液晶電視機電源電路圖（一）

液晶彩電的開關電源主要由交流抗干擾電路、整流濾波電路、功率因數(shù)校正電路（多數(shù)機型有此電路）、啟動電路、開關電源控制電路、穩(wěn)壓電路、保護電路等幾部分構成。

1．交流抗干擾電路

開關電源兩根交流進線上存在共模干擾（兩根交流進線上接收到的干擾信號，相對參考點大小相等、方向相同，如電磁感應）和差模干擾（兩根交流進線上接收到的干擾信號相對參考點大小相等、方向相反，如電網(wǎng)電壓瞬時波動），兩種干擾以不同比例同時存在。開關電源中，整流電路、開關管的電流電壓快速上升或下降，電感、電容的電流也迅速變化。這些都構成電磁干擾源。為了減少干擾信號通過電網(wǎng)影響其他電子設備的正常工作，也為了減少干擾信號對本機音視頻信號的影響，需要在交流進線側(cè)加裝線路濾波器，即交流抗干擾電路。常用交流抗干擾電路如下圖所示。

圖中，LF1、LF2是共模扼流圈，在一個閉合高導磁率鐵心上，繞制兩個繞向相同的線圈。共模電流以相同方向同時流過兩個線圈時，兩線圈產(chǎn)生的磁通是相同方向的，有相互加強的作用，使每一線圈的共模阻抗提高，共模電流大大減弱，對共模干擾有強的抑制作用；在差模干擾信號作用下，干擾電流產(chǎn)生方向相反的磁通，在鐵心中相互抵消，使線圈電感幾乎為零，對差模信號沒有抑制作用。LF1、LF2與電容CY1、CY2構成共模干擾抑制網(wǎng)絡。

Ll是差模扼流圈，在高導磁率鐵心上獨立繞線構成，對高頻率差模電流和浪涌電流有極高的阻抗，對低頻（工頻）電流的阻抗極小。電容Cxl、CX2濾去差模電流，與Ll構成差模干擾抑制網(wǎng)絡。Rl是Cx，、CX2的放電電阻（安全電阻），用于防止電源線拔插時電源線插頭長時間帶電。安全標準規(guī)定，當正在工作中的電氣設備電源線被拔掉時，在2s內(nèi)，電源線插頭兩端帶電的電壓（或?qū)Φ仉娢唬┍仨毿∮谠妷旱?0%。

需要特別提出，電容Cx、CY為安全電容，必須經(jīng)過安全檢測部門認證并標有安全認證標志。CY電容一般采用耐壓為AC 275V的陶瓷電容，但其真正的直流耐壓高達4000V以上，因此，CY電容不能隨便用耐壓AC 250V或DC 400V之類的電容來代替。Cx電容一般采用聚丙烯薄膜介質(zhì)的無感電容，耐壓為AC 250V或AC 275V，但其真正的直流耐壓達2000V以上，也不能隨便用耐壓AC 250V或DC 400V之類的電容來代替。

2．整流濾波電路

整流濾波電路的作用是將交流電轉(zhuǎn)換成300V左右的直流電壓。開關電源電路中通常采用橋式整流和電容濾波方式，典型電路如下圖所示。

圖中，VD1—VD4是四只整流二極管，C是300V濾波電容。通過橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動的直流電壓；通過電容濾波，可將單向脈動的直流電壓轉(zhuǎn)換為平滑的直流電壓。

3．功率因數(shù)校正（ PFC）電路

（1）功率因數(shù)校正電路的作用

長期以來，開關型電源都是采用橋式整流和大容量電容濾波電路來實現(xiàn)AC-DC（交流一直流）轉(zhuǎn)換的。由于濾波電容的充、放電作用，在其兩端的直流電壓出現(xiàn)略呈鋸齒波的紋波。

濾波電容上電壓的最小值與其最大值（紋波峰值）相差并不多。根據(jù)橋式整流二極管的單向?qū)щ娦?，只有在AC線路電壓瞬時值高于濾波電容上的電壓時，整流二極管才會因正向偏置而導通；而當AC輸入電壓瞬時值低于濾波電容上的電壓時，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說，在AC線路電壓的每個半周期內(nèi)，只是在其峰值附近，二極管才會導通（導通角約為70°）。雖然AC輸入電壓仍圖4-9未加功率因數(shù)校正電路時大體保持正弦波波形，但AC輸入電流卻呈高幅值的尖峰輸入電流與電壓的波形脈沖，如下圖所示。這種嚴重失真的電流波形含有大量的諧波成分，會危害電網(wǎng)正常工作，使輸電線上的損耗增加，功率因數(shù)降低，浪費電能。

為了提高功率因數(shù)，部分液晶彩電的開關電源采用了功率因數(shù)校正電路，加入此部分電路后，可以不斷調(diào)節(jié)輸入電流波形，使其逼近正弦波，并與輸入電網(wǎng)電壓保持同相，因此，可使功率因數(shù)大大提高，減小了電網(wǎng)負荷，提高了輸出功率，并明顯降低了開關電源對電網(wǎng)的污染。

