品质工程部《TV电源原理》培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,TV电源原理,品质工程部,XXX,FEB-22-05,LCDTV电源介,绍,绍,因液晶,屏,屏本身,没,没有发,光,光功能,，,，这就,需,需要在,液,液晶屏,后,后加一,个,个照明,系,系统，,该,该背光,照,照明系,统,统由发,光,光部件,、,、能使,光,光线均,匀,匀照射,在,在液晶,表,表示面,的,的导光,板,板和驱,动,动发光,部,部件的,电,电源构,成,成。现,在,在发光,部,部件的,主,主流为,被,被称作,冷,冷阴极,管,管的萤,光,光管。,其,其发光,原,原理与,室,室内照,明,明用的,热,热阴管,类,类似，,但,但不需,象,象热阴,管,管那样,先,先预热,灯,灯丝，,它,它在较,低,低温状,态,态就能,点,点亮，,因,因此叫,冷,冷阴极,管,管。但,要,要驱动,这,这种冷,阴,阴极管,需,需要能,输,输出10001500V交流电,压,压的特,殊,殊电源,。,。,由于一,般,般市用,电,电网提,供,供的是220V/50Hz或110V/60Hz的交流,电,电压，,而,而显示,器,器（不,论,论是早,期,期的CRT管，还,是,是新兴,的,的LCD显示器,，,，乃至LCDTV）的大部,分,分电路,是,是工作,在,在低压,的,的条件,下,下，所,以,以需要,在,在显示,器,器上专,门,门配有,电,电源电,路,路。其,作,作用就,是,是将市,电,电的交,流,流电压,转,转换成,为,为12V的直流,电,电压输,出,出，从,而,而向显,示,示器供,电,电。由,于,于显示,器,器内部,的,的主板,上,上还有DC-DC电压转,换,换器以,获,获得8V/5V/3.3V/2,.,.5V电压，,所,所以电,源,源输出,的,的12V的直流,电,电压就,能,能满足,显,显示器,工,工作的,要,要求。,鉴,鉴于此,，,，要实,现,现这一,特,特殊的,电,电源，,就,就要从12V直流电,压,压转换,到,到10001500V交流电,压,压，这,就,就是Inverter。而从交,流,流电压,转,转换到12V直流电,压,压的即,为,为Adapter。,早期，,冠,冠捷电,子,子采用Adapter和Inverter分开的,方,方式实,现,现对显,示,示器的,供,供电。Adapter采用的PWMIC为UC3842或UC3843、Inverter采用的PWMIC为TL1451。后来，,出,出于Cost down的考虑,，,，采用Adapter和Inverter一体化,的,的方案,，,，Adapter部分采,用,用的PWMIC为SG6841、Inverter部分采,用,用的PWMIC为TL1451。随着灯,管,管的增,加,加及所,需,需的功,率,率不断,增,增加，Inverter部分回,路,路的设,计,计方案,得,得到转,变,变，由,原,原来的Royer回路变,为,为全桥,式,式回路,，,，为此,应,应用到OZ960IC。,第一讲,、,、开关,电,电源的,基,基本工,作,作原理,开关电,源,源是利,用,用时间,比,比率控,制,制（Time Ratio Control,缩写为TRC）的方法,来,来控制,稳,稳压输,出,出的。,按,按TRC控制原,理,理，有,以,以下三,种,种方式,：,：,脉冲宽,度,度调制,（,（PulseWidthModulation,缩写为PWM）。开关周,期,期恒定,，,，通过,改,改变脉,冲,冲宽度,来,来,改,改变,占,占空比,的,的方式,。,。,脉冲频,率,率调制,（,（PulseFrequencyModulation,缩写为PFM）导通脉,冲,冲宽度,恒定，,通,通过改,变,变开关,工,工作频,率,率来改,变,变占空,比,比的方,式,式。,3）混,合,合调制,导,导通脉,冲,冲宽度,和,和开关,工,工作频,率,率均不,固,固定，,彼,彼此都,能,能改变,的,的方式,，,，,它是以,上,上二种,方,方式的,混,混合。,在目前,开,开发和,使,使用的,开,开关电,源,源集成,电,电路中,，,，绝大,多,多数也,为,为脉宽,调,调制型,。,。本设,计,计采用,的,的就是,脉,脉宽调,制,制型（PWM,）,）开关,稳,稳压电,源,源，其,基,基本原,理,理可参,见,见右图,。