【導(dǎo)讀】隨著人們對(duì)大屏幕彩電的需求不斷增加，等離子顯示器(PDP) 由于其體積小、視角寬、主動(dòng)發(fā)光、亮度高、環(huán)境適應(yīng)性好等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在競(jìng)爭(zhēng)中占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，隨著價(jià)格的降低，它必將進(jìn)入家庭，有著巨大的市場(chǎng)需求。其中電源擔(dān)負(fù)著屏內(nèi)所有電路和顯示屏的供電，其技術(shù)含量高，功能復(fù)雜，那么如何設(shè)計(jì)滿足等離子顯示器安全要求的電源呢？
電源輸出特性
為了適應(yīng)全球輸入電壓范圍，交流輸入電壓為85～276V，經(jīng)過(guò)EMI濾波、整流后采用有源PFC作電壓預(yù)調(diào)整，共有8路輸出電壓:地址驅(qū)動(dòng)電源Va，屏驅(qū)動(dòng)電源Vs，邏輯控制電源Vcc，輔助電源(3路)，風(fēng)扇電源，待機(jī)電源Vsb，其主要輸出特性如下:
屏驅(qū)動(dòng)電源(Vs)輸出：165～185Vdc(可控)，自動(dòng)設(shè)置，Vs=165+10×Vrs，Vrs為參考電壓，在0～2V之間，由PDP提供，平均電流Is為1.5A，瞬時(shí)最大電流Isp為12.0A;
地址驅(qū)動(dòng)電源(Va)輸出：55～65Vdc(可控)，自動(dòng)設(shè)置，Va=55+5×Vra，Vra為參考電壓，在0～2V之間，由PDP提供，平均電流Ia為1.8A，瞬時(shí)最大電流Iap為3.0A;
邏輯電路電源(Vcc)輸出：5Vdc(可控)，瞬時(shí)最大電流Icp為5.0A;輔助電源輸出:+5V，3.5A;+12V，1A;-5V，0.5A;12V風(fēng)扇電源(Vfan):電流為0.5～1.0A;5V待機(jī)電源(Vsb):電流為0.5～1.0A。
地址驅(qū)動(dòng)電源Va和屏驅(qū)動(dòng)電源Vs分別受PDP控制，而且有時(shí)序要求，所以采用兩個(gè)獨(dú)立DC/DC變 換器;對(duì)于待機(jī)電源Vsb，在PDP不工作即其他所有輸出均關(guān)斷時(shí)仍然工作，所以Vsb采用一個(gè)獨(dú)立的DC/DC變換器;Vcc與Vs和Va是共地的，為 避免地線上的干擾，輔助電源組采用單獨(dú)一組DC/DC變換器，輸出內(nèi)部共地，同時(shí)為了避免差頻干擾，對(duì)大功率的Va和Vs變換器采用頻率同步的工作方式 (同步于PFC電路)。各變換器的邏輯關(guān)系及工作時(shí)序如下:
a.交流上電后，待機(jī)電源Vsb開始工作;
b.遙控開機(jī)后，先吸合繼電器，PFC輸出直流電壓，輔助電源、PDP邏輯控制電源Vcc工作;
c.屏控電路初始化后，發(fā)出可啟動(dòng)高壓驅(qū)動(dòng)開啟電平Vrr到PDP電源，Va和Vs啟動(dòng)工作;
d.遙控關(guān)機(jī)時(shí)，屏控電路先關(guān)閉Vs和Va，后關(guān)Vcc和輔助電源;
e.遙控關(guān)機(jī)后，待機(jī)電源仍然工作，以便下一次的啟動(dòng)。
其開關(guān)機(jī)時(shí)序如圖1(a)、(b)所示。
(a)開機(jī)時(shí)序
(b)關(guān)機(jī)時(shí)序
圖1:開關(guān)機(jī)時(shí)序圖
圖1中的t1為PDP電源內(nèi)部高低壓之間的啟動(dòng)延時(shí)，大約為110ms，Vrr是高壓封鎖信號(hào)，在Vrr為高電平之后即有高壓輸出，圖中的t3 表示Vs(165V)的軟啟動(dòng)時(shí)間，大約為300～800ms，而Va(65V)無(wú)軟啟動(dòng)。t4和t5僅代表關(guān)機(jī)時(shí)的先后順序，其本身數(shù)值的大小和負(fù)載的 情況密切相關(guān)，在滿載情況下t4大約為450ms，t5大約為260ms。Vs和Va變換器是一起開機(jī)、一起關(guān)機(jī)，當(dāng)前兩路中有1路保護(hù)(過(guò)流、過(guò)壓、過(guò) 熱)時(shí)，則將該兩路變換器全部關(guān)斷，但不關(guān)Vcc變換器。當(dāng)Vcc變換器發(fā)生故障時(shí)，將Vs和Va變換器與Vcc變換器同時(shí)關(guān)斷，整個(gè)電源的結(jié)構(gòu)框圖如圖 2所示。
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圖2:結(jié)構(gòu)框圖
電路設(shè)計(jì)
為了滿足PDP電源的上述特性要求，每種電源都需要不同的電路結(jié)構(gòu)，下面詳細(xì)論述各個(gè)電路的設(shè)計(jì)。
EMI電路、有源功率因數(shù)校正電路和待機(jī)電源
為了滿足全球化需要，PDP電源必須滿足各個(gè)組織的EMI測(cè)試要求，根據(jù)阻抗匹配采用了如圖3所示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的EMI濾波器，經(jīng)過(guò)參數(shù)優(yōu)化和 PCB優(yōu)化，其傳導(dǎo)輻射通過(guò)了CLASS B標(biāo)準(zhǔn)，有源功率因數(shù)校正電路采用了UC3854作為主控芯片，功率因數(shù)達(dá)到99%，待機(jī)電源采用PI公司的專用待機(jī)電源芯片構(gòu)成單端反激變換器。
圖3:交流輸入濾波電路拓?fù)?/p>
輔助電源
輔助電源采用UC3844組成單端反激變換器，電壓分別為一組5V/3.5A、-5V/0.5A，一路12V/0.5A，一路12V/1.0A，5V主控。
地址驅(qū)動(dòng)電源Va和屏驅(qū)動(dòng)電源Vs
此兩路電源功率都比較大而且受控，因此采用兩路相同結(jié)構(gòu)的獨(dú)立雙管雙正激變換器。我們以地址驅(qū)動(dòng)電源Va為例進(jìn)行設(shè)計(jì)，該路功率為120W，輸 出55～65Vdc(可控)，自動(dòng)設(shè)置，Va=55+5×Vra，Vra為參考電壓，在0～2V之間，由PDP提供。當(dāng)Vra為2V時(shí)，對(duì)應(yīng) Va的輸出為65V。其控制電路采用SG3525芯片，把Vra電壓經(jīng)過(guò)分壓和濾波處理后加到SG3525的1腳上對(duì)輸出電壓控制。主拓?fù)洳捎秒p管雙正激 變換器，特點(diǎn)是器件應(yīng)力小，不存在剩磁問(wèn)題，電路簡(jiǎn)單，避免直通問(wèn)題，圖4為雙管雙正激變換器的原理電路。
圖4:雙管雙正激變換器的原理電路
