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、功率因數校正電路（多數機型有此電路）、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，電源線插頭兩端帶電的電壓（或對地電位）必須小于原電壓的30%。

需要特別提出，電容Cx、CY為安全電容，必須經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換為平滑的直流電壓。

3．功率因數校正（ PFC）電路

（1）功率因數校正電路的作用

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。根據橋式整流二極管的單向導電性，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，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，會危害電網正常工作，使輸電線上的損耗增加，功率因數降低，浪費電能。

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

（2）功率因數校正（PFC）電路的基本工作原理

功率因數校正（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，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，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，產生PWM調制信號，加到MOSFET場效應管V的柵極，調整場效應管漏、源極導通寬度和時間，使它同步跟蹤電網輸入電壓的變化，讓PFC電路的負載相對交流電網呈純電阻特性。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部的振蕩器產生。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，經整流和波濾后產生取樣電路，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。