,。,对于单,极,极性矩,形,形脉冲,来,来说，,其,其直流,平,平均电,压,压Uo,取,取决于,矩,矩形脉,冲,冲的宽,度,度，脉,冲,冲越宽,，,，其直,流,流平均,电,电压值,就,就越高,。,。直流,平,平均电,压,压Uo,可,可由公,式,式计算,，,，即,Uo=UmT1/T,式中Um ,矩,矩形脉,冲,冲最大,电,电压值,；,；,T,矩形,脉,脉冲周,期,期；,T1,矩形,脉,脉冲宽,度,度。,脉宽调,制,制型,从上式,可,可以看,出,出，当Um与T不变,时,时，直,流,流平均,电,电压Uo将与,脉,脉冲宽,度,度T1,成,成正比,。,。这样,，,，只要,我,我们设,法,法使脉,冲,冲宽度,随,随稳压,电,电源输,出,出电压,的,的增高,而,而变窄,，,，就可,以,以达到,稳,稳定电,压,压的目,的,的。,此外，,为,为因应,各,各种不,同,同的输,出,出功率,，,，开关,电,电源按DC/DC变换器,的,的工作,方,方式分,又,又可分,为,为反激,式,式（Flyback）、顺向式,（,（Forward）、全桥式,（,（Full Bridge）、半桥式,（,（Half Bridge）和推挽,式,式（Push-Pull）等电路,拓,拓扑（Topology）结构。,其,其中单,端,端反激,式,式开关,电,电源是,一,一种成,本,本最低,的,的电源,电,电路，,输,输出功,率,率为20100，可,以,以同时,输,输出不同的,电,电压，,且,且有较,好,好的电,压,压调整,率,率，应,用,用较为,广,广泛其,典,典型的,电,电路如,图,图所示,。,。,图1-1 反,激,激式开,关,关电源,典,典型电,路,路结构,藉由PWMIC控,制,制开关,管,管的导,通,通与否,，,，配合,次,次级侧,的,的二极,管,管和电,容,容，即,可,可得到,稳,稳定DC电压,的,的输出,。,。Ui,为,为含有,一,一定交,流,流成份,的,的直流,电,电压，,由,由开关,功,功率管,斩,斩波和,高,高频变,压,压器降,压,压，将,储,储存于,在,在变压,器,器的能,量,量传递,给,给次级,侧,侧，转,换,换成所,需,需电压,值,值的方,波,波，最,后,后再将,这,这个方,波,波电压,经,经整流,滤,滤波变,为,为所需,要,要的直,流,流电压,。,。此外,改,改变变,压,压器初,、,、次级,的,的圈数,，,，就可,以,以得到,想,想要的DC电,源,源。PWM控,制,制电路,是,是这类,开,开关电,源,源的核,心,心，它,通,通过取,样,样反馈,闭,闭环回,路,路，调,整,整高频,开,开关元,件,件的开,关,关时间,比,比例即,占,占空比,，,，以达,到,到稳定,输,输出电,压,压的目,的,的。,由于高,频,频变压,器,器的磁,芯,芯只有,一,一个输,出,出端，,而,而MOS开关,功,功率管,导,导通时,，,，次级,整,整流二,极,极管截,止,止，电,能,能就储,存,存在高,频,频变压,器,器的初,级,级电感,线,线圈中,；,；当MOS功,率,率管关,断,断时整,流,流二极,管,管导通,，,，初级,线,线圈上,的,的电能,传,传输给,次,次极绕,组,组，并,经,经过次,级,级整流,二,二极管,输,输出，,故,故称之,为,为单端,反,反激式,。,。,开关电,源,源虽然,具,具有许,多,多优点,并,并得到,广,广泛的,应,应用，,但,但由于,它,它具有,严,严重的,射,射频干,扰,扰,在线性,电,电路中,的,的应用,一,一直受,到,到很大,的,的限制,。,。开关电,源,源是把,工,工频交,流,流整流,为,为直流,后,后，再,通,通过开,关,关变为,高,高频交,流,流，其,后,后再整,流,流为稳,定,定直流,的,的一种,电,电源，,这,这样就,有,有工频,电,电源的,整,整流波,形,形畸变,产,产生的,噪,噪声与,开,开关波,形,形产生,的,的噪声,。,。在输,入,入侧泄,露,露出去,就,就表现,为,为传导,噪,噪声和,辐,辐射噪,声,声，在,输,输出侧,泄,泄露出,去,去就表,现,现为纹,波,波。同,时,时外部,噪,噪声会,进,进到电,子,子设备,中,中，而,供,供给负,载,载的电,源,源噪声,也,也会泄,露,露到外,部,部。若,电,电源线,中,中有噪,声,声电流,通,通过，,电,电源线,就,就相当,于,于天线,向,向空中,辐,辐射噪,声,声。