LCD TV中的电源转换链与开关电源拓扑
LCD TV中的电源转换链与开关电源拓扑
电视机的升级自从英国广播公司(BBC)于1936年在伦敦开通世界上首个公共电视广播以来，电视机技术已取得了长足的发展：从BBC于1953年首先 开通彩色电视广播，到日本NHK于1981年进行首例高清电视(HDTV)系统演示等，不一而足。
当前，世界各国纷纷采取行动，以将TV信号从模拟传输升 级至具备更高质量的数字制式。
以美国为例，到2009年2月美国将停止模拟电视信号传输。
但是，“在客厅中坐在一个老式大盒子面前(看电视节目)的方式已经变得落伍。
对于电视行业来说，新技术的发展，正催生着无穷的 机遇”。
这是美国⟪新闻周刊⟫2005年6月份所描述的一个景象。
推动这些机遇的其中一项技术，就是平板显示 (FPD)。
该技术具有以下两个显著特点：● 支持高达1080p的高清电视(HDTV)● 屏幕尺寸更大，但总体外形更小不同尺寸平板电视的电源转换链平板电视与传统电视很大的一项不同，便是传统电视所采用的阴极射线管(CRT)被LCD或等离子屏幕取而代之，与之相应的是电视机厚度和机体尺寸的大幅降低。
但是，我们应当注意的是：● 平板电视消耗的电量相对较高，并且不同尺寸和功能组合的平板电视耗电量也会不同。
与CRT电视相比，平板电视平均每立方厘米尺寸所消耗的功率要高出许多。
● 传统上消费者会将电视摆放在客厅，电视机机身的噪声传播开来，可能会酿成一个问题。
如果在电视机设计中增添冷却风扇，可能不会受到消费者欢迎。
● 在消费电子领域，竞争非常激烈，成本问题非常重要，而目前平板电视的售价相对较高。
在这种情况下，平板电视制造商根据面板尺寸的不同，应用了不同的电源转换链，从而优化每一款电视机的设计。
小尺寸：最大为21英寸这种尺寸的平板电视功耗通常低于70W。
这个数值低于大多数谐波含量标准对功耗的要求，因此无须使用功率因数校正(PFC)技术。
在这种情况下，通常使用一个开关电源(SMPS)。
在正常模式下，开关电源必须输出额定功率，而在待机模式下，开关电源必须拥有较高的能效。
开关电源拓扑结构
开关电源拓扑结构回顾Lloyd H·Dixon Jr前言本文回顾了在开关电源中常用的三种基本电路系列即降压变换电路、升压变换电路和反激（或升降压）电路的特性，这三种电路均可以工作于电感断流或续流模式下。
工作方式的选择对整体电路特性有很大的影响。
所使用的控制方式也能有助于减少与拓扑和工作模式相关的问题。
三种以恒频率工作的控制方法包括：直接占空比控制、电压前馈、和电流模式（双环）控制。
本文还论述了三个基本电路的一些扩展，以及每种拓扑、工作模式、组合控制方法的相对优点。
一、三种基本拓扑结构：三种基本的拓扑结构降压式，升压式，反激式如图1所示。
串联式变换器（CUK）是反激式拓扑的倒置（不宜翻译为逆变，因其意思为DC－AC的变换），不作论述。
这三种不同的开关电路使用了三种相同的元件：电感，晶体管（晶体管包括三极管及MOSFET）和二极管，但是使用了不同的安放方式，（输出电容是滤波元件，不是开关电路的一部分）。
理论上，还有另外三种由这三种元件组成的T型结构的电路，但这三种是前面三种电路的简单镜像和在相反方向的耦合能量。
有一条在任何运行模式和控制方式下都适用于上述三种电路拓扑的原则：在稳态运行下，在每个开关周期内，电感两端的平均电压必须为零，否则平均感应电流将会改变，违反稳态前提。
三种基本电路系列的每一个在输入和输出电压、电流、占空比之间都有一个确定的关系。
例如：降压调整器的功能是使输出电压V0小于输入电压Vin，并和它Vin 有相同的极性。
升压电路的作用是使V大于Vin，并且有相同的极性。
反激拓扑电路的作用是使V0既可大于也可小于Vin，但是两者极性相反。
二、断流工作模式：在电感电流断续方式下，或者说“断流模式”下，降压、升压和反激电路的动作方式是相似的，电感电流在每个开关周期的最后部分期间为零（因此不连续）。
在每个周期的开始部分，感应电流从零增加，从输入端得到储存能量。
在周期的第二部分，所有储存的能量通过负载泄放，从输入端汲取能量到输出端。
开关电源拓扑结构
开关电源拓扑结构开关电源拓扑结构一、定义：开关电源拓扑结构，也称为直流-直流转换器，通常采用小尺寸和轻质的结构，可以将低压或中压的电源转换成更高的直流电压或功率。
它具有体积小、重量轻、效率高、失真小等优点，在日常生活中被广泛应用。
二、组成：开关电源拓扑结构的基本构成包括：输入电路、开关模块、驱动电路、高压变换器、低压变换器、散热器、比较器、控制单元和数显仪等。
1.输入电路：采用有趣磁型滤波电路，具有较好的抗干扰能力，能够有效抑制工频信号，为开关模块提供稳定的电源。
2.开关模块：采用开关变换方式，它是实现输入电压转换成输出电压的基本组件。
