海信TLM47V88GP液晶彩电电源电路原理分析.doc

海信 TLM47V88GP 液晶彩电电源电路原理分析1、电源 结构框架图：2、各个功能模块的介绍：（1）待机电源部分：主控芯片采用安森美公司的 NCP1207A，外置 800V/3A 的 MOS 管 FQPF3N80C，开关变压器为 T802NCP1207A 为准谐振控制芯片，其启动过程：交流 100～240V 输入电压经整流桥整流后，经整流二极管 VD811、电阻 R826、R989 进入 N803（NCP1207A）的＃8 脚（ HV）端，在 NCP1207A 的内部通过一直流源电路 给＃6 脚（V CC）充电当 Vcc电平达到芯片启动电平时，NCP1207A 开始工作当待机 5V（5V_S ）无正常输出时，首先用示波器检测 NCP1207A 的 Vcc 供电是否正常，如果 Vcc 供电出现锯齿波，请检测待机电源是否开路　　本待机部分产生待机 5V_S 电压和主 5V_M 电压，待机 5V_S 电压与 5V_M 电压通过一开关 V813 连接，12V 输出作为主 5V 的开关控制2）PFC 部分：PFC（PowerFactorCorrection）即功率因数校正，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。

功率因数越高，说明电能的利用效率越高，该部分的作用能够使输入电流跟随输入电压的变换从电路上讲，整流桥后大滤波电解的电压将不再随着输入电压的变化而变化，而是一个恒定值PFC 部分主控芯片采用安森美公司的 NCP1653A，NCP1653A 为定频、电流模式 PFC控制器，为有效驱动，需要中高功率（100W 至 3KW）的连续导电模式（CCM）升压转换器设计除通常的固定输出电压控制外，它还以输出电压跟踪输入电压的形式工作，称为跟随升压NCP1653A 尽管结构简单（8 引脚封装），但具有许多较复杂控制器所含的功能：平均电流模式或电压模式控制、软启动、Vcc 滞后欠压闭锁、欠压、过压和过载保护，以及滞后热关机等　引脚功能说明：＃1 脚：FB/SD-- 反馈/关断（1）该点正常电压范围在 2.5V 以下，在该脚加一个电容到地滤波（一般取 102 即可），在恒定电压输出时，输出电压为 Iref*Rfb+VPIN1由于 Vpin1 是 2.5V 以下，可以忽略不计，Iref 为 204μA（误差范围 192～208μA）；（2）当由于某种原因输出电压升高（过压情况出现），输出电压高到 1.07 倍原来设定电压时，＃7 脚驱动关断，输出电压回落，起到过压保护作用；（3）输出电压低，例如：Rfb 断开（开路），此时＃ 1 脚电压变低，关掉芯片的条件：当流入＃1 脚的电流低于 Iref 的 8%时，也就是说如果 Rfb 断开时，该芯片不工作。

＃2 脚：Vcontrol-- 控制电压/ 软启动（1）控制电压：（它最终表现为控制电流，参与控制＃5 脚电压）上图反映了该点电压与 Ifb 的关系，同时需要在该脚增加一个电容到地滤波（一般取 104即可用于软启动）；（2）软启动：当该点电压为 0V 时，该芯片无输出；当开机时，该点电压慢慢升高，驱动输出的占空比可以慢慢变大，起到了软启动的效果＃3 脚：In-- 输入电压检测（感应）该引脚是提供一个输入电压的情况，该点电压与输入电压的有效值成比例，同时产生一个 Ivac 和＃4 脚的输出电流一起相乘，达到 3 平方纳安时，出现过功率限制（过功率点）＃4 脚：CS--输入电流检测参考＃3 脚的功率限制说明，同时具备如下功能OCP （过流保护）：当该点流出电流达到 200μA 时，禁止驱动输出，这与电流采样电阻（Rcs）有关；该电流还参与＃5 脚的电压控制，也就是调整输出功率＃5 脚：VM-- 芯片复用脚乘法器输出电压，该点电压波形如下：＃7 脚： PFC 驱动波形调制PFC 电路部分的输入阻抗设置，与该脚对地电阻成比例具有平均电流模式（该脚加电容到地）和峰值电流模式两种工作模式＃8 脚：VCC--IC 的供电脚该芯片的工作电压范围可以在 8.75～18V，但是启动电压为 12.25～14.5V ，所以在开机时，该点电压要保证在 14.5V 以上，以保证批量生产的可靠性。

3）LLC 部分：随着开关电源的发展，软开关技术得到了广泛的发展和应用，已研究出了不少高效率的电路拓扑，主要为谐振型的软开关拓扑和 PWM 型的软开关拓扑近几年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的导通电阻、寄生电容和反向恢复时间越来越小，这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇对于谐振变换器来说，如果设计得当，能实现软开关变换，从而使得开关电源具有较高的效率　　LLC 谐振电路，是我们现在所说的 LLC 谐振半桥电路的一种通俗叫法，由于谐振时由两个 L 及一个 C 发生谐振，故称为 LLC 电路，因此并非是三个英文单词首字母的缩写上图给出了 LLC 谐振变换器的电路图和工作波形，图中包括两个功率 MOSFET（S1 和S2），其占空比都为 0.5；谐振电容 Cs，副边匝数相等的中心抽头变压器 Tr，Tr 的漏感Ls，激磁电感 Lm，Lm 在某个时间段也是一个谐振电感因此，在 LLC 谐振变换器中的谐振元器件主要由谐振电容 Cs、电感 Ls 和激磁电感 Lm，半桥全波整流二极管 D1 和 D2，输出电容 Cf 组成LLC 变换器的稳态工作原理如下：1、 【t1 ，t2】当 t=t1 时， S2 关断，谐振电流给 S1 的寄生电容放电，一直到 S1 上的电压为零，然后 S1 的体二极管导通。

此阶段 D1 导通，Lm 上的电压被输出电压箝位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振；2、 【t2 ，t3】当 t=t2 时， S1 在零电压的条件下导通，变压器原边承受正向电压， D1继续导通，S2 及 D2 截止，此时 Cs 和 Ls 参与谐振，而 Lm 不参与谐振；3、 【t3 ，t4】当 t=t3 时， S1 仍然导通，而 D1 与 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm、Ls 和 Cs 一起参与谐振因此，实际电路中，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变；4、 【t4 ，t5】当 t=t4 时， S1 关断，谐振电流给 S2 的寄生电容放电，一直到 S2 上的电压为零，然后 S2 的体二极管导通此阶段 D2 导通，Lm 上的电压被输出电压箝位，因此，只有 Ls 和 Cs 参与谐振；5、 【t5 ，t6】当 t=t5 时， S2 在零电压的条件下导通， Tr 原边承受反向电压，D2 继续导通，而 S1 和 D1 截止此时仅 Cs 和 Ls 参与谐振，Lm 上的电压被输出电压箝位，而不参与谐振；6、 【t6 ，t7】当 t=t6 时， S2 仍然导通，而 D1 和 D2 处于关断状态，Tr 副边与电路脱开，此时 Lm、Ls 和 Cs 一起参与谐振。

因此，实际电路中，在这个阶段可以认为激磁电流和谐振电流都保持不变LLC 谐振变换器是通过调节开关频率来调节输出电压的，也就是在不同的输入电压下，它的占空比保持不变，与不对称半桥相比，它的掉电维持时间特性比较好，可以广泛地应用在对掉电维持时间要求比较高的场合。