而,这,这些噪,声,声都会,影,影响设,备,备的正,常,常工作,。,。要想使,其,其得到,更,更广泛,的,的应用,，,，满足,电,电磁兼,容,容性的,有,有关指,标,标，就,需,需要有,效,效地抑,制,制开关,电,电源的,干,干扰。,杂讯干,扰,扰的途,径,径有两,种,种：传,导,导干扰,与,与辐射,干,干扰。,以,以下分,别,别对两,种,种干扰,的,的特性,与,与抑制,方,方法做,一,一介绍,。,。,1.1传导干,扰,扰及其,抑,抑制措,施,施,从导线,传,传入的,干,干扰称,为,为传导,干,干扰，,其,其干扰,能,能量通,过,过导电,体,体进行,传,传播，,开,开关电,源,源的输,入,入、输,出,出引线,都,都是传,导,导干扰,的,的媒介,。,。,开关电,源,源产生,的,的干扰,会,会沿电,源,源引线,进,进入电,网,网，污,染,染电网,，,，使同,一,一电网,的,的电子,设,设备受,到,到干扰,。,。同时,电,电源的,输,输出线,还,还将把,干,干扰噪,声,声传递,给,给负载,，,，使作,为,为电源,负,负载的,电,电子设,备,备直接,受,受到干,扰,扰，当,这,这种干,扰,扰幅度,若,若大到,一,一定程,度,度，会,影,影响线,性,性电路,和,和一些,小,小信号,电,电路的,正,正常工,作,作。,由于传,导,导干扰,主,主要是,通,通过输,入,入输出,引,引线进,行,行传播,，,，因而,相,相对来,说,说传导,干,干扰的,抑,抑制要,容,容易些,，,，主要,方,方法是,加,加接输,入,入输出,滤,滤波器,。,。,在开关,电,电源的,输,输入侧,要,要介入,电,电容与,电,电感构,成,成的滤,波,波器，,用,用于抑,制,制交流,电,电源产,生,生的EMI，而该滤,波,波器也,称,称为电,磁,磁兼容,（,（EMI）滤波器,。,。其电,路,路如图2-1所示。,图2-1输入端,抑,抑制传,导,导干扰,电,电路（EMI）,第一节,开,开,关,关电源,的,的干扰,特,特性及,其,其抑制,措,措施,该滤波,器,器是一,典,典型的,低,低通滤,波,波器，,使,使开关,电,电源产,生,生的一,些,些高频,脉,脉冲干,扰,扰经过,它,它后得,到,到极大,的,的衰减,，,，能较,好,好的滤,除,除来源,于,于电网,或,或者传,入,入电网,的,的干扰,，,，使其,符,符合FCC、CE、VDE,等,等标准,。,。,图中L901,、,、L902为,共,共模扼,流,流圈，,它,它是绕,在,在同一,磁,磁环上,的,的两只,独,独立的,线,线圈，,圈,圈数相,同,同，绕,向,向相反,，,，在磁,环,环中产,生,生的磁,通,通相互,抵,抵消，,磁,磁芯不,会,会饱和,，,，主要,抑,抑制共,模,模干扰,，,，感值,愈,愈大对,低,低频干,扰,扰抑制,效,效果愈,佳,佳。这,样,样绕制,的,的滤波,电,电感抑,制,制共模,干,干扰的,性,性能大,大,大提高,。,。L901、L902分,别,别选择,感,感值为2.0mH和15mH的共,模,模扼流,圈,圈。,C901、C902,为,为共模,电,电容，,主,主要抑,制,制差模,干,干扰，,即,即火线,和,和零线,分,分别与,地,地之间,的,的干扰,。,。电容,值,值愈大,对,对低频,干,干扰抑,制,制效果,愈,愈好，,在,在这里,选,选用102PF/250V,。,。,C903、C904,为,为差模,电,电容，,主,主要抑,制,制共模,干,干扰，,即,即抑制,火,火线和,零,零线之,间,间的干,扰,扰。电,容,容值愈,大,大对低,频,频干扰,抑,抑制效,果,果愈佳,，,，在这,里,里选用0.47uF,/,/300V。,有,有时为,了,了降低,成,成本也,可,可将C904,省,省去。,图中CN901为插,座,座，接,电,电网电,压,压。F901,为,为保险,丝,丝，电,路,路中采,用,用了规,格,格为2A/250V,的,的保险,丝,丝，它,在,在高压,时,时熔断,，,，可防,止,止设备,在,在突发,的,的高压,时,时引起,的,的破坏,。,。NR901,为,为负温,度,度系数,热,热敏电,阻,阻，开,机,机瞬间,温,温度低,，,，阻抗,大,大，防,止,止电流,对,对回路,的,的浪涌,冲,冲击。,常,常温下,其,其规格,为,为5A,/,/5,。,。