3.驱动电路：开关模块的正常工作需要依赖于良好的驱动电路，它的信号周期必须严格控制，以实现电压和功率的平稳转换。
4.高压变换器：变换器的核心部分，也是实现电压转换的重要组件，通常采用电感和电容的加减容组合，以实现输入和输出电压的高效转换。
5.低压变换器：主要配合高压变换器，通过其核心部分电容，对输出电压进行必要的补偿，实现输出电压的平稳变换，保证输出电压的平稳性。
6.散热器：散热器的作用是控制过程中的温度，以防止开关模块过热，发生负载非线性等不良现象。
7.比较器：根据负责负荷管理的外部参数，通过比较器对外围负载信号进行实时修正，以实现轻负荷和小信号振荡的功率幅度调节。
8.控制单元：负责实时调整驱动电路和散热器的信号，以保证正常的电源、散热和负载控制。
9.数字显示仪：它通常是比较器的表示，而数字显示仪则是总结比较器的信息的必要工具，以便调节者实时了解相关信息。
三、优势和应用1.优势：开关电源拓扑结构体积小、重量轻、抗干扰性好、效率高，具有波形失真小、可靠性好、节能效率高、温度补偿能力强等优点。
2.应用：开关电源拓扑结构宽泛地用于医疗设备，汽车、航空航天、工厂自动化设备等场景，得到了越来越多的认可与应用，预计将会在未来领域发挥重要作用。
液晶电视中的开关电源拓扑与高能效解决方案
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文蕴蕴
在 第二 种结 构 中 ， 了适 应更 高 的输 出 为
主开 关 电源 的拓 扑不应 该 还是单 开关 的单个主开关电源功率 用 Ｐ Ｃ，如 安森 美 半导 体推 出的 ＮＣＰ ６ ６ 功率 ， Ｆ １０ 转换结构 就是 一个 适 合的 选择 。
反激 ，而应 该采 用双 开 关反 激 。当然 ，这个 区域 也采用 了一 个半桥谐振 双 电感 加单 电容
雾
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液晶电视中的开关电源拓扑与高能效解决方案
Ｓ ＳＴ ｐｏｏ ｉｓ ｏ ＣＤ Ｔ ｄ Ｈｇ ｆｃｅｎ ｙＳ ｌｔ ｓ ＭＰ ｏ ｌｇｅ ｒ ｆ Ｌ Ｖ ａｎ ｉｈ Ｅｆ ｉ ｃ ｏｕ ｉ ｉ ｏｎ
■ 安森美半导体 （ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔｒ ＯＮＳ ｍｉ Байду номын сангаас ｃｏ） ｏ
越 来越 低 、 清 电视（ 高 ＨＤＴ 广播 服 务带 动 电 。 Ｖ）
更 先进 电视需 求 以及 ２ ０ ０ ８年 北京 奥运 会 将 刺 激消 费需 求 等有 利 条件 的作 用下 ， 晶电 液
视 产业 近 年来 经 历 了非 常 快速 的发 展 ， 速 其 度 甚至 超越 了业界 早前 的预 期 ， 且其 未来 几
小尺寸液晶 电视开关 电源采用反激 式 拓 扑
对于 小尺 寸 液 晶电视 而言 ， 功率通 常 其
年 的 发展 前景 持续 看 好 。以 中 国大 陆为 例 ， 低 于 ７ ，这 个数 值 低于 大 多数 谐波含 量 ０ｗ 根 据 信 息 产 业 部 （ Ｉ ） 最 新 统 计 数 据 ， 标 准对 功率 的 要求 ， Ｍ Ｉ的 因此 无须 使用 功率 因数 Ｉ１ ｆ 警 Ｉ等尺 Ｉ ｌ ｌ ｒ 液晶电视 ２ ０ ０ ７年 上 半 年 中 国 大 陆 液 晶 电视 产 量 达 校 正（ Ｆ 技 术 。在 这种 情 况下 ，使 用的 是 Ｐ Ｃ） 的双开关电源功率转换 ６ ４４万 台 ，比 ２ ０ 年 同 期增 长 ６ ．％ ；而 ３． ０６ ５４
开关电源常用拓扑结构图文解释
开关电源常用拓扑结构图文解释第一篇：开关电源常用拓扑结构图文解释开关电源常用拓扑结构开关变换器的拓扑结构是指能用于转换、控制和调节输入电压的功率开关器件和储能器件的不同配置。
开关变换器的拓扑结构可以分为两种基本类型：非隔离型和隔离型。
变换器拓扑结构是根据系统造价、性能指标和输入/输出负载特性等因素选定。
1、非隔离型开关变换器一，Buck变换器，也称降压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总小于输入电压，数量关系为：其中Uo为输出电压，Ui为输入电压，ton为开关管一周期内的导通时间，T为开关管的导通周期。
降压变换器的电路模式如图2所示。
工作原理是：在开关管VT导通时，输入电源通过L平波和C滤波后向负载端提供电流；当VT关断后，L通过二极管续流，保持负载电流连续。
二，Boost变换器，也称升压变换器，其输入和输出电压极性相同，输出电压总大于输入电压，数量关系为：。
升压变换器的电路模式如图3所示。
工作原理是：在VT导通时，电流通过L平波，输入电源对L充电。
