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二、关键模块工作原理 1. 输入滤波与整流电路 EMI滤波:由共模电感(CM Choke)、X电容(跨线电容)、Y电容(线对地电容)组成,滤除电网高频干扰(如雷击浪涌、电机噪声),同时防止开关电源的高频噪声污染电网。 桥式整流:通过4个二极管组成的整流桥,将220V交流电转换为脉动直流电(约310V)。 PFC电路(部分机型):功率因数校正电路(Boost升压拓扑),将输入电流波形调整为与电压同相,提高功率因数(可达0.95以上),减少谐波污染。 2. PWM控制与开关管 PWM控制器(如UC3842、L6599):根据反馈信号生成高频脉冲信号(频率通常为20kHz-200kHz),控制开关管(MOSFET或IGBT)的导通与关断。 开关管工作: 导通阶段:开关管导通时,初级线圈电流线性上升,电能以磁场形式储存在变压器中。 关断阶段:开关管关断时,磁场能量通过次级线圈释放,向负载供电。 3. 高频变压器 实现电压变换与电气隔离: 初级线圈匝数(Np)与次级线圈匝数(Ns)的比例决定输出电压( ×D ,D为占空比)。 隔离初级高压(310V)与次级低压电路,确保用户安全。 4. 次级整流与滤波 整流二极管:快恢复二极管或肖特基二极管,将高频交流脉冲整流为直流。 LC滤波:由电感(扼流圈)和电容组成低通滤波器,平滑直流波形,输出稳定的12V、24V(背光)、5V(主板)、3.3V(芯片)等电压。 5. 稳压与反馈回路 光耦隔离反馈(如PC817): 次级输出电压通过分压电阻采样,与基准电压(如TL431)比较,误差信号通过光耦传递至初级PWM控制器,动态调整占空比,实现闭环稳压。 例如:若输出电压升高→光耦电流增大→PWM控制器减少占空比→输出电压回落。 6. 保护电路 过压保护(OVP):检测输出电压,触发锁存或关闭PWM。 过流保护(OCP):通过检流电阻监测初级电流,防止开关管过载。 过温保护(OTP):热敏电阻监测温度,超限时关闭电源。 三、典型工作流程 220V交流电经EMI滤波和整流后,转换为310V直流电。 PWM控制器驱动开关管高频通断,将直流电切割为高频脉冲。 高频脉冲通过变压器耦合至次级,经整流滤波后输出多路直流。 反馈回路实时监测输出电压,调整PWM占空比,确保电压稳定。 保护电路全程监控异常状态,及时切断输出保障安全。 四、常见故障与设计特点 故障点: 开关管击穿(过压/过流导致)、滤波电容鼓包(高温老化)、光耦失效(反馈失控)。 设计特点: 多路独立输出:通过变压器多绕组设计,实现不同电压需求。 软启动功能:避免开机瞬间电流冲击。 低待机功耗:待机时切换至小功率模式(<0.5W)。 五、总结 液晶电视开关电源通过高频开关技术与闭环控制,实现了高效、紧凑、安全的电能转换。其核心在于能量存储与释放的精准时序控制,以及多级保护机制的协同作用。理解其原理,可为电源维修、电路优化提供重要理论支撑。 |
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