4的Vref，U4截止，B点电压为高电平，Q4截止，从而Vcc没有电压，此时Vref也为低电平，当输入电压逐渐升高时，A点电压也逐渐升高，当高于U4的Vref，模块又正常工作。R4可以设定欠压保护点的回差。 电路的优缺点 该电路的优点：电路简单，保护点精确 缺点：成本较高。 应用的注意事项： 使用时注意R1，R2的取值，有时候需要两个电阻并联才能得到需要的保护点。还需要注意R1，R2的温度系数，否则高低温时，欠压保护点相差较大。 2、输入欠压保护电路二 概述（电路类别、实现主要功能描述）： 输入欠压保护电路。当输入电压低于设定欠压值时，关闭输出；当输入电压升高到设定恢复值时，输出自动恢复正常。
电路组成（原理图）： 工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): 输入电压在正常工作范围内时， Va大于VD4的稳压值，VT4导通，Vb为0电位，VT5截止，此时保护电路不起作用；当输入电压低于设定欠压值时，Va小于VD4的稳压值，VT4截止，Vb为高电位，VT5导通，将COMP（芯片的1脚）拉到0电位，芯片关闭输出，从而实现了欠压保护功能。 R21、VT6、R23组成欠压关断、恢复时的回差电路。当欠压关断时,VT6导通，将R21与R2并联， ；恢复时，VT6截止，， 回差电压即为(Vin’-Vin)。 电路的优缺点 优点：电路形式简单，成本较低。 缺点：因稳压管VD4批次间稳压值的差异，导致欠压保护点上下浮动，大批量生产时需经常调试相关参数。 应用的注意事项： VD4应该选温度系数较好的稳压管，需调试的元件如R2应考虑多个并联以方便调试 输出过压保护电路 1、输出过压保护电路一 概述（电路类别、实现主要功能描述）： 输出过压保护电路。当有高于正常输出电压范围的外加电压加到输出端或电路本身故障（开环或其他）导致输出电压高于稳压值时，此电路会将输出电压钳位在设定值。 电路组成（原理图）：