当VT关断时，电感L及电源向负载放电，输出电压将是输入电压加上输入电源电压，因而有升压作用。
三，Buck-Boost变换器，也称升降压变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。
升降压变换器的电路模式如图4所示。
工作原理是：在开关管VT导通时，电流流过电感L，L储存能量。
在VT关断时，电感向负载放电，同时向电容充电。
四，Cuk变换器，也称串联变换器，其输入输出电压极性相反，既可升压又可降压，数量关系为：。
Cuk变换器的电路模式如图5所示。
工作原理是：在开关管VT 导通时，二极管VD反偏截止，这时电感L1储能；C1的放电电流使L2储能，并向负载供电。
在VT关断时，VD正偏导通，这时输入电源和L1向C1充电；同时L2的释能电流将维持负载电流。
2、隔离型开关电源变换器一，推挽型变换器，其变换电路模型如图6所示。
工作过程为：VT1和VT2轮流导通，这样将在二次侧产生交变的脉动电流，经过VD1和VD2全波整流转换为直流信号，再经L、C滤波，送给负载。
TV电源电路的讲解
脉宽调制型
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。
此外，为因应各种不同的输出功率，开关电源按DC/DC变换器的工作方式分又可 分为反激式（Flyback）、顺向式（Forward）、全桥式（Full Bridge）、半桥式（Half Bridge）和推挽式（Push-Pull）等电路拓扑（Topology）结构。其中单端反激式开关 电源是一种成本最低的电源电路，输出功率为20～100Ｗ，可以同时输出不同的电压 ，且有较好的电压调整率，应用较为广泛其典型的电路如图所示。 藉由PWM IC控制开关管的导通与否，配合次级侧的二极 管和电容，即可得到稳定DC电压的输出。Ui为含有一定交流 成份的直流电压，由开关功率管斩波和高频变压器降压，将 储存于在变压器的能量传递给次级侧，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。此外改变变压器初、次级的圈数，就可以得到想要的 DC电源。PWM控制电路是这类开关电源的核心，它通过取 样反馈闭环回路，调整高频开关元件的开关时间比例即占空 比，以达到稳定输出电压的目的。
1.2 辐射干扰及其抑制措施
从空间传入的干扰称为辐射干扰，一般是指耦合干扰，即干扰能量通过空间介质进行 近场感应。由于开关电源一般工作在低压大电流情况下，因而磁场干扰大于电场干扰。主 要由开关变压器的漏感、开关功率管在开关转换时的大电流脉冲、开关二极管反向恢复的 硬特性等引起。 辐射干扰的抑制主要靠屏蔽。对电场可采用导电良好的材料，而磁场屏蔽则应采用导 磁率较高的材料。在本文中就不作详细论述。 抑制干扰最有效的方法，是尽量减少干扰源的干扰能量。对开关电源变压器要减少其 漏感，并选择开关参数优良的晶体管和软恢复的开关二极管。
液晶电视中DC-DC变换及逻辑板电源管理
勤耕则获，善思乃聪！ZLM液晶电视中DC-DC变换原理及逻辑板电源管理荆州－周立明讲义要点:一、DC-DC变换原理：1、电感型电压变换电路。
降压型开关电源反相型开关电源升压型开关电源2、电容型电压变换（电荷泵）。
3、线性稳压电路（三端稳压器）。
二、逻辑板的电源管理。
K ON KAZL M随着集成电路的发展和对更高数据速率电荷泵方式和三端稳压方式。
ＤＣ－ＤＣ变换有三种方式：电感开关方式ＤＣ－ＤＣ变换有三种方式：电感开关方式、利用降压型开关电源进行转换ＤＣ－ＤＣ另一方面有些电路又需要高电压、甚至负电压，在电子电路发展中，变换就成为必然。
各种低压供电，如３．３Ｖ、２．５Ｖ、１．８Ｖ、１．２Ｖ等。
晶电路中大量使用的要求低压供电成为急需。
降低供电电压不仅减少了高密度集成电路的功率消耗，而且减少了芯片内部的散热，有助于提高集程度。
在液1．图1图1是降压型开关电源的主回路。
Ui 是输入电压，Uo 是输出电压，三极管T 的基极上加的是一周期方波（它由控制电路提供）。
当方波为正半周时，三极管T 导通，二极管D 截止。
三极管的集电极电流便通过电感L 向负载RL 供电，并同时向滤波电容C2充电，充电方向如图中实线箭头所示。
此时电感L 处于储能状态，它将电能转化为磁能储存起来。
当方波负半周到来时，三极管T 截止。
但由于电感L 中的电流不能突变。
所以在他的两端感应出一个左负右正的自感电动势，使二极管D 导通，把电感L 中储存的能量转换成电能提供给负载RL 。
其电流流向如图所示。
其实二极管D 是一只续流二极管，在三极管T 截★在液晶电路中一、ＤＣ－ＤＣ 变换取得所需的低电压。
勤耕则获，善思乃聪！ZLMON KAZL MGND止时，为储能电感L 中的放电电流继续流过RL 提供回路。
C2的作用是降低输出电压Uo 的脉动成份。