R901、R902对抗,干,干扰电,容,容起泄,放,放作用,，,，可于,关,关机后,迅,迅速消,耗,耗掉C903,储,储存的,电,电能，,防,防止带,电,电损耗,元,元件。,它,它们的,规,规格都,为,为1M,，一,般,般采用,金,金属釉,材,材料。,图1-2输出,端,端抑制,传,传导干,扰,扰电路,输出端,的,的干扰,抑,抑制，,主,主要也,是,是靠高,频,频滤波,器,器，电,路,路图如,下,下所示,：,：,滤波电,感,感由于,工,工作在,直,直流大,电,电流状,态,态下，,磁,磁芯在,较,较大的,磁,磁场强,度,度下工,作,作，容,易,易包含,，,，一旦,饱,饱和，,电,电感即,失,失去滤,波,波作用,。,。因此,必,必须采,用,用饱和,磁,磁场强,度,度很大,的,的恒,磁,磁心，,如,如铁鎳,钼,钼磁粉,芯,芯等金,属,属磁芯,。,。2,由于输,出,出干扰,的,的频谱,相,相当丰,富,富，从,几,几十赫,兹,兹到几,十,十兆赫,兹,兹均含,分,分量。,由,由于在,高,高频的,情,情况下,，,，滤波,电,电容等,效,效由纯,电,电容（C）、,等,等效串,联,联电阻,（,（RES）,和,和等效,串,串联电,感,感（LES）,构,构成的,串,串联电,路,路。在,工,工作频,率,率f超,过,过电容,器,器的自,谐,谐振频,率,率fr,时,时，电,容,容器就,起,起到电,感,感的作,用,用。,1.2辐射干,扰,扰及其,抑,抑制措,施,施,从空间,传,传入的,干,干扰称,为,为辐射,干,干扰，,一,一般是,指,指耦合,干,干扰，,即,即干扰,能,能量通,过,过空间,介,介质进,行,行近场,感,感应。,由,由于开,关,关电源,一,一般工,作,作在低,压,压大电,流,流情况,下,下，因,而,而磁场,干,干扰大,于,于电场,干,干扰。,主,主要由,开,开关变,压,压器的,漏,漏感、,开,开关功,率,率管在,开,开关转,换,换时的,大,大电流,脉,脉冲、,开,开关二,极,极管反,向,向恢复,的,的硬特,性,性等引,起,起。,辐射干,扰,扰的抑,制,制主要,靠,靠屏蔽,。,。对电,场,场可采,用,用导电,良,良好的,材,材料，,而,而磁场,屏,屏蔽则,应,应采用,导,导磁率,较,较高的,材,材料。,在,在本文,中,中就不,作,作详细,论,论述。,抑制干,扰,扰最有,效,效的方,法,法，是,尽,尽量减,少,少干扰,源,源的干,扰,扰能量,。,。对开,关,关电源,变,变压器,要,要减少,其,其漏感,，,，并选,择,择开关,参,参数优,良,良的晶,体,体管和,软,软恢复,的,的开关,二,二极管,。,。,值大的,滤,滤波电,容,容对低,频,频干扰,比,比较敏,感,感，相,反,反，值,小,小的滤,波,波电容,吸,吸收高,频,频干扰,的,的效果,比,比较好,。,。因此,不,不能光,采,采用大,电,电解电,容,容滤波C923，还,必,必须加,接,接自谐,振,振频率,很,很高的,电,电容器C924。,此外，,输,输出干,扰,扰的幅,度,度还与PCB,板,板的布,线,线有很,大,大关系,，,，不合,理,理的布,线,线往往,会,会使干,扰,扰幅度,大,大几倍,，,，尤其,是,是接地,点,点的安,排,排特别,重,重要。,2.1PWM,控,控制器SG6841,简,简介,目前，,开,开关电,源,源的集,成,成化与,小,小型化,已,已成为,现,现实，,早,早期的PWMIC,大,大多采,用,用UC384X系列,（,（如UC3842、UC3843,）,），但,由,由于新,产,产品越,来,来越积,体,体化及,环,环保和,安,安规要,求,求越来,越,越严苛,的,的趋势,下,下，出,现,现了384XG及684X,等,等具有GreenFunction的IC。GreenFunction为,环,环保功,能,能的意,思,思，亦,称,称之为Blue Angel，其,要,要求是,在,在满载70W,以,以下的,电,电源产,品,品，当,负,负载没,有,有输出,功,功率的,情,情况下,，,，输入,电,电源仍,照,照常供,应,应时，,电,电路消,耗,耗功率,必,必需小,于,于1W,以,以下。SG6841,是,是由SystemGeneral崇贸,科,科技开,发,发的一,款,款高性,能,能固定,频,频率电,流,流模式,控,控制器,，,，专为,离,离线和DCDC变,换,换器应,用,用而设,计,计。