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电源的工作原理


电源的工作原理

  由于 LCD 采用低电压工作,而一般市电提供提是 110V 或 220V 的交流电压,因 此显示器需要配备电源。

   电源的作用是将市电的 220V 交流电压转变成 12V 或其 它低压直流电,以向液晶显示器供电。 LCD 显示器中的电源部分均采用开关电源。 由于开关电源具有体积小、 重量轻、 变换效率高等优点,因此被广泛应用于各种电子产品中,特别是脉宽调制(PW M)型的开关电源。PWM 型开关电源的特点是固定开关频率、通过改变脉冲宽 度的占空比来调节电压。
  
   PWM 开关电源的基本工作原理是:交流电 220V 输入电源经整流滤波是路变成 300V 直流电压, 再由开关功率管控制和高频变压器降压, 得到高频矩形波电压, 经整流滤波后获得显示器所需要的各种直流输出电压。 脉宽调制器是这类开关电 源的核心,它能产生频率固定具脉冲宽度可调的驱动信号,控制开关功率管的导 通与截止的占空比,用来调节输出电压的高低,从而达到稳压的目的。

   以下将要介绍的电源适配器就是此类开关电源, 我们以采用 UC3842 脉宽调制集 成控制器的电源为例讲解相关电路。
  
1、 UC3842 的性能特点 、

(1) 它属于电流型单端 PWM 调制器,具有管脚数量少,外围是路简单、安 装调试方便、性能优良、价格低廉等优点。而且通过高频变压器与电网隔离,适 合构成无工频变压器的 20-50W 小功率开关电源。

(2) 最高开关频率为 500KHZ,频率稳定度高达 0.2%。电源效率高,输出 电流大, 能直接驱动双极型功率晶体管或 VMOS 管、 DMOS 管、 TMOS 管工作。

(3) 内部有高稳定的基准电压源,档准值为 5V,允许有+0.1%的偏差,温 度系数为 0.2mV/0C

(4) 稳压性能好。其电压变化率可达 0.01%/V。启动电流小于 1mA,正常 工作电流为 15mA

(5) 除具有输入端过压何护与输出端过流保护电路之外,还设有欠压何护 电路,使用工作更稳定、可靠。

(6) 可调整的振荡电路,可精确地控制占空比,并具有自动补偿功能。 带锁定的 PWM,可以进行逐个脉冲的电流限制。

2、桥式整流及滤波 经过滤波的 220V 交流输入经桥式整流输出后,再经滤波电容 C904 滤波后生 成大小约为 300V 的直流电压。C907 可滤除高频是磁干扰。

3、 软启动电路 软启动电路如下图所示,图中的电阻 R 为 R905、R906、R907、R908、R909、R 910 的等效电阻, 由于这些电阻的阻值很大,所以其工作电流很小。

4、脉宽调制控制器 UC3842 UC3842 属于电流控制型脉宽调制器。所谓电流控制型是指,一方面把自馈线圈 的输出电压 Vin 反馈给误差放大器,在与基准电压进行比较之后,得到误差电 压 Vr;另一方面初级线圈中的电流在取样电阻 R930 上建立电压,直接加到过 流检测比较器的同相输入端,与 Vr 作比较,进而控制输出脉 冲的占空比,使 流过开关功率管的最大峰值 Ipm 电流总是受误差电压 Vr 的控制,这就是电流 控制型 的原理。其优点是调整速度快,一旦+300V 输入电压发生变化,就立即 引起取样电压的变化,迅速调整输出脉冲的宽度。
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