（2）功率因數(shù)校正（PFC）電路的基本工作原理

功率因數(shù)校正（PFC）電路分為無源和有源兩種。無源校正電路通常由大容量的電感、電容和工作于工頻電源的整流器組成，電路較簡單，但效率低，因此，液晶彩電中一般不采用。有源校正電路一般由功率因數(shù)校正集成電路為核心組成，工作于高頻開關狀態(tài)，可以得到高于0.99的線路功率因數(shù)，并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點，輸出不隨輸入電壓波動變化，因此可獲得高度穩(wěn)定的輸出電壓，但電路較復雜。在液晶彩電中，有源PFC電路應用比較廣泛。

有源PFC電路框圖如下圖所示。從圖中可以看出，這是一個由儲能電感L、場效應功率開關管V、二極管VD2構成的升壓式DC-DC變換器。

整流輸入電壓由Rl、R2分壓后，經(jīng)輸入電壓檢測電路后送到乘法器，場效應開關管的源極電流經(jīng)輸入電流檢測后也加到乘法器，輸出電壓由R3、R4分壓后，送到輸出電壓檢測電路，經(jīng)與參考電壓比較和誤差放大后也送到乘法器。

在較大動態(tài)范圍內(nèi)，模擬乘法器的傳輸特性呈線性。當正弦波交流輸入電壓從零上升至峰值期時，乘法器將三路輸入信號處理后，輸出相應電平去控制PWM比較器的門限值，然后與鋸齒波比較，產(chǎn)生PWM調(diào)制信號，加到MOSFET場效應管V的柵極，調(diào)整場效應管漏、源極導通寬度和時間，使它同步跟蹤電網(wǎng)輸入電壓的變化，讓PFC電路的負載相對交流電網(wǎng)呈純電阻特性。結果，使流過一次回路感性電流峰值包絡線緊跟正弦交流輸入電壓變化，獲得與電網(wǎng)輸入電壓同頻同相的正弦波電流。

在開關電源實際PFC電路中，除場效應管V和幾個分壓電阻外，上述的大部分電路都集成在一塊集成電路上，稱為功率校正集成電路，如L6560、SG3561、NCP1650、ICEPCS01等。

4．啟動電路、開關電源控制電路和開關管

為了使開關管工作在飽和、截止的開關狀態(tài)，必須有一個激勵脈沖作用到開關管的基極（對于場效應管則為柵極），液晶彩電一般采用他激式電源，這個激勵脈沖一般是由開關電源控制電路內(nèi)部的振蕩器產(chǎn)生。而振蕩器的工作電壓則由啟動電路來提供。在開關管飽和期間，要求振蕩器能為開關管提供足夠大的基極電流，否則，開關管會因開啟損耗大而損壞；在開關管由飽和轉(zhuǎn)向截止時，基極必須加反向電壓，形成足夠的基極反向抽出電流，使開關管迅速截止，減小關斷損耗給開關管帶來的危害。

5．穩(wěn)壓電路

為了使開關電源的輸出電壓不因市電電壓、負載電流的變化而發(fā)生變化，必須通過穩(wěn)壓控制電路，來對開關管的導通時間進行控制，達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。開關電源的穩(wěn)壓電路主要有兩種形式：間接取樣穩(wěn)壓電路和直接取樣穩(wěn)壓電路。

（1）間接取樣穩(wěn)壓電路

間接取樣穩(wěn)壓電路的特點是在開關變壓器上專設一個取樣繞組，經(jīng)整流和波濾后產(chǎn)生取樣電路，反饋到開關電源控制電路，去控制開關管的導通與截止時間，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。由于取樣繞組和二次繞組采用緊耦合結構，所以，取樣繞組被感應的脈沖電壓的高低就間接地反映了輸出電壓的高低，因此，這種取樣方式稱為間接取樣方式，如下圖所示。

間接取樣方式的缺點是穩(wěn)壓瞬間響應差，當輸出電壓因市電電壓等原因發(fā)生變化時，需經(jīng)開關變壓器的耦合才能反映到取樣繞組，不但響應速度慢，而且不便于空載檢修，檢修時，一般應在主電源輸出端接假負載。

（2）直接取樣穩(wěn)壓電路

直接取樣電路比間接取樣電路復雜，主要有取樣電阻、誤差放大電路、基準電路、光耦合器等組成，如下圖所示。

直接取樣穩(wěn)壓電路的原理是：通過兩個分壓電阻，對電源主電壓輸出端的電壓直接進行取樣，然后，將取樣電壓（兩個取樣電阻的分壓稱取樣電壓）送到誤差放大電路與基準電壓進行比較，比較后的電壓再通過光耦合器反饋到開關電源控制電路，去控制開關管的導通與截止時間，從而達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。