由于这种开关电源占空比始终小于1，输出电压Uo 小于输入电压Ui ，所以称为降压型开关稳压电源。
在我们的液晶电路中应用这一原理进行设计的DC-DC 电路有FBMP1410是具有380KHz 开关频率2A 电流输出的电流型降压DC/DC 转换器。
开关电源典型拓扑
开关电源典型拓扑
开关电源是一种常见的电源系统，其中典型的拓扑结构包括：1. 单端升压式（Boost）开关电源：该电路通过一个开关管切换电源电压，产生高于输入电压的输出电压。
一般将此电路用于需要减小内阻、提升整机效率的场合。
2. 单端降压式（Buck）开关电源：该电路同样通过一个开关管切换电源电压，但产生低于输入电压的输出电压。
此电路用于减小电压而提升电流，适用于很多操作。
3. 变换式（Flyback）开关电源：该电路通过开关闭合来储存能量，随后把储存的能量传送到输出绕组，通过电感、变压器实现电能转换的拓扑系统，一般适用于中等功率的场合。
4. 直流-直流（DC-DC）转换器：该电路通过开关闭合快速切换电源电压，将高电压转换为低电压，从而实现不同电压级别的环路控制的拓扑。
常见于移动设备、工业控制以及电子电源等领域。
LCD TV中的电源应用方案
LCD TV中的电源应用方案LCD TV电源架构的介绍图1所示为LCD TV的电源架构，图中架构的输入电压为90-265V，输入频率从47Hz到63Hz，经过调试整流后会经过PFC架构，由于本文主要针对MOS，因此图中没有表示出调试整流部分。
PFC根据所使用的IC选择采用DCM或者CCM。
从PFC出来后有一个PWM，如果输出功率小于65W，则PWM端采用Flyback或QR模式。
现在LCD TV常用的是半桥共振和LLC架构。
5V一侧有备用电源，目前LCD TV的备用电源通常采用的是IC绑定MOS。
所不同的是逆变器部分，传统输出是24V，此处采用的则是LIPS架构，并从PFC端将400V 电压直接加到此处。
电压从24V增加到400V的好处是：电流相对变小，因此效率更好；而且24V逆变器采用的是全桥式架构，需4个MOS，而如果采用LIPS架构则采用半桥架构，只需要两个MOS，随着MOS量的减少，成本也随之降低。
图2所示为一个实际的TV板。
从图1的电源架构角度看，该电路板中有两个STEP EMI 内核，图中标记了红色的部分有一个PFC MOSFET，目前Vishay主推IRFP27N60KPBF，PWM的MOSFET采用的是半桥LLC架构，这一部分用500V MOS即可，该电路板使用的是IRFB840APBF。
此外还有3组输出，即5V、12V和24V，以及一个5V的备用电源。
拓扑结构及工作原理PFC即Power Factor Correction，是一个升压式架构。
当PFC 控制器的电源大于70W小于200W时，通常会采用DCM结构，这种结构电压比较高，通常需要选择600或650V的MOS。
当电源大于200W时，通常采用CCM结构。
对于一次侧PWM拓扑架构，，一般采用的是Flyback架构。
电源为65W或90W以下的适配器会采用Flyback架构，26"和32"电视也可能采用Flyback架构。
LCDTV开关电源解决实施方案
LCD TV 开关电源解决方案来源：维库作者：【摘要】随着电源能效规范标准逐渐提高，LCD TV 开关电源也需要不断提升能效。
为此，提出了从PFC 预调节器、主DC/DC 级到待机转换器的解决方案。
详细地说明了基于NCP165 4 的PFC 预调节器解决方案、基于ICE2QS02G 的准谐振反激式主DC/DC 级解决方案以及基于ICE3BR4765J 的反激式待机转换器解决方案。
系统性能的测试结果说明解决方案是合理的。
1 引言：目前，在全球范围内，LCD TV 凭借其技术性能先进、外型美观时尚、工作稳定、可靠性高等优点正迅速走进家庭。
预计在未来几年，LCD TV 将是数字电视时代的主流产品。
随着LCD TV 应用越来越广泛，对电能的消耗也越来越大，节能环保压力剧增。
因此，提高LCD TV 开关电源能效的需求越来越迫切。
为此，世界上多个政府机构和行业组织纷纷针对不同尺寸的电视机制定了全新的功耗规范，如美国的“能源之星3.0”标准和德国的“蓝色天使”标准，以此来提高电能的使用效率，降低电能消耗。
笔者将探讨如何优化PFC 级、主DC/DC 级和待机转换器的设计方案，以便更好地提高LCD TV 开关电源的能效，满足全新的功耗规范标准。
2 液晶电视电源管理系统结构：要提高LCD TV 开关电源的能效，很重要的方面是针对液晶电视电源管理系统的结构，分析功率损耗的来源，有针对性地采取措施来降低能耗。
通常液晶电视电源管理系统由电源单元、DC/AC 逆变器、信号处理系统这3 部分组成，其典型结构如图1所示。