它,属,属于电,流,流型单,端,端PWM调制,器,器，具,有,有管脚,数,数量少,、,、外围,电,电路简,单,单、安,装,装调试,简,简便、,性,性能优,良,良、价,格,格低廉,等,等优点,，,，可精,确,确地控,制,制占空,比,比，实,现,现稳压,输,输出，,还,还拥有,低,低待机,功,功耗和,众,众多保,护,护功能,，,，所以,，,，为设,计,计人员,提,提供只,需,需最少,的,的外部,元,元件就,能,能获得,成,成本效,益,益高的,解,解决方,案,案，在,实,实际中,得,得到广,泛,泛的应,用,用。SG6841有,下,下列性,能,能特点,：,：,第二节,脉,脉宽调,制,制控制,器,器SG6841,在无负,载,载和低,负,负载时,时,时，PWM,的,的频率,会,会线性,降,降低进,入,入待机,模,模式以,实,实现低,功,功耗，,同,同时提,供,供稳定,的,的输出,电,电压。,由于采,用,用BiCMOS，启,动,动电流,和,和正常,工,工作电,流,流减少,到,到30,A和3mA,，,，因此,可,可大大,提,提高电,源,源的转,换,换效率,。,。,SG6841,是,是固定,频,频率的PWM,控,控制器,，,，它的,工,工作频,率,率通过,一,一个外,接,接电阻,来,来决定,，,，改变,电,电阻值,可,可轻易,改,改变频,率,率。,内建同,步,步斜率,补,补偿电,路,路，可,保,保证连,续,续工作,模,模式下,电,电流回,路,路的稳,定,定性。,内建电,压,压补偿,电,电路可,在,在一个,较,较大的AC输,入,入范围,内,内实现,功,功率限,制,制控制,，,，并提,供,供过载,、,、短路,保,保护功,能,能。此,外,外，还,设,设有低,电,电压锁,定,定（UVLO,）,）功能,，,，使工,作,作更稳,定,定、可,靠,靠。,可通过,外,外接一,个,个负温,度,度系数,热,热敏电,阻,阻（NTCR,）,）来传,感,感环境,温,温度以,实,实现过,温,温保护,，,，也可,利,利用该,功,功能实,现,现过压,保,保护。,具有图,腾,腾柱（,即,即推拉,输,输出电,路,路）输,出,出极，,可,可实现,良,良好的EMI,。,。其最,大,大输出,电,电压钳,位,位在18V。,常见的SG6841,有,有8脚DIP,和,和SO,两,两种封,装,装，其,各,各引脚,功,功能分,别,别如下,所,所示：,GND,：,：接地,。,。,FB：,反,反馈电,压,压输入,端,端。用,于,于提供PWM,调,调节信,息,息，PWM占,空,空比就,是,是由它,控,控制。,Vin,：,：启动,电,电流输,入,入端。SG6841,开,开始工,作,作必须,在,在该端,要,要提供,一,一个启,动,动电压,。,。,RI：,参,参考设,置,置端。,通,通过连,接,接一个,电,电阻接,地,地来为SG6841,提,提供一,个,个恒定,的,的电流,，,，改变,电,电阻阻,值,值将改,变,变PWM的频,率,率。,RT：,温,温度保,护,护端。,该,该端输,出,出一个,恒,恒定的,电,电流。,在,在该端,接,接一NTCR,接,接地来,传,传感温,度,度，当,该,该端电,压,压下降,到,到一定,值,值时会,启,启动过,温,温保护,。,。在本,设,设计中,，,，该功,能,能被用,于,于高压,保,保护。,Sense：,电,电流传,感,感端。,当,当该端,电,电压达,到,到一个,阈,阈值时,芯,芯片会,停,停止输,出,出,从,而,而实现,过,过流保,护,护。,VDD,：,：电源,供,供电端,。,。,Gate：PWM脉,冲,冲输出,端,端。图,腾,腾柱（,即,即推拉,输,输出电,路,路）输,出,出极驱,动,动功率,开,开关管,。,。,振荡器,SG6841的PWM频率范,围,围为50KHz100KHz。RI端通过,连,连接一,个,个电阻Ri接地来,为,为SG6841提供一,个,个恒定,的,的电流,，,，改变,电,电阻阻,值,值将改,变,变PWM的频率,。,。,2.2SG6841内,部,部结构,与,与工作,原,原理,图2-1 SG6841内,部,部框图,在本设,计,计中，,取,取Ri,24k，SG6841的PWM,频,频率为70.42kHz。,2）欠压锁,定,定,SG6841,采,采用了,欠,欠压锁,定,定比较,器,器来保,证,证输出,级,级被驱,动,动之前,，,，集成,电,电路已,完,完全可,用,用。