液晶显示器开关电源尖峰吸收回路如图 5 所示。
③过电流保护:为了保护开关管因负载短路或过重而使开关管过电流损坏,开关电源必须具有过电流保护功能。
最简单的过电流保护措施是:在线路中串入保险管,在电流过大时,熔丝熔断,从而起到保护的作用。
另外,在整流电路中常接有限流电阻,一般采用功率很大的水泥电阻,阻值为几欧姆,能起一定的限流作用。
另一种比较有效的方法是:在开关调整管的发射极(对晶体管而言)或源极(对场效应管而言)串接一只过电流检测小电阻,一旦因某种原因引起饱和时的电流过大,则过电流检测电阻上的压降增大,从而触发保护电路,使开关管基极上的驱动脉冲消失或调整驱动脉冲的脉宽,使开关管的导通时间下降,达到过电流保护的目的。
④软启动电路:开关电源一般在开机瞬间,由于稳压电路还没有完全进入工作状态,开关管将处于失控状态,极易因关断损耗大或过激励而损坏。为此,一些显示器的开关电源中设有软启动电路,其作用是:在每次开机时,限制激励脉冲导通时间不至于过长,并使稳压电路迅速进入工作状态。有些开关电源控制芯片中集成有软启动电路,有些开关电源则在外部专设有软启动电路。
⑤欠电压保护电路:当市电压过低时,将引起激励脉冲幅度不足,导致开关管因开启损耗大而损坏,因此,有些开关电源设置了欠电压保护电路。需要说明的是:开关电源控制芯片大都内含欠电压保护电路,因此,不需在外部单独设置。
开关电源的保护电路还有一些,这里不再一一分析。
3. 液晶显示器开关电源电路的基本结构形式
目前,液晶显示器中使用的开关电源都为并联型,常用电路结构主要有两种形式:
( 1) 控制芯片 + 单开关管
开关电源采用控制芯片 + 单开关管的电路结构在液晶显示器开关电源中应用最多,其电路框图如图 6所示。
常用开关电源控制芯片有 UC38、KA38 系列(如UC3842 等,另外,FAl3842 与 UC3842 相同)、TEAl533、ICE2AS01、SC6841、NCPl200AP40、L5991 等。电源开关管设在控制芯片的外面,可为晶体管,也可为场效应管,但以 N 沟道场效应管居多。
( 2) 控制芯片内含开关管
有些开关电源控制芯片集成度较高,除具备常见电源控制芯片的功能外,还将开关管集成在一起。由于这种开关电源控制芯片体积、功率较大,一般也称为厚膜电路,安装时需要加装散热片。
内含开关管的控制芯片(厚膜电路)的常见型号有:KA5M、KA5S 系列(如 KA5M0365R),TOP 系列(如 TOP244、TOP247)等,在部分液晶显示器中得到了应用。这种开关电源的结构形式如图 7 所示。