电源单元由PFC 预调节器、主DC/DC 级和待机转换器组成，用于将交流输入电压（85~265 V）转换成较低的直流输出电压（24 V，12 V，5 V 和3.3 V），其中主DC/DC 级输出的24 V 或12 V 直流电压用于为背光逆变器和信号处理系统供电，待机转换器输出的5 V 或3.3 V直流电压为待机部件和微控制器供电。
开关电源 拓扑 电路
开关电源的拓扑是指开关电源电路的结构形式，常见的开关电源拓扑包括：降压（Buck）电路：将输入电压降低至所需电压的电路。
升压（Boost）电路：将输入电压升至所需电压的电路。
升降压（Buck-Boost）电路：既可以升压也可以降压的电路。
正激式（Forward）电路：一种单端正激式电源变换器，使用一个磁性变压器实现电压变换。
反激式（Flyback）电路：一种单端反激式电源变换器，使用一个磁性变压器实现电压变换。
半桥（Half-Bridge）电路：一种将两个开关管连接在电源变压器的初级线圈中的电路。
全桥（Full-Bridge）电路：一种将四个开关管连接在电源变压器的初级线圈中的电路。
推挽（Push-Pull）电路：一种将两个开关管交替工作的电路，可以消除直流分量并提高效率。
交错式（Interleaved）电路：将两个或多个开关电源的输出端并联，以增加输出电流能力并降低纹波的电路。
这些拓扑可以根据实际需求进行选择和组合，以满足不同的电源设计要求。
开关电源拓扑
开关电源拓扑
开关电源是一种高效率、高稳定性的电源，其核心是开关电源拓扑。
开关电源拓扑是指开关管、变压器、电容、电感等元器件按照一定的电路
连接方式组成的电源结构。
常见的开关电源拓扑有以下几种：1.单端反激
式开关电源：该拓扑结构简单，成本低，适用于低功率电源。
其原理是通
过开关管控制电流流向，使得变压器产生磁场，从而实现电能转换。
2.双
端反激式开关电源：该拓扑结构比单端反激式开关电源更加稳定，适用于
中等功率电源。
其原理是通过两个开关管交替开关，使得变压器产生磁场，从而实现电能转换。
3.正激式开关电源：该拓扑结构适用于高功率电源，
具有高效率、高稳定性的特点。
其原理是通过开关管控制电流流向，使得
变压器产生磁场，从而实现电能转换。
4.降压型开关电源：该拓扑结构适
用于需要降低电压的场合，如手机充电器等。
其原理是通过开关管控制电
流流向，使得变压器产生磁场，从而实现电压降低。
5.升压型开关电源：
该拓扑结构适用于需要提高电压的场合，如LED驱动电源等。
其原理是通
过开关管控制电流流向，使得变压器产生磁场，从而实现电压升高。
总之，开关电源拓扑结构的选择应根据具体的应用场合和功率需求来确定，以达
到最佳的电源效果。
液晶电视DC-DC变换原理及逻辑版电源管理之二
利用反相稳压器在液晶逻辑板中提供所需的K ON KAZL M图２是反相型开关电源的主回路原理图，它同降压型开关电源的不同之处仅仅是储能电感L 和续流二极管D 的位置进行了交换。
因此反相型开关电源主回路的工作原理可仿照降压型开关电源的分析方法。
当功率三极管受控导通时，输入电源电压全部加在电感L 的两端，此时二极管D 反偏截止，电感L 将电能转化为磁能储存起来。
当功率三极管截止时，电感L 两端的自感电动势的极性变为上负下正，二极管D 此时正偏导通，储能电感L 将通过二极管D 向负载RL 供电，并同时向电容C2充电，方向如图２中实线箭头方向所示。
当功率三极管再次导通时,二极管D 又截止,电感L 再次储存磁能,这时负载上的電流完全靠滤波电容的放电来提供,放电回路和方向如图２中虚线所示.由于这种电源的输出电压极性与输入电压极性相反，故称为反相型开关电源。
图２★2栅极关断负电压。
、反相型开关电源K ON KAZL M如图3 所示，U1、Q2、D6、L2、C17、C18、R17、R19等电路构成一个反相稳压电源电路，将＋电压变成－6V 电压。
其中R17、R19、U1等器件构成稳压反馈电路。
其开关原理示意图如下5V ◆利用升压稳压电源，在液晶中将低33V 为高频头提供K ON KAZL M图4是升压型开关电源的主回路。
它同反相型开关电源主回路相比唯一区别是功率三极管T 和储能电感L 的位置互换了。
其工作原理如下：当功率三极管T 受控导通时，输入电压加到储能电感L 的两端，二极管D 处于反偏而截至，电感L 将电能转换为磁能储存起来，电流方向如图中实线所示。
当三极管T 受控截止时，储能电感两端的电压极性颠倒（左负右正），二极管正偏而导通，给电感L 和电源Ui 串联放电提供通路，电流流经负载，同时又向C2充电，其路径如图中虚线所示。
当三极管T 再次受控导通时，电感L 再次储能，而二极管D 因反偏（负极为Uo ，正极为T 的饱和压降）截止，这期间，负载电流完全由电容C2提供。
液晶电视电源方案
z NO ZVS!