欠,压,压锁定,回,回路其,实,实质是,一,一个滞,回,回比较,器,器，以,防,防止在,通,通过它,们,们各自,的,的门限,时,时产生,错,错误的,输,输出动,作,作。它,的,的开启,电,电压为16V,，,，关闭,电,电压为10V,。,。在启,动,动过程,中,中，比,较,较器反,向,向输入,端,端为16V，,当,当VDD16V时,，,，比较,器,器输出,为,为低电,平,平，SG6841无,法,法工作,。,。当VDD升,到,到16V时，,欠,欠压锁,定,定器输,出,出为高,电,电平，SG6841,正,正常工,作,作，同,时,时MOS管导,通,通，使,比,比较器,反,反向输,入,入端为10V,。,。当VDD下,降,降至10V时,，,，欠压,锁,锁定器,的,的输出,回,回到低,电,电平，,整,整个电,路,路停止,工,工作。SG6841,的,的7脚,端,端设置,了,了一个32V,的,的齐纳,二,二极管,，,，保证,内,内部电,路,路绝对,工,工作在32V,以,以下，,以,以防电,压,压过高,损,损坏芯,片,片。,3）输出部,分,分,SG6841,的,的8脚,为,为输出,脚,脚，它,是,是一个,单,单图滕,柱,柱输出,级,级，专,门,门设计,用,用来直,接,接驱动,功,功率MOSFET的,，,，具有,降,降低热,损,损耗、,提,提高效,率,率和增,强,强可靠,性,性的作,用,用。在,芯,芯片内,部,部有一18V,的,的稳压,管,管与Gate,端,端相连,使,使输出,电,电压钳,位,位在18V，,可,可保护MOSFET,免,免被击,穿,穿。通,过,过控制PWM,脉,脉冲的,上,上升与,下,下降时,间,间，可,有,有效减,少,少开关,噪,噪声，,提,提高电,源,源的EMI，,并,并提供,稳,稳定的MOSFET,管,管Gate极,驱,驱动。,在,在1.0nF,负,负载时,，,，它能,提,提供高,达,达1,.,.0A,的,的峰值,驱,驱动电,流,流和典,型,型值为250ns的,上,上升时,间,间和50ns,的,的下降,时,时间。,还,还附加,了,了一个,内,内部电,路,路，使,得,得任何,时,时候只,要,要欠压,锁,锁定有,效,效，输,出,出就进,入,入灌模,式,式，这,个,个特性,使,使外部,下,下拉电,阻,阻不再,需,需要。,4）电流,取,取样比,较,较器和,脉,脉冲调,制,制锁存,器,器,SG6841,作,作为电,流,流模式,控,控制器,工,工作，,输,输出开,关,关导通,由,由振荡,器,器开始,振,振荡起,始,始，当,峰,峰值电,感,感电流,到,到达FB反馈,端,端电平,时,时终止,。,。这样,在,在逐周,基,基础上,误,误差信,号,号控制,峰,峰值电,感,感电流,。,。所用,的,的电流,取,取样比,较,较器-,脉,脉宽调,制,制锁存,配,配置确,保,保在任,何,何一定,的,的振荡,周,周期内,，,，仅有,一,一个单,脉,脉冲出,现,现在输,出,出端。,电感电,流,流通过,插,插入一,个,个与输,出,出开关Q901的源,极,极串联,的,的以地,为,为参考,的,的取样,电,电阻Rs转换,成,成电压,。,。此电,压,压由电,流,流取样,输,输入端Pin6 Sense监视,，,，并与,来,来自Pin2FB,端,端电平,相,相比较,。,。通常,取,取样电,阻,阻Rs,为,为一小,电,电阻。,在,在正常,的,的工作,条,条件下,，,，峰值,电,电感电,流,流由管,脚,脚1上,的,的电压,控,控制，,其,其中：Ipk,=,=（VFB,1.0V）/3RS,其中，VFB,为,为FB,端,端电压,，,，1.0V为,在,在两个,二,二极管,上,上的压,降,降，1,/,/3为,经,经两个,电,电阻后,的,的分压,比,比。,当电源,输,输出过,载,载或者,如,如果输,出,出电压,取,取样丢,失,失时，,异,异常的,工,工作条,件,件将出,现,现。在,这,这些条,件,件下，,电,电流取,样,样比较,器,器门限,将,将被内,部,部箝位,至,至0.85V,。,。因此,最,最大峰,值,值开关,电,电流为,：,：Ipk（max）,=,=0.85V,/,/Rs当,输,输入电,压,压很大,时,时，取,样,样电流,将,将非常,小,小，这,时,时可通,过,过高压,补,补偿回,路,路来调,节,节。