直接取樣穩(wěn)壓電路具有安全性能好、穩(wěn)壓反應速度快、瞬間響應時間短等優(yōu)點，在液晶彩電開關電源電路中得到了廣泛的應用。

在實際的開關電源電路中，基準電壓電路和比較放大電路一般集成在一起，如常見的誤差放大集成電路TL431就集成有基準電壓和比較放大電路。

液晶電視機電源電路圖（二）

彩電正常工作時，cPu⑩腳為高電平（4.8V）。⑩腳為高。當⑩腳外接保護電路動作，把該腳電平拉低（o.02V）圓嘲接收到待機信號時，CPU翅）腳輸出低電平，控制待電路工作使主開關電源處于待機狀態(tài)，整機不工作，僅為CPU申。路提供+5vI作電斥。

下面重點說一下cPu@腳外接的保護電路（見下圖），靜腳外接開關電源輸出的低壓支路短路保護和行、場過流保護。VD622用于開關電源輸出的9V電壓過載保護，當9V負載發(fā)生短路故障時。VD622導通，cPu⑩腳為低電平，③刪_出低電平使待機電路工作;VD624用于開關電源輸出的25V電壓過載保護，當伴音功放IC擊穿損壞時。VD624導通。CPU國）腳為低電平，①腳輸出低電平使待機電路工作;VD625用于開關電源輸出的5v電壓過載保護。當5v負載有過流現(xiàn)象時，5v電壓下降VD625導通，CPu⑩腳為低電平，④腳輸出低電平使待機電路工作;V613是行、場保護電路保護執(zhí)行元件，行、場任一支路過流使V613導通，拉低CPU國）腳電平，使①腳輸出低電平，待機電路工作;VD422（12V穩(wěn)壓二極管）用于由V404、R920、R431組成的+B供電負載過流保護。當+B（130V）供電負載短路時。R920壓降增大。V404正偏導通，使VD422反向擊穿導通，使V613導通，拉低cPu國）腳電平，①腳輸出低電平，待機電路工作;VD417（8.2V穩(wěn)壓二極管）用于輸出的12.5V二次電源電壓過壓保護，當某種原因使行逆程脈沖升高時。行輸出二次輸出的低壓12.5V就隨之升高，經(jīng)由R428、R429取樣后的電壓升高超過VD417的穩(wěn)壓值時，VD417反向擊穿導通。使V613導通，拉低cvu⑩腳電平，④腳輸出低電平。待機電路工作;VD423（11V穩(wěn)壓二極管）用于由V406、R435、R437組成的場供電26V負載過流保護。當場ICN401擊穿損壞時，由R435、R437取樣的電壓使V406正偏導通，VD423反向擊穿導通。使V613導通，拉低CPU⑩腳電平，①腳輸出低電平，待機電路工作。其中。V404的偏流電阻R431（100f1）阻值變大、行過流檢測電阻R920變質(zhì)、V613擊穿損壞、3個穩(wěn)壓二極管擊穿損壞，都能引起保護電路的誤動作。

液晶電視機電源電路圖（三）

所示的是康佳LC-TM2018型液晶電視機的開關電源電路，由于液晶電視機內(nèi)設有高壓和大電流器件，因而電路的性能也與顯像管式電視機有所不同，該電路只輸出一種電壓，即+12 V電壓。交薪e輸入和整流濾波電路是將交流220 V電壓經(jīng)互感濾波器L901和橋式整流堆BD901后轉(zhuǎn)換成約300 V的直流電壓。300 V直流電壓經(jīng)開關變壓器T901的初級繞組①～③為開關場效應晶體管漏極提供偏壓，同時為開關、振蕩、穩(wěn)壓控制集成電路N901⑤腳提供啟動電壓。

康佳LC-TM2018型液晶電視機開關電源電路

開機后啟動電壓使N901內(nèi)的振蕩電路開始工作，由N901@腳輸出驅(qū)動脈沖使開關場效應晶體管V901工作在開關狀態(tài)，于是場效應晶體管漏源極之間形成開關電流。開關變壓器次級@～⑥繞組為正反饋繞組，@腳外接有整流二極管D903，啟振后的電壓加到N901的⑦腳，作為正反饋電壓，維持N901的振蕩。

開關變壓器次級⑧、@～⑧、@輸出經(jīng)D904、D905（雙整流管）整流、濾波形成+12 v電壓，為減小紋波在輸出端加入了LC玎形濾波器。

穩(wěn)壓控制電路主要由光電耦合器N902完成，+12 V電壓經(jīng)R915、R914、R913形成分壓電路，在R913上作為取樣點為N903 （TL431）捉供誤差取樣電壓，N903為誤差放大器，控制光電耦合器N9Q2中的發(fā)光二極管，+12 V電壓的波動會使光電耦臺器中的發(fā)光二極管發(fā)光強度有變化，這種變化經(jīng)光電耦合器中的晶體管反饋到N901的②腳，形成負反饋環(huán)路，進行穩(wěn)壓控制。

液晶電視機電源電路圖（四）

長虹LT42510液晶彩電PFC電路原理分析

該電源板PFC電路由PFC控制芯片SG6961SZ（IC902），驅(qū)動電路Q921、Q925，大功率MOSFET（開關管）Q902，儲能電感L903、升壓二極管D903等組成，如下圖所示。