z ZVS
zt
z Is @ Vin2 >Vin z Ip @ Vin2 >Vin
¾ZVS 条件: Vin ≤ VR
200W LCD-TV 电源： 块图
•PFC（功率因数校正
器）
200W 临界控制模 式，具备ZCD（零流 检测）功能，注重成 本效益
电源
EMI 滤波器
Vac
和桥接整流 器
200W LCD-TV 电源：测试报告
测试效率
测试负载 输出 全负载 (FL) 待机 无负载 测试结果
输入电压
90V 120V 220V 264V
24V
12V
5V
6
3
2
0
0
0
0
0
0
全负载效率
81.6% 84.3% 86.8% 87.5%
输入功率
待机
无负载
5VSB 2 0.1 0
200W LCD-TV 电源
L6562 – 功率因数校正器
• 跃迁模式 • 专有倍增器设计，最大限度降 低输入交流的总谐波失真度 • 小静态电流 (<4 mA) • 电流读取上的片内滤波器 • 1% (@ Tj = 25 °C) 内部参考 电压 • -600/+800mA图腾柱栅驱动 器，欠压锁保护下拉电阻和电 压钳位。
L5991/A 一次侧 PWM 控制器
Vin=400V时）
深圳MMX 技术中心联系人
姓名
中文名字
电话号码
手机
中国
香港
职务
总机: 8601-2000
传真:8601-2300
亚太地区实验室工业电源部
HG Chao Roy Sam Tom
开关电源的拓扑
开关电源的拓扑
开关电源的拓扑主要有以下几种：
1. 单端正激式（Buck）拓扑：投入电压大于输出电压时，将电源输入关断，输出电容释放能量给负载；
2. 升压式（Boost）拓扑：投入电压小于输出电压时，通过开关周期性充放电操作，将输出电压升高；
3. 反激式（Flyback）拓扑：通过磁共振，利用辅助绕组将输入电能转移到输出端，适用于输出电压变化较大的场景；
4. 无互感式（Push-Pull）拓扑：利用两个互补的开关管周期性地切换，通过变压器将输入电能传递到负载端；
5. 电桥式（Full-Bridge）拓扑：利用四个开关管，通过变压器传递电能，具有较高的输出功率能力。
不同的拓扑结构适用于不同的应用场景，可以根据需要选择最合适的拓扑。
LCD TV开关电源解决方案
的 直 流 输 出 电 压 （ ４ Ｖ， ２Ｖ， 和 ３３Ｖ） 其 中 主 Ｄ ／ ２ １ ５ Ｖ ＿ ． Ｃ ＤＣ级 输 出 的 ２ 或 １ ４Ｖ ２ Ｖ直 流 电 压 用 于 为 背 光 逆 变 器
和信 号 处 理 系 统 供 电 ，待 机 转 换 器 输 出 的 ５Ｖ 或 ３３Ｖ －
・ 技・ 实 术 用
【 摘 要】随着 电源能效规 范标 准逐 渐提高 ，Ｃ Ｖ开 关电源也需 要不断提升 能效 。为此 ， 出了从 Ｐ Ｃ预调 节器 、 Ｄ ／ Ｃ级 ＬＤＴ 提 Ｆ 主 ＣＤ 到待机 转换 器的解决方案。详细地说 明 了基 于 Ｎ Ｐ ６ ４的 Ｐ Ｃ预调 节器 解决方案 、 于 Ｉ Ｅ Ｑ ０ Ｇ 的准谐振反激 式主 Ｄ ／ Ｃ级 Ｃ Ｉ５ Ｆ 基 Ｃ ２ Ｓ２ ＣＤ
Ｄ ／ Ｃ ｓ ｇ ａｅ ｎ ＩＥ Ｑ ０ Ｇ ａｄ ｆ — ａｋ ｓ ｎ — ｙ ｃｎ ｅｔ ａｅ ｎ ＩＥ Ｂ ４ ６Ｊ ａｅ ａ ｘ ｌ ｎｄ ｉ ｅａ ． Ｔ ｅ ＣＤ ｔ ｅ ｂｓｄ ｏ Ｃ ２ Ｓ ２ ｎ ｙ ｂ ｃ ｔ ｄ ｂ ｏ ｖｒ ｒ ｂ ｓｄ ｏ Ｃ ３ Ｒ ７ ５ ｒ ｌ ｅｐａ ｅ ｎ ｄｔｉ ａ ｌ ａ ｅ ｌ ｉ ｌ ｈ
解 决方 案 以及 基 于 Ｉ Ｅ Ｂ ４ ６ Ｊ的反 激 式 待 机 转换 器 解 决 方 案 。 系 统 性 能 的测 评 结 果 说 明解 决 方 案 是 合 理 的 。 Ｃ ３ Ｒ ７５
【 关键 词 】解 决 方 案 ；Ｆ Ｐ Ｃ预 调 节器 ； Ｄ ／ Ｃ级 ； 机 转 换 器 主 ＣＤ 待
