1. 2平板彩电开关电源的特点
1.输出电压低、,电流大
与CRT彩电开关电源相比,平板彩电的开关电源输出电压低、供电电流大。在CRT彩电中,开关电源输出的主电压一般在105 - 140V之间,其输出电流一般在300~1000mA之间;但在平板彩电中,开关电源的输出电压较低,其中液晶彩电主要负载电压一般在3. 3 -24V之间,但电流却远大于1A主电源的供电电流在3~6A之间。
液晶彩电开关电源的主要负载是背光灯驱动板,而背光灯驱动板的负载又是灯管,按一根灯管8W的功率计算,32in (1in =0. 0254m)的液晶彩电通常有16根灯管,则灯管的耗电就需128W,则+24V电压需要有约5. 4A的电流输出;37~40in的液晶彩电通常有20或22根灯管,则+24V电压需要有约8A的电流输出;46~52in的液晶彩电通常有26或28根灯管,则+24V电压需要有约10A的电流输出。等离子彩电显示屏的功耗更大,电流需求也大于液晶彩电显示屏。
2.采用主、副电源设计
很多CRT彩电为了提高副电源的电压适用范围和节省成本,未单独设计副电源电路,而是采用降低或关断开关电源的输出电压来实现开/待机控制。在平板彩电中,大多采用主、副电源设计,且副电源独立。待机时,只是副电源工作,PFC电路及主电源电路处于完全停止状态,以达到极低的待机功耗的要求。只有少部分平板电源无独立的副电源,采用主电源供电,待机采用控制主电源输出和PFC驱动电路供电的方式。
3.能效比高、抗干扰能力强
为了提高电源利用率,以及提高整机抗干扰能力,平板彩电的开关电源中大多设有PFC电路,而普通CRT彩电开关电源中都没有此电路。由于PFC电路的工作正常与否,会直接影响后级PWM主电源DC-DC变换电路的状态,因此在维修平板彩电的开关电源时,应重视对PFC电路的分析与维修。
4.采用双面电路板及贴片元器件
由于平板彩电的厚度较薄,则要求电路板采用薄形设计,开关电源板也不例外。因此,在液晶彩电的开关电源中,一方面将大容量电解电容采用卧式安装,另一方面采用双面电路板及贴片元器件,以减小开关电源板的面积,降低元器件的高度。
1. 3平板彩电开关电源的框图
1.简易型开关电源框图
早期的外置型开关电源大多采用简易型开关电源电路,其内部电路框图如图6所示,没有PFC电路,多数外置型电源盒还将待机控制电路省去,转移到主电路板上。
电源盒接通AC220V电源后,内部开关电源电路即可开始工作,AC220V电压经市电抗干扰电路滤除市电中的干扰脉冲信号,由市电整流滤波电路整流滤波,产生约+300V的直流电压,为主电源厚膜电路和振荡驱动控制电路提供电压,开关电源启动工作,产生+12V(因机型而异,或为14V, 18V, 24V,28V)直流电压,通过连接线与彩电主电路板DC-DC变换器相连接,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。
外置型电源盒电路简洁、输出功率小,常应用于早期小屏幕液晶彩电中。
2.基本型开关电源框图
早期液晶彩电和新型部分小屏幕液晶彩电采用基本型开关电源,其电源板的电路框图如图7所示。该电源板无PFC电路,由市电整流滤波后的+300V供电,设有主电源和副电源,开关机电路对主电源振荡驱动电路的VCC供电进行控制。
通电后,AC220V电压经市电抗干扰电路滤除市电中的干扰脉冲信号,由市电整流滤波电路整流滤波,产生约+300V的直流电压,为主副开关电源供电。副电源首先启动工作,产生+5V和VCC电压,其中+5V电压为主板控制系统供电,同时点亮面板指示灯;控制系统获电启动工作后,向电源板送去开机控制电压,开关机控制电路将副电源产生的VCC电压送到主电源驱动控制电路,主电源启动工作,产生+12V和+24V(因机型而异,或为+5V, 14V, 18V, 28V,有的机型只有一组电压输出,有的机型有2-4组电压输出)直流电压,为主板和背光灯逆变器板供电,整机进入开机状态。
3. PFC开关电源框图
新型大屏幕液晶彩电和等离子彩电电源板,大多设有PFC电路,其电源板的电路框图如图8所示。在市电整流滤波电路之后和主、副开关电源电路之间,插入PFC电路,以提高功率因数、减少电网的谐波污染、增强电源板的带负载能力和供电稳定性。
通电后,AC220V电压经过市电抗干扰电路滤除市电中的干扰脉冲信号,由市电整流滤波电路进行整流滤波,由于滤波电容的容量较小,一般仅为0.47~1μF,产生约300V的100Hz脉动直流电压,待机时负载电流较小,该电压接近300V,开机后负载电流增大时,降为230~250V,该电压再经二次整流滤波后产生稳定的+300V直流电压为副电源供电,副电源首先启动工作,产生+5V电压和VCC电压,其中+5V电压为主板控制系统供电,同时点亮面板指示灯;控制系统获电启动工作后,向电源板送去ON/OFF开机控制电压,开关机控制电路将副电源产生的VCC电压送到PFC和主电源驱动控制电路,PFC电路和主电源启动工作,其中市电整流滤波后的300V脉动直流电压经PFC电路校正后,提升到370~410V(因机型而异),为主电源功率输出电路供电,主电源工作后产生+12V和+24V(因机型而异)直流电压,为主板和背光灯逆变器板供电,整机进入开机状态。
有的电源板副电源也像主电源一样,由PFC电路供电,如图中的点画线所示,由于PFC电路的整流滤波电路设有100~470μF大容量的滤波电容器,可省去二次整流滤波电路。由于待机状态PFC电路未工作,所以供电电压为+300V;开机后PFC电路启动工作,副电源供电提升到370~410V,提升了副电源的带负载能力和输出电压的稳定性。
4.无副电源开关电源框图
部分液晶彩电开关电源不设独立的副电源,由主电源输出电压为主板控制系统供电,开关机控制采用控制主电源输出电压和PFC电路VCC供电的方式,其电源板的电路框图如图9所示。
通电后,AC220V电压经市电抗干扰电路滤除市电中的干扰脉冲信号,由市电整流滤波电路进行整流滤波,产生约300V的100 Hz脉动直流电压,再经PFC电路的整流滤波电路,产生约+300V的直流电压,为主电源供电,主电源启动工作,产生+5V电压、VCC电压和+12V, +24V电压(因机型而异),其中+5V电压为主板控制系统供电,同时点亮面板指示灯。控制系统获电启动工作后,向电源板送去ON/OFF开机控制电压,开关机控制电路分为两部分:一是将主电源产生的VCC电压送到PFC驱动控制电路,PFC电路启动工作,将主电源的供电提升到370~410V(因机型而异),增强主电源的供电稳定性和带负载能力;二是将主电源产生的+12V, + 24V电压经开关机控制电路输出,为主板和背光灯逆变器板供电,整机进入开机状态。