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液晶彩电PFC电路工作原理

2018-06-06  司南978

详解液晶彩电电源板的特点与维修

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-07-14  来源:精通维修下载
    1.1. 2液晶彩电电源板特殊单元电路
    液晶彩电电源板大多采用内置电源形式,主要由市电输入与抗干扰电路、整流滤波电路、CPU供电副电源、PFC电路、PWM主电源、稳压控制电路、过电压过电流过热保护、开待机控制等电路组成,由主板CPU控制其开/待机,待机时仅有5V副电源输出。
    液晶彩电电源板的工作过程:通电后,市电整流滤波后产生300V的直流电压,首先为副电源电路供电,副电源部分先工作,输出5V电压给主板CPU供 电;CPU得到开机指令后输出控制信号ON/OFF,让电源板上的PFC电路和PWM主电源启动工作;其中的PFC电路工作后,将市电整流滤波后的 300V进行校正,并将电压提升到370~410V左右,再为主电源和副电源供电;PWM脉冲振荡主电源工作后,从变压器二次侧输出12V、18V和 24V等几种直流电压,给负载电路供电。其中,12V、18V电压主要给主板的信号处理电路和伴音功放电路供电;24V电压主要给背光电路(高压板)供 电。
    液晶彩电的开关电源与CRT彩电的开关电源相比,电路的组成、技术含量、电路原理要复杂得多,采用了很多新技术、新电路,主要是增加了PFC电路,大功率电源板采用了半桥式推挽输出电路。
    1. PFC电路
    传统的开关电源市电整流后直接采用大容量电容滤波,如图13a所示,为负载电路提供平滑的直流电压。大容量滤波电容相当于桥式整流电路最直接的负载,所以 其负载为容性,电流超前90°,交流电的电压和电流相位不一致,电流最大值和电压最大值并不出现在同一时刻,所以功率的计算还需要乘以一个电路的功率因 数,即P=UICOSψ,可见提高功率因数可以提高电网能源的利用率。
    为此液晶彩电电源板大多在市电桥式整流电路后端与电源滤波电容前端之间,增加了PFC电路,使供给开关电源的电压和电流的相位校正为同相位,不但提高了电 源供电的功率因数,经过PFC电路校正以后能够减少用电器对电网电压及电路本身的污染,也就是电磁兼容(EMC)。

    PFC电路分为有源PFC和无源PFC两种。有源PFC电路由较多的电子元器件组成,造价比较高,在桥式整流电路后端、电解滤波电容前端加了一个PFC斩 波电路,如图13b所示。它把桥式整流后的脉动电流斩波成若干个小的电流波形,使整个电流波形的包络与电压波形相位相同,以达到电压和电流波形同相位的目 的,有源PFC电路由于校正效果好,被液晶彩电和等离子彩电电源电路广泛应用。无源PFC电路主要是在桥式整流后电容滤波前加上大PFC电感,利用电感电 压超前90°的特性,来弥补电解滤波电容电流超前90°的特性,实际效果略差些,只是应用在个别小型液晶彩电中。
    图14是三洋32CA828液晶彩电电源+背光灯板的PFC电路,其中IC901 PFC控制器采用FAN6961 SZ,与大功率场效应开关管Q901和变压器储能电感L906,整流滤波电路D902、C920、FB903、0925等外部元器件,组成并联型PFC电 路。
    通电后,AC 220V市电电压经熔断器F901输入到由C901、L901、C902、C903、C904、L902组成的两级滤波电路,利用它滤除市电中的高频干扰 脉冲,并防止电视机内部产生的脉冲污染市电电网。AC 220V滤除高频干扰信号后,经BD901全桥整流、C910滤波后,输出约100Hz脉动电压,该电压送往PFC电路。一路经D904向PFC滤波电容 C920、C925充电,形成300V电压,待机状态为副电源供电;一路经储能电感L906加到开关管Q901的D极。
    用遥控器开机后,开关机控制电路输出VCC电压,加到IC901的8脚时,其内电路启动工作,并由7脚输出PWM脉冲,通过R932、R913、D905 加到Q901的G极,使Q901导通。由BD901全桥整流输出的100Hz脉动电压通过L906的一次绕组1//2-5//6、开关管Q901的D-S 极、R916到地构成回路。在Q901导通期间,L906储能,并在一次绕组1//2-5//6中产生感应电动势,其极性为左正右负,同时D902截止。
    当Q901截止时,L906的一次绕组1//2-5//6中产生的电动势极性反转,并与全桥整流输出的100Hz脉动电压叠加,经D902整流、C920、FB903、C925滤波,形成390V的提升电压B+,为主、副电源和背光灯升压输出电路供电。
    PFC输出电压经限流电阻R801送到PFC电路采样分压电路,当PFC电路输出的B+电压升高时,通过R920~R922与R923//R919分压的 采样电压也升高,通过IC901的1脚使内部误差放大器动作,并对7脚输出的PWM脉冲进行调整,使加到Q901的G极的脉冲占空比下降,从而使Q901 的导通时间缩短,PFC电路输出B+电压下降,起到稳压控制作用。当PFC电路输出的B+电压下降时,上述过程相反,也起到稳压控制作用。
    IC901的5脚为过零检测器输入端,储能电感L906二次侧感应电压经R911、C912送到5脚,对内部振荡电路相位进行控制,使7脚输出的脉冲调制 信号占空比随100Hz电压波形信号改变,实现了电压波形与电流波形同相,防止Q901在脉冲的峰谷来临时,输入电压接近0V、Q901处于导通状态而损 坏。
    IC901的4脚为过电流保护输入端。当Q901会严重过电流时,在其S极电阻R916两端形成的电压降升高,通过R915使IC901的4脚电压也升高,从而使IC内部的过电流保护功能动作,切断7脚输出信号,形成过电流保护。当R916阻值增大时,会引起过电流保护功能误动作,使B+电压表现为300V 。

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