【 ｙ ｗ ｒ ｓ ｏ ｔ ｎ Ｆ ｒ－ｅｕ ｔ ； ｉ Ｄ ／ Ｃ ｓ ｇ； ｔｎ — ｙｃ ｎｅｔ Ｋｅ ｏ ｄ 】ｓｌ ｉ ；Ｐ Ｃ ｐｅｒｇ ｌ ｏ ｍａ ＣＤ ｔ ｅ ｓ ｄ ｂ ｏｖｒ ｒ ｕｏ ａｒ ｎ ａ ａ ｅ
LCD-TV电源原理
LCD-TV 电源原理
林爱恩
不同的电的电路如图所示。[1]
图 1-1 反激式开关电源典型电路结构 藉由 PWM IC 控制开关管的导通与否，配合次级侧的二极管和电容，即可得到 稳定 DC 电压的输出。Ui 为含有一定交流成份的直流电压，由开关功率管斩波和高 频变压器降压，将储存于在变压器的能量传递给次级侧，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。此外改变变压器初、次 级的圈数，就可以得到想要的 DC 电源。PWM 控制电路是这类开关电源的核心， 它通过取样反馈闭环回路，调整高频开关元件的开关时间比例即占空比，以达到稳 定输出电压的目的。 由于高频变压器的磁芯仅工作在磁滞回线的一侧，并且只有一个输出端，而 MOS 开关功率管导通时，次级整流二极管截止，电能就储存在高频变压器的初级电 感线圈中；当 MOS 功率管关断时整流二极管导通，初级线圈上的电能传输给次极 绕组，并经过次级整流二极管输出，故称之为单端反激式。
1) 在无负载和低负载时时， PWM 的频率会线性降低进入待机模式以实现低功 耗，同时提供稳定的输出电压。
2) 由于采用 BiCMOS，启动电流和正常工作电流减少到 30μA 和 3mA，因此可大 大提高电源的转换效率。
3) SG6841 是固定频率的 PWM 控制器，它的工作频率通过一个外接电阻来决定， 改变电阻值可轻易改变频率。
2) 脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation,缩写为 PFM）导通脉冲宽度恒定， 通过改变开关工作频率来改变占空比的方式。
3) 混合调制导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它 是以上二种方式的混合。
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。本设计 采用的就是脉宽调制型开关稳压电源，其基本原理可参见右图。
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Ｌ ＤＴ 中的电源转换链与开关电源拓扑 Ｃ Ｖ
安森美 半导体公 司 Ｊａ－Ｐｕ Ｌ ｕｅ ｅｎ ａ ｌ ｏ ｖ ｌ Ｂ ｒｉ Ｗｅｒ Ｃ ｒ ｔｐｅ Ｗａｉ ｅｎｅ ｉ ｈｉ ｏ ｈ ｒ ｓ ｎ
电 视机 的升 级
大幅降低 。但是 ，我 们应当注意的是 ：
市 场 上 也 有 不 同的 处 理 方 式 ：如 采
自从英 国广播 公司（ ＢＣ） ９ ６ Ｂ 于１ ３ 年
・ 平板 电视消耗的 电量相对较高 ， 用外部 电源 ，适配器遵从各种 不同标准
在伦敦开 通世界上首个 公共 电视广播以 并 且 不 同 尺 寸 和 功 能 组 合 的 平 板 电 视耗 和 行为准则。当然 ，作为替代之选 ，电 来 ，电视机技术 已取 得 了长足的发展 ：
（ Ｔ ＨＤ Ｖ）
针对这种情况 ，多家半导体公 司开 发出 了一些备选方案 ，以安森美公 司为
例：
・ 跳过 多余周期方案：固定频率 的
这种尺寸的平板 电视功耗通常低于
・ 屏幕尺寸更大 ， 但总体外形更小 ７ Ｗ 。这个数值低于大 多数谐 波含量标 ０ 准对功耗的要求 ，因此 无须使用功率因 不同尺寸平板电视的电源转换链 数校正（ ＦＣ） 术 。在这种情 况下 ，通 Ｐ 技
பைடு நூலகம்
盒子面前（ 电视节 目） 看 的方式 已经变得 烈 ，成本 问题非常重要 ，而 目前平 板电 落伍 。对 于电视行业来说 ，新技术 的发 视的售价相对较 高。
展 ， 正 催 生 着 无 穷 的 机 遇 ” 这 是 美 国 。
在 额定负载和轻载条件下 ，要 同时
