电源电路的工作原理

    1、有源功率因数校正电路

    DLP56R6机型有源功率因数校正电路如下图所示，其中C8001、T8001、C8002和C8003、C8006、T8002、C8008、C8009构成两级共模滤波电路；IC8002、Q8003、T8003、D8018等构成有源功率因数校正电路。

　　（1）抗干扰电路

   抗干扰电路有两个作用：一是抑制混入电网的高频脉冲对电视机的干扰：二是削弱电视机开关电源高次谐波对电网的污染。市电经延迟性保险管F8001进入T8001、C8002、C8001组成的第一级共模滤波器，T8001采用高导磁率磁心，而且分段绕制、电感量较大、分布电容小、两个绕组绕向一致，这样流过两个绕组的电流方向始终相反，进入电网的双线对称性干扰在绕组激发的磁场方向相反，相互抵消；对于非对称性干扰来说，T8001两个绕组分别与C8001、C8002构成两个π型低通滤波器，较大的电感量和很小的分布电容使其在很宽的频率范围内具有较强的抗非对称干扰能力。

　　第二级共模滤波器由T8002、C8003、C8006、C8008、C8009组成，其特性功能与第一级共滤滤波器相同。采用两级共模滤波器可提高电源的抗干扰能力。第二级共模滤波器中的C8003和C8006串联、中点与主机心冷地连接，电源电路的高频地电位与机心地电位相等，可防止电源的高频分量通过接地回路电位差形成更馈，对电视机各功能电路产生干扰。

　　为了限制开机瞬间的浪涌电流，在整流全桥D8001与滤波大电容C8027之间接有负温度系数热敏电阻R8002，它的特性是温度越高、电阻值越小。交流屯源接通时R8002温度较低，其电阻值较大、对开机瞬间浪涌电流起到良好的缓冲抑制作用，以免损坏C8027、DS001和F8001；随着温度升高，R8002阻值越小，焦耳热功耗减小，以免增加机内温升而降低电源的变换效率和工作可靠性。

　　（2）APFC芯片L6552

    L6552为有源功率因数校正专用集成电路，内部方框电路如右图所示。其主要功能包括：基准电压源、定时器、R-S锁存器、驱动放大级、乘法器、电压误差放大器、电流检测比较器、零电压检测比较器、延迟器以及欠压锁定保护等电路。

　　L6552的主要特点有：控制升压PU到0.99功率因数：限制电网电流谐波失真小于5％；平均电流模式和前馈电网调节；低启动电流和低噪声灵敏度；固定频率PW脉宽调制激励：零电压过渡变换。它采用8引脚双列直插式塑封，各引脚功能如下：

　　①脚-VIN：升压直流输出电压检测。下图中升压VBOOST等于380V，其内电压放大器按恒定的低频增益工作，输出偏移削减至最小。

　　②脚-COMP；电压误差放大器输出，在芯片内部输出幅度限制在5.6V，以防止过冲；电压放大器输出误差电压幅度低于1.0V时，将禁止后续乘法器输出。

　　③脚-MULT：交流整流后的电压输入，内部预调器可在1/3的电网输入电压下正常工作，它涵盖低电网电压（美国85VAC电网）到高电网电压（欧洲255VAC电网）之间所有值；这样利用电网前馈电网，在输入电压变化时，维持输入功率恒定。

　　④脚-CS：整流滤波电流检测输入，下图中Q8003源极电阻R8013上的压降作为整流电流检测取样馈入。内部电流比较放大器工作在低频高增益状态，它与电压放大器不同，设置的电流环有很宽的频带，以保证电网输入电流尽可能跟踪交流正弦波。

　　⑤脚-ZCD：过零电压检测输入，用以监视MOSFET开关管Q8003的漏极电压，在电压过零时通过激励开关管导通，有效降低MOSFET管的导通损耗，这项技术称为软开关技术。

　　⑥脚-GND：内部控制电路接地。

　　⑦脚-CD：PWM输出，为MOSFET驱动器栅极提供信号，采用最小为4.7Ω的栅极输入电阻，防止驱动级输出与开关管栅极阻抗之间相互影响，输出平均电流+200mA、最大±1A。

　　⑧脚-VCC：正极性电源供电端。典型电压15.0V，设有欠压锁定电路，该脚电压低于10V时将关闭基准电压源。

　　（3）有源功率因数校正与升压

    在下图电路中，两级共模滤波后的纯净交流电一路由D8001桥式整流，经升压电感T8003加到MOSFET开关管漏极；另一路通过整流滤波后经图3的T8004②-①绕组加到副开关电源模块IC8001（TOP209P）的⑤脚，使之振荡工作，为控制系统微处理器U8（MS212M32）提供STBY5V电源。U8复位后从30脚输出STBY开机信号，使Q8004饱和导通，将副开关电源输出的+15V电压送到下图有源功率因数校正电路IC8002，和主开关电源中的IC8005和IC8006，启动这两个功能电路进入工作。

　　下图的IC8002⑧脚得到+15V电压后，其内基准电压源工作，为控制电路提供偏置，从IC8002⑦脚输出PWM调制脉冲，加到Q8003栅极，激励MOSFET功率管进入开关工作状态。

　　Q8003导通时，桥式整流输入电流流经R8002→T8003→Q8003漏-源极→R8013→公共热地构成的回路；Q8003截止时，在电感线圈T8003两端激发右正左负的感应电动势，由快速恢复二极管D8018和C8027整流滤波，再与D8001整流直流输入电压叠加，得到VBOOST（380V）直流电压，经保险电阻R8034为准谐振式主开关电源供电。

　　乘法器是有源功率校正电路的核心。在下图中，它有两路独立的输入控制信号：一路是电阻R8017与（R8016+R8015）分压的整流电压，从IC8002③脚输入，作为基准正弦波送到乘法器；另一路是整流升压后的直流电压，VBOOST由R8029与（R8028+R8026+R8020）分压取样，送到IC8002①脚内电压比较放大器的反相输入端，与同相输入端的基准电压进行比较，得到的误差电压也送到乘法器。在乘法器内，输入电压取样与比较器输出的误差电压相乘，得到相位波形与原矢量相同的新矢量，它加到电流检测比较器的反相输入端，作为电流控制环的基准电压信号。

　　流过T8003的电感电流在MOSFET开关管Q8003源极串联电阻R8013上形成电压降，作为输入电流取样经R8030加到IC8002④脚内的电流检测比较器的同相输入端，与乘法器输出的基准电平比较，通过误差电流环的控制作用，迫使主回路中电感电流始终跟踪整流输入电压波形，实现接近于0.99的单位功率因数校正，使畸变的开关电流窄脉冲与电网输入电压同频同相趋近正弦波；而YBOOST误差电压取样与定时器产生的锯齿波进行PWM比较，控制IC8002⑦脚驱动脉冲的占空比，使升压后的VBOOST电压稳定在380V。

　　鉴于输入电压为D8001的桥式整流波形，其上叠加有丰富的高次谐波，因此电流控制环必须拥有足够的带宽，以确保流过主回路的感性电流峰值包络线动态跟踪正弦交流输入电压变化。在内部定时器工作频率为100kHz时，电流控制环带宽约为lOOkHz／6≈16.7kHz。

　　升压变压器T8003和MOSFET开关管构成的BOOST电路工作在连续模式，全周期向负载（而不像普通开关电源仅在交流电峰值期）提供电能。这种BOOST-APFC电路不仅具有电感电流连续、输出功率大、高效节能（较普通开关电源节电35％左右）和其源极驱动电路简洁等优点，而且T8003同时作为高频滤波电感，能有效抑制RFI和EMI噪声。

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