彩色电视机并联型开关稳压电源设计
24页1、1 绪论电视机直流稳压电源的质量直接影响图像与伴音的质量,所以对直流稳压电源的设计、调整与测试都有较高的要求。本毕业设计为了应对电视机直流电源的较高要求选择了彩色电视机并联型集成电路开关稳压电源设计为题进行研究,开关稳压电源与传统的线性稳压电源相比具有体积小、重量轻、效率高等优点,已成为稳压电源的主流产品,并且参考了大量文献资料,对直流稳压电源的基本要求可概括为:(1)有良好的稳压特性:电网交流电压在一定范围内变化或电源负载的变化时,输出的直流电压应基本不变。(2)纹波电压小:输出的交流电源经整流滤波和稳压后,应是纯净的直流电压,要求其上叠加的50Hz与100Hz残留波纹越笑越好。(3)电源内阻小:内阻越小,负载能力越强,即输出电压受负载变动的影响就越小。同时由于电源内阻小,亦能减轻和避免各单元电路之间通过电源内阻的相互耦合串扰。一般要求电源内阻应小于0.3 。(4)受环境温度影响小:由于电源电路发热部件多且功耗大,使其周围温升大,影响半导体器件的特性。设计不当将影响整机的正常工作,甚至可能使元器件损坏。开关型稳压电源按开关调整管的连接方式分类可分成串联型和并联型,两类电路在工作原理上
2、基本相同,电压调整范围和工作效率也大致相同。并联型电路在可靠性和安全保护方面较串联型电路要好一些,所以目前多采用并联型开关稳压电源.1.1 并联型开关稳压电源组成开关型稳压电源按开关调整管的连接方式分类可分成串联型和并联型,两类电路在工作原理上基本相同,电压调整范围和工作效率也大致相同。并联型电路在可靠性和安全保护方面较串联型电路要好一些,所以目前多采用并联型开关稳压电源,大屏幕彩色电视机的开关稳压电源和中小屏幕彩电开关电源比较有许多不同。例如,电源供给功率增大,要特别重视提高电源效率;一般要求对市电的适应范围要为110260V,频率50HZ或60HZ均适用,为了和录像机、影碟机,卫星接收机等AV设备连接,要求机芯为冷底板设计;具有良好的过流、过压、短路等保护功能,使用更安全可靠;开关电源工作频率高于行频一般可在1676KHZ,这样可减小开关变压器的体积和滤波电容的容量。 图1.1是并联型开关电源的方框图,交流市电经整流滤波后加到高频脉冲变压器初级后并接在输入端。在行频脉冲作用下,开关管周期性地导通截止使初级未稳压的直流电源变换成了行频矩形脉冲,由脉冲变压器偶合到次级,再经整流滤波后就
3、获得直流输出电压。与串联型稳压电源类似,它也对输出取样,再与基准电压比较得出误差电压,经放大后去脉冲调宽度的方式调整输出电压的大小。图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1 并联型开关电源组成框图图1.1 并联型开关电源组成框图开关型稳压电源按其激励方式分类,可分成他激控制式和自激控制式。他激式电路需附加一个振动器来产生开关脉冲,开关脉冲作用于开关管使电源电路有输出,待电视机正常工作后可由行频脉冲作为开关脉冲,振荡,使开关稳压电源有电压输出,待电视机正常工作后可由行频脉冲作为开关脉冲,振荡器就可以停振。自激式电路是利用开关管、脉冲变压器等构成正反馈环路形成自激振荡,使开关稳压电源有电压输出,电视机正常工作时自激振荡受行频脉冲的同步,解决了开关电源的独立工作能力。自激式电源即使在行扫描电路发生故障时,电源电路仍能自激振荡而有直流电压输出,这对电视机的维修与调整是较为方便的。开关型稳压电源按稳压控制方式来分,可分成脉冲宽度控制方式和频率控制方式两类。电视机中采
4、用脉宽控制方式较多,其电源工作频率与行频同步(15625Hz),以改变开关管导通时间Ton的方法来调节输出电压使Uo稳定。频率控制方式则是保持开关管导通时间Ton(或截止时间Toff)不变,通过控制开关脉冲频率(周期),相应调节脉冲占空比使输出电压达到稳定。1.2 并联型开关稳压电源简述并联型开关电源是现在用得最多的电源,电脑显示器,彩电,电脑电源等均采用它,所以了解其工作原理,掌握其电路特点是每个电子人员所必需的. 图1.2 并联型开关基本电路图图1.2是并联型开关电源的最基本电路图,Q为开关输出管,T为脉冲变压器,D为整流二极管,C是滤波电容,R为负载电阻,因开关管Q与输入直流电压E1并接,所以属并联型开关电路,脉冲变压器耦合开关电路有正向激励和反向激励两种形式,正向激励方式-开关管导通期间,次级脉冲整流二极管也导通,而在截止期间,开关管Q与二极管D都截止.反向激励方式-开关管导通期间D截止,而Q截止期间D导通该电路的工作过程与行输出电路类似,开关脉冲信号加至晶体管Q的基极,当输入 脉冲为正时,Q饱和,此时初级线圈上的电压特性为上正下负,次级感应电压则是上负下正,D反偏截止,当Q基
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