实现较高能效 ，关键就在于要采用能够
电量也会不 同。 Ｃ 与 ＲＴ电视相比 ， 平板 源也 可被嵌在 电视机 内部作为开放式 电
从 ＢＢ Ｃ于 １５ 年首先开通彩色 电视广 电视平均每立方厘米尺寸所消耗的功率 源 。这种 电源必 须满足待机 能耗要求 ， ９３ 播 ，到 日本 ＮＨＫ于 １ ８ 年进行首例高 要高 出许多 。 ９１ 清 电视（ ＨＤＴ 系统演示等 ， Ｖ） 不一而 足。 并 且在 有源模式运作下的能效较高 ，从
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７ Ｗ等 级内 。 此外 ， 它 方法拥有许 多优势 ： 图 ２Ｎ Ｐ３ １ Ｃ １ ５ 一输 出功率减 小时 。开关频率 要求的功率将 在 １０
可以提供 ４ Ｗ＠ １ Ｖ 的功率（ 些条件 屏 幕 尺 寸 更 大 的 面 板 共 用 一 个 通 用 拓 ０ ２ 某
下电压为５ 。 Ｖ）后者还 用于待机模式 ， 在 扑 。 这种模式 下 ，多种严格 的轻载能效标 准
可 以适 用 。
这种方法有一个显著的好处 ， 就是 优 化 了待 机能耗 ，因为在 这个模式 下 ，
・传统上消费者会将 电视摆放在客 而减少 面板内的发热量。 在使用内部 电源单元和外部 电源单
当前 ， 世界各 国纷纷采取 行动 ， 以将Ｔ Ｖ 厅 ，电视机机身的噪声传播开来 ，可能
信号从模拟传输升级至具备更高 质量的 会酿成一个 问题 。如果在 电视机设计 中 元这 两种方式中 ，通常都采用到 了反激
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图１固定频率模式下 电流最小时进行周期变换
＿今・＂ 电０ 日２月 子７ 年
维普资讯
如 ＮＣＰ ２ ０ ２ ６ ２ １ １ ０ ／１ １ ／１７ ，可变频率的 用的也是反激式 拓扑 ，负责为控制音视 应该采用双开 关反激 ，尽管这个 区域也 如 ＮＣ ２ ７ ３ ７ 该 方案如 图１ Ｐ１０ ／１ ３ 。 所示 。 频输 入输 出信号 处理（ ＣＡＶ１ 板供 电 ， 采用 了一个半桥谐振 Ｌ Ｃ。这种拓扑与 ０） Ｌ ・ 频率反走方案 ：ＮＣ ３ １ Ｐ１５
平板电视 与传统 电视很大的一项不 常使用一个开关 电源 （ＭＰ ）在正 常模 Ｓ Ｓ。 同，便是传统电视所 采用的阴极射线管 式下 ，开关 电源 必须输出额定功率 ，而 （ ＲＴ） ＬＣ Ｃ 被 Ｄ或等离子屏幕取而代之 ， 在 待机模式下 ，开关 电源 必须拥 有较高 与之相应的是 电视机厚度和机体尺寸的 的 能 效 。
数字制式 。以美国为例 ，到 ２ ０ 年 ２月 ０９ 增添冷却风扇 ，可能不会 受到消费者欢 式 拓扑结构 。转换器既能工作在 固定频
美 国将停止模拟 电视信号传输 。 但是 ，“ 客厅 中坐在一 个老式大 在
迎。
率 ， 能工作在可变频率（ 也 特别是就准谐
。 ・ 在消 费 电子领域 ，竞 争非 常激 振 模式 而言）
（ 定时Ｉ释ｔ ） 乜 拄
／ ｆ ｉ
第二 种电源转 换链 只包含一个主 开 主 开关 电源器件与 Ｐ ＦＣ的功 能会被关
关 电源 ， 可以为面板提供２ Ｖ的电压 ， ４ 还 闭 。 可以为 Ｃ ＡＶ１ ０板提供 １Ｖ 电压 ，这里 ２ 这两 种方法中 ，采用双开关 电源 的
在这种情况 下 ， 板 电视 制造商根 根据 负载状 况调 整工作模式 的智能开关 平
《 新闻周刊》 ０ ５ ６ ２ ０ 年 月份所描述的一个 据 面 板 尺 寸 的不 同 ，应 用 了 不 同 的 电源 电 源控 制 器 。 景象 。推动这 些机遇的其 中一项技 术 ， 转 换链 ，从 而 优化 每 一款 电视 机 的设 就是平板显示 （ Ｐ 。该技术具有以 下 计 。 Ｆ Ｄ） 两个显著特点 ： ・ 支持高 达 ｌ ０ ８ ｐ的高 清 电视 小 尺 寸 ：最 大为 ２ 英 寸 ０ １