深入剖析开关电源原理

1.PFC电路

飞利浦42PFL3403液晶彩电采用的电源板中的PFC电路如图4-22所示，由驱动控制电路IC902（SG6961），大功率MOSFET开关管Q902，储能电感T902，充电电路D901、C907组成有源PFC电路，将电流与电压校正为同相位，从而提高功率因数，并防止电路产生的多次谐波对电网的干扰，并将输出电压提升到395V，一是为主电源开关管Q903和副电源厚膜电路IC905供电；二是为背光灯板半桥式升压输出电路开关管Q801、Q802供电。

该电源板的PFC电路与本章4.1节图4-3介绍的飞利浦47PFL7422液晶彩电采用的电源板中的PFC电路基本相同，驱动控制电路均采用SG6961，只是元器件编号不同，请参见本章4.1节中有关PFC电路的内容。

2.副电源电路

飞利浦42PFL3403液晶彩电采用的电源板中的副电源如图4-23所示。由内含MOSFET开关管和振荡驱动的厚膜电路TNY277PN-TL（IC905）、变压器T904为核心组成。一是产生5VSB电压，为主板控制系统电路供电；二是产生VCC电压，经开关机电路控制后，为PFC和主电源驱动电路供电。

该电源板的副电源电路与本章4.3节图4-17介绍的飞利浦32PFL3403液晶彩电采用的电源板中副电源电路基本相同，驱动控制电路均采用TNY277PN-TL与TNY277功能和引脚相同，只是元器件编号不同，请参见本章4.3节中有关副电源电路的内容。

3.开关机控制电路

飞利浦42PFL3403液晶彩电采用的电源板开关机电路由Q909、光耦合器IC904、Q907组成的VCC控制电路、由Q910组成的副电源输出调节电路和由Q911、Q812组成的12A电压控制电路三部分组成，采用控制PFC电路IC902、主电源驱