在,电,电路中,，,，通过R904与R905,（,（均为1M,来,来提高Sense端,电,电平，,实,实现高,压,压补偿,。,。,当负载,短,短路或,其,其它原,因,因引起,功,功率管,电,电流增,加,加，并,使,使取样,电,电阻Rs上的,电,电压升,高,高。当Sense端,的,的电压,达,达到0,.,.85V时，RS触,发,发器的R端输,入,入为低,电,电平，,从,从而Q,非,非输出,低,低电平,，,，SG6841即停,止,止脉冲,输,输出，,可,可以有,效,效的保,护,护功率,管,管不受,损,损坏，,从,从而实,现,现过流,保,保护。,由,由此可,得,得Ipk（max）,0.85V,/,/Rs,，,，改变Rs值,即,即可改,变,变其最,大,大的输,出,出功率,。,。在本,设,设计中,取,取Rs,0.3，,可,可得Ipk（max,）,）2,.,.83A。,在SG6841的Sense端产,生,生的噪,声,声会引,起,起PWM输出,脉,脉冲的,不,不稳定,。,。在芯,片,片内部Sense端,经,经过一,个,个斜率,补,补偿电,路,路后，,才,才接至,比,比较器,同,同相输,入,入端，,这,这能有,效,效地降,低,低噪声,的,的影响,。,。良好,的,的PCB布线,和,和避免,元,元件管,脚,脚太长,也,也有利,于,于减少,噪,噪声。,而,而在UC3841的,应,应用电,路,路中则,需,需要在Sense端,增,增加一,个,个RC,滤,滤波器,来,来解决,同,同样的,问,问题，,可,可见SG6841的,功,功能更,强,强，外,围,围电路,更,更简单,。,。,当SG6841正常,工,工作时,，,，其内,部,部振荡,器,器产生,振,振荡信,号,号，此,信,信号一,路,路直接,加,加到图,腾,腾柱电,路,路的输,入,入端，,另,另一路,加,加到PWM脉,宽,宽调制RS触,发,发器的S端，RS型PWM,脉,脉宽调,制,制器的R端接,电,电流检,测,测比较,器,器输出,端,端。当,峰,峰值电,感,感电流,未,未达到FB反,馈,馈端电,平,平时，,比,比较器,输,输出低,电,电平，,此,此时R,端,端为低,电,电平，Q非端,输,输出低,电,电平；,当,当峰值,电,电感电,流,流达到FB反,馈,馈端电,平,平时，,比,比较器,输,输出高,电,电平，,此,此时R,端,端为高,电,电平，Q非端,输,输出高,电,电平。,可,可见，FB端,电,电压越,高,高，Q,非,非端脉,冲,冲越宽,，,，同时Gate端输,出,出脉宽,也,也越,宽,（占空,比,比增大,）,）；FB端电,压,压越低,，,，Q非,端,端脉冲,越,越窄，,同,同时Gate,端,端输出,脉,脉宽也,越,越窄（,占,占空比,变,变小）,，,，从而,实,实现PWM控,制,制，使,输,输出电,压,压稳定,。,。,2.3SG6841的,启,启动与,供,供电,SG6841,需,需要在,启,启动时,给,给Pin3Vin,提,提供,一,一30,A的,启,启动电,流,流以使,芯,芯片进,行,行有效,的,的自举,。,。在电,路,路中，,将,将Pin3,通,通过两,个,个1M,的电,阻,阻接至PFC,级,级的DC输出,端,端，便,可,可在AC输入90V,264V的,范,范围内,实,实现SG6841的,有,有效启,动,动。,在SG6841正常,工,工作后,，,，其Pin7VDD端必,须,须提供10V,30V电压,为,为芯片,供,供电。,2.4,高,高压保,护,护电路,SG6841,的,的Pin5RT端,恒,恒定输,出,出一电,流,流IRT：IRT2（1.3V/Ri）,RT端可串,联,联一负,温,温度系,数,数的热,敏,敏电阻,（,（NTCR）接地，RNTC随温度,上,上升而,降,降低，,这,这时当IRTRNTC,2.5V,则TL431内部比,较,较器的,输,输出高,电,电平从,而,而使NPN管导通,。,。IC902即光电,耦,耦合器,的,的2脚电位,随,随着降,低,低，显,然,然这种,变,变化势,必,必会使,得,得流过,光,光电耦,合,合器的,发,发光二,极,极管的,电,电流有,所,所增大,。,。