关于液晶主副电源探讨

摘 要：随着科技的发展和生活水平的大幅提高，传统的CRT电视正在被液晶电视、等离子电视等新兴的高性能电视机所取代。由于工作原理不同，这些电视机对于电源适配器有着各自不同的要求。此外，能源的供应紧张也使得世界各地纷纷出台相关标准来限制电源适配器的效率和待机功耗。这些都对电视机电源适配器的研发提出了挑战。

关键词：液晶开关电源；主电源；副电源；功率因素校正电路PFC

1 引言

液晶电视机中的开关电源主要有以下几种类型（1）独立PFC电路组合型电源；（2）无PFC电路组合型开关电源；（3）无独立PFC电路组合型开关电源。独立PFC独立组合型开关电源指开关电源中的PFC电路由独立的集成电路组成，无独立PFC电路组合型开关电源指电源中的PFC电路不是由独立的集成块组成，而是与主开关电源共用同一集成块。

我们以长虹LT32600电源为例来具体说明一下：

长虹LT32600液晶电视开关电源是属于独立PFC电路组合型开关电源，它属所使用的开关电源为FSP205-4E01型，主要由进线滤波器和交流220V整流滤波电路，主开关电源、副开关电源、PFC电路、二次电压形成电路、过流和过压保护电路等几大部分组成。该开关电源有三组输出电压：分别是+5V、5stb、+24V。

当交流电220V经保险丝、电感和电容组成的滤波电路滤波，送到由四个二极管组成的桥式整流电路整流，得到直流电。

2 副开关电源

副开关电源的作用是为整机控制系统电路提供待机和正常工作所需要的电源电压。副开关主要由U4、T3、U5、PC2等元件组成，电路1如图1所示：

副开关电源的振荡和脉冲放大电路：该电路由集成块U4（NCP1013）内部相关电路和集成块⑤脚外部相关电路组成。U4是一块准谐振PWM控制器，工作在临界（准谐振）模式，内置过载、过压保护电路，稳压调整采用电流模式控制，能根据负载自动调整输出脉冲的占空比。

U4①脚为电源供电端，④脚为反馈控制信号输入端，⑤脚为MOS管漏极和启动电源链接端。加在集成块U4①脚的电源电压有两路：一路来自集成块内部恒流源电路；还有一路来自D18、C46组成的整流滤波电路。

电源开关接通的瞬间，交流220V整流滤波电路输出的电压在330V左右的脉动直流电压经二极管D31、D17和开关变压器T3的①-②绕组加到U4的⑤脚，进入集成块内部电路后分为两路：一路加到内部MOS开关管的漏极，还有一路经集成块内部的恒流源充电电路向①脚外接电容C46进行充电，当C46上充得的电压达到7.5V以上时内部的准谐振电路启动进入振荡状态，产生振荡脉冲信号。振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部相关电路（激励脉冲形成和驱动等电路形成）处理后直接输往内部MOS开关管的控制极。

副开关电源的稳压电路：该电路主要有集成块U4内部相关电路和PC2、U5、R102、R103等元件组成。其中，PC2为光耦合器，U5为误差放大器，R102 、R103为取样电阻。集成块U4④脚为稳压调整控制电压输入端，控制④脚输出电流的大小，就可对开关电源振荡电路的工作状态（脉冲占空比）进行调整，实现开关电源输出电压稳定。

过压和过载保护电路：副开关电源中的过压保护电路由D21、PC5A、R104组成。电视机正常工作时，由于开关电源输出电压没有超过稳压电路的稳压范围，所以过压保护电路不工作，相当于该部分电路从电路中断开。当开关电源输出电压升高到超过开关电源设定的稳压范围时，D21击穿，PC5A导通。PC5A导通后，U4①脚输入电流增大，当①脚输入电流增大到超过允许值时，内部过压保护电路启动进入工作状态，输出控制电压使内部启动放大电路停止工作。从而实现副开关电源的过压保护。

3 主开关电源和PFC电路启动供电电路

用遥控器或本机键开机后，信号处理电路输出的开关机控制电压由低电平“0V”变为高电平“5V”，Q14、PC3均由截止转为饱和导

通后，U3的（A）脚通过PC3次级接地，U3启动进入工作状态，Q11基极由高电平变为低电平，Q11导通。单管稳压器Q12发射级输出的电压经Q11的“集电极-发射极”后分为两路：一路送往PFC电路中的集成块U1（UCC28051）的⑧脚，另一路输往主开关电源中的集成块IC1（L6599D）的12脚，作为PFC电路和主开关电源的启动电压。

4 主开关电源电路

主开关电源主要由IC1（L5699D）、Q4、Q5、T2、U2、PC1、U6、Q10等元件组成，电路如图3所示，该部分电路的作用使为整机信号处理部分电路，逆变器电路提供+5V、24V电压。

主开关电源实际上由两个相对独立的电源组成：一个是主开关电源的振荡、稳压、输出电路，另一个是二次电压形成

电路。

主开关电源的振荡、稳压、输出电路：主开关电源的振荡、稳压电路主要由集成块IC1、光耦合器PC1、误差放大器U6等元件组成。集成块IC1是一块开关电源专用集成电路，是一个半桥拓补结构频率可调脉冲信号发生器。

主开关电源启动工作后，开关变压器次级D8负载端输出的电压一旦经R62加到集成块U2的7脚，集成块内部的振荡电路就会启动产生振荡脉冲信号。振荡电路产生的振荡脉冲信号经集成块内部电路处理后从6脚输出，然后经R64加到Q10的控制极，控制Q10的工作状态。在Q10截止后通过C69、D16形成+5V电压供给信号处理板。

过流、过压和过然保护电路

主开关电源中的过流、过压和过然保护电路主要由ICS1（LM324）和PC4组成，电路如图4

过压保护：过压保护检测对象为：+5V、+24V输出端电压，该部分电路主要由ZD2、D25、ZD4、D27组成。

当主开关电源工作异常，导致其任意输出端电压升高到超过稳压二极管ZD2、或 ZD4的稳压范围时，ZD2、D25或ZD4、D27组成的电路就会导通，+5V、+24V输出端电压就会通过ZD2、D25或ZD4、D27加在Q13的基级使Q13导通，Q13导通后，光耦合器PC4初、次级的电流增大，主开关电源中的集成块IC18脚注入电流增大，8脚为中断控制信号输入端，当8脚增大的电流超过其设定的门限时，集成块内部的保护电流就会启动，关闭内部的激励脉冲驱动电路，主开关电源就会停止工作。

过流保护：过流保护主要由集成块ICS1组成。过流保护检测对象为+5V、+24V输出端负载。

过热保护：过热保护由集成块ICS1D电路和热敏电阻NT102组成。NT102为负温度系数热敏电阻，其性能是温度越高，所呈现的阻值越小。

5 结语

通过对液晶电视的主、副开关电源的研究，我们可以知道，液晶电视电源比普通CRT的电源要求更高，性能更可靠，还增加了PFC电路，提高电网电压的利用率，由其，其设计了两个开关电源，使其在待机状态下，节约了大量的电能。

参考文献

（1）家电维修杂志2013年，第二四八期，唐海平；

（2）电视技术，机械工业出版社，李雄杰，施慧莉，韩包海；