專家點*：鑒于以上缺點，并聯(lián)式開關(guān)電源" title="開關(guān)電源">開關(guān)電源除了由啟動電路、振蕩電路、誤差取樣放大電路和脈寬調(diào)節(jié)電路組成的常規(guī)電路外，為了保證開關(guān)電源和負載電路可靠地工作，還設(shè)置了許多附屬電路。例如：①為防止開關(guān)管" title="開關(guān)管">開關(guān)管因開啟損耗大或關(guān)斷損耗大而損壞，設(shè)置了開關(guān)管恒流激勵電路；②為防止負載短路使開關(guān)管因過電流損壞，而設(shè)置了開關(guān)管過電流保護電路；③為防止開關(guān)管和負載元器件因過電壓損壞，而設(shè)置了過電壓保護電路；④為防止開關(guān)管因“二次”擊穿損壞，而設(shè)置了尖峰吸收電路；⑤為防止市電過低，使開關(guān)管因開啟損耗大而損壞，設(shè)置了欠電壓保護電路。

　　這些附屬電路的加入使電源電路工作的安全性及可靠性大大提高，但同時也使電路的結(jié)構(gòu)更加復雜，元器件數(shù)量大大增多，從而導致檢修難度加大。

　　（2）按激勵脈沖產(chǎn)生方式分

　　不管何種開關(guān)電源，開關(guān)管必須工作在開關(guān)狀態(tài)，所以開關(guān)管基極所加的激勵電壓是脈沖電壓，按激勵脈沖的產(chǎn)生分類，有自激式和他激式兩種。自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源是：利用電源電路中的開關(guān)管、高頻變壓器構(gòu)成正反饋環(huán)路，來完成自激振蕩。這種振蕩電路雖然簡單，但不易控制，因此，PDP 彩電一般不采用自激式開關(guān)電源，而采用他激式開關(guān)電源。圖5 所示的并聯(lián)式開關(guān)電源采用的就是他激式振蕩電路（圖見上期），因此，也稱為他激式并聯(lián)開關(guān)電源。

　　他激式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的開關(guān)管不參與激勵脈沖的振蕩過程，必須附加有啟動電路和振蕩器。振蕩器產(chǎn)生開關(guān)脈沖，來控制電源開關(guān)管的導通與截止，讓電源電路開關(guān)工作而有直流輸出電壓。在實際電路中，振蕩器一般集成在電源控制IC 中（電源控制IC，一般具有：振蕩、脈寬調(diào)制、過電流保護、過電壓保護、欠電壓保護等功能；有些還集成有開關(guān)管）。

　　專家點撥：對于開關(guān)管激勵脈沖，要求有足夠的驅(qū)動功率。也就是說，在開關(guān)管飽和期間，要求有足夠大的基極電流，以維持開關(guān)管的飽和導通，這時基極電流應(yīng)滿足Ib＞Icp＞β（Icp 為開關(guān)管集電極的峰值電流）的條件，否則，開關(guān)管就會因激勵不足而不能完全飽和，而壓降增大，功耗增大，開關(guān)管過熱，容易造成損壞；而在開關(guān)管由飽和變?yōu)榻刂箷r，基極必須加反向電壓，形成足夠的基極反向電流，使開關(guān)管急劇地截止，以縮短開關(guān)管截止轉(zhuǎn)換時間，減小其關(guān)斷損耗。

　　( 3) 按穩(wěn)壓控制方式分

　　一般開關(guān)電源都要經(jīng)過穩(wěn)壓措施，來保證開關(guān)電源輸出端電壓的穩(wěn)定。否則，當市電電壓或負載電流發(fā)生變化時，將導致輸出端電壓發(fā)生變化，穩(wěn)壓控制電路最終是通過控制開關(guān)管的導通時間來實現(xiàn)穩(wěn)壓控制的。按穩(wěn)壓控制方式分，開關(guān)電源可分為脈沖調(diào)寬式、脈沖調(diào)頻式、脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種。

　　通過計算可以得出，開關(guān)電源輸出電壓UO 的計算公式為：

　　由公式可知，改變Ton 或T，就可以控制輸出直流電壓的大小。若只改變Ton，而保持T 不變，稱為“脈沖調(diào)寬式調(diào)制法”；若只改變T,而保持Ton 不變，稱為“脈沖調(diào)頻式調(diào)制法”；若同時改變Ton 和T，則稱為“脈沖調(diào)頻—調(diào)寬式調(diào)制法”。

　　上述三種穩(wěn)壓控制方式，PDP 彩電的開關(guān)電源都有采用，其中“脈寬式調(diào)制法”應(yīng)用較多。

　　3. 并聯(lián)式開關(guān)電源基本原理

　　圖6 所示為PDP 彩電并聯(lián)式開關(guān)電源的基本原理圖。當激勵脈沖為高電平時，使V 飽和導通，則T 的一次繞組的磁能因V 的集電極電流逐漸升高而增加，由于“二次”繞組感應(yīng)電壓的極性為“上負、下正”，所以整流二極管VD 截止，電能便以磁能的形式儲存在T 中。