由于,光,光电耦,合,合器PC123Y24P的CTR（电流传,感,感系数,即,即流过,发,发光二,极,极管的,电,电流与,流,流过光,敏,敏三极,管,管的电,流,流的比,值,值）1，使得,从,从PC123Y24P中的光,敏,敏三极,管,管的4脚流过,的,的电流,也,也有所,增,增大，,这,这导致SG6841PIN2FB端电压,降,降低，,于,于是PIN6 Gate端的输,出,出脉冲,占,占空比,变,变小，,使,使次级,输,输出电,压,压降低,，,，所以,达,达到降,压,压的目,的,的。输,出,出端电压下降,；,；同理,，,，当输,出,出端电,压,压降低,时,时，TL431内部比,较,较器的,输,输出低,电,电平从,而,而使NPN管截止，从而使得流,过,过光电,耦,耦合器,的,的发光,二,二极管,的,的电流,减,减小，可使SG6841PIN2FB端电压升,高,高，于,是,是PIN6 Gate端的输,出,出脉冲,占,占空比,变,变大，输出,电,电压上,升,升。,此外，,由,由R936、C929组成阻,抗,抗匹配,电,电路，,起,起到高,频,频补偿,作,作用。,电压输,出,出端12V电,压,压由R925,和,和R926分,压,压后输,入,入TL431,的,的REF端，,其,其中R925,的,的阻值,为,为4.3K，R926的阻,值,值为2,.,.4K,。,。当电,源,源正常,工,工作时,，,，输出5V的,电,电压经,分,分压后,刚,刚好为2.5V输入TL431。,（Mitsubishi TV电源电,路,路图）,Royer,回路,全桥式回路,第二章Inverter原理,以前，,我,我们公,司,司的INVERTER设计大,部,部分还,是,是采用,传,传统的Royer回路，,而,而Mitsubishi TV则采用,一,一种全,桥,桥式的,电,电路。,下面我,来,来简单,地,地介绍,一,一下Royer回路与,全,全桥式,回,回路的,不,不同工,作,作原理,：,：,Royer回路是,根,根据通,过,过启动,电,电阻R224/R225提供开,关,关晶体,管,管的基,极,极电流,使,使其通,、,、断工,作,作，并,利,利用变,压,压器的,饱,饱和特,性,性，要,求,求采用,矩,矩形磁,滞,滞回线,的,的铁芯,，,，这种,变,变换器,的,的电路,结,结构简,单,单，,使用时,铁,铁芯饱,和,和，不,仅,仅铁芯,损,损耗大,，,，而且,晶,晶体管,在,在截止,前,前出现,较,较大IC峰值电,流,流，开,关,关管损,耗,耗大。,适,适用于,几,几十W输出功,率,率的电,源,源，目,前,前我们,采,采用Royer电路的,转,转化效,率,率大约,为,为7585。,(1)全桥式,电,电路是,采,采用4个开关,晶,晶体管Q1/Q2和Q3/Q4接成桥,路,路，采,用,用Q1/Q4和Q2/Q3交替通/断工作,，,，变压,器,器初级,绕,绕组上,施,施加交,流,流电压,的,的方式,，,，适用,从,从几十W到几千W的输出,功,功率，,由,由于它,采,采用了,零,零电压,切,切换方,式,式，因,此,此开关,管,管的功,率,率损耗,很,很小，,其,其转化,效,效率大,约,约在80以上,。,。,第一节全桥式,回,回路工,作,作原理,传统开,关,关管与,采,采用零,电,电压切,换,换开关,晶,晶体管,的,的差异,，,，如下,图,图：,Stage0:,初始状态时,Q1=On;Q4=On,电流方向：,Q1,Tr,C1,Q4,GND,Stage1:Q1=Off;D(Q2)=On;Q4=On;,当,Q1,Off,时，由于变压器一次侧存在自感电压，使得变压器一次侧的电流不能立即中断，故当,Q1=Off,时，,Q2,自身的二极管,D,被打开，此时电流方向：,GND,Q2,Tr,C1,Q4,Stage2:Q2=On;Q4=On,当,Q2,自身二极管被打开时，在二极管的,Source,和,Drain,之间电压大约为,V,DS,0.7V,，这时,Q2,晶体管被打开，因此，,Q2,开关晶体管有零电压切换功能。此时电流方向：,Q2,Tr,C1,Q4,GND,Stage3:Q2=On;Q4=Off;D,Q3,=On,此时，由于变压器一次侧的电流不能立即中断，只能打开,Q3,自身二极管进行续流，电流流向：,GND,Q2,Tr,C1,D,Q3,Stage4:Q3=On;Q2=On,当,D,Q3,=On,开关晶体管,Q3,的,Source,和,Drain,之间的电压,V,DS,=-0.7V,这时开关晶体管,Q3,被打开，因此