V—開關(guān)管（NPN型晶體管或N溝道場效應(yīng)管）；T—開關(guān)變壓器；

VD—整流二極管； C—濾波電容" title="濾波電容">濾波電容； RL—負載電路。

圖6 PDP彩電并聯(lián)式開關(guān)電源的基本原理圖。

　　當V 截止期間.T 各個繞組的脈沖電壓反向，則“二次”繞組的電壓變?yōu)?ldquo;上正、下負”，整流二極管VD 導通，T儲存的能量經(jīng)VD 整流后，向C 與負載釋放，產(chǎn)生了直流電壓，為負載電路提供供電電壓。

　　由以上分析可知，并聯(lián)式開關(guān)電源是反激勵式開關(guān)電源，即開關(guān)管導通期間，整流二極管VD 截止；在開關(guān)管V 截止期間，整流二極管VD 導通，向負載提供能量。所以，不但要求開關(guān)變壓器T 的電感量、濾波電容C 的容量大，而且開關(guān)電源的內(nèi)阻較大。

　　4. 開關(guān)電源組成電路介紹

　　PDP 彩電的開關(guān)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" title="功率因數(shù)校正">功率因數(shù)校正電路（多數(shù)機型有此電路）、啟動和振蕩電路、開關(guān)電源控制電路、穩(wěn)壓電路、保護電路等幾部分構(gòu)成。

　　（1）交流抗干擾電路

　　開關(guān)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(yīng)）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(guān)電源中，整流電路、開關(guān)管的交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(gòu)成了電磁干擾源。為了減少干擾信號通過電網(wǎng)影響其他電子設(shè)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)加裝濾波器電路，即交流抗干擾電路。常用交流抗干擾電路如圖7 所示。

圖7 常用交流抗干擾電路圖

　　在圖7 電路中，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(gòu)成共模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。

　　在圖7 電路中,L1 是差模扼流圈，在高導磁率鐵心上獨立繞線構(gòu)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CX1、CX2 濾去差模電流，與L1 構(gòu)成差模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。R1 是CX1、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：正在工作中的電氣設(shè)備電源線拔掉時，在2 s 內(nèi)，電源線插頭兩端的電壓（或?qū)Φ仉娢唬┍仨毿∮谠妷旱?0％。

　　專家提示：電容CX1、CX2 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 275 V 的陶瓷電容，但其真正的直流耐壓高達4000 V 以上，因此，CY 電容不能隨便用AC 250 V，或DC400 V 之類的電容來代用。CX 電容一般采用聚丙烯薄膜介質(zhì)的無感電容，耐壓為AC 250 V 或AC 275 V，但其真正的直流耐壓達2000 V 以上，故不能隨便用AC 250 V或DC 400 V 之類的電容來代用。

　　（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300 V左右的直流電壓。開關(guān)電源電路中通常采用橋式整流和電容濾波方式，典型電路如圖8 所示。

圖8 整流、濾波電路圖

　　電路中，VD1～VD4 是整流二極管，C 是300 V 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(guān)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 轉(zhuǎn)換的。由于濾波電容的充、放電作用，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娦裕挥性贏C 電路電壓瞬時值高于濾波電容電壓時，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電壓時，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說，在AC 電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 輸入電壓仍大體保持正弦波波形，但AC 輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈沖，如圖9 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。

圖9 未加功率因數(shù)校正電路時輸入電流與電壓波形圖

　　為了提高功率因數(shù)，PDP 彩電的開關(guān)電源一般采用了功率因數(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(guān)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PDP 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(guān)狀態(tài)，可以得到高于0.99 的電路功率因數(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，但有源PFC 電路較復雜。在PDP 彩電中，有源PFC 電路應(yīng)用比較廣泛。

　　有源PFC 電路框圖如圖10 所示（圖見下期）。從圖中可以看出，這是一個由儲能電感L、場效應(yīng)功率開關(guān)管V、二極管VD2 構(gòu)成的升壓式DC/DC 變換器。

　　整流輸入電壓由R1、R2 分壓后，經(jīng)輸入電壓檢測電路后，送到乘法器；場效應(yīng)開關(guān)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(yīng)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(yīng)管V 的柵極，調(diào)整場效應(yīng)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(jié)果，使流過一次回路的感性電流峰值包絡(luò)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(guān)電源實際PFC 電路中，除場效應(yīng)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。這塊集成電路稱為功率校正集成電路，如L6560、SG3561、NCP1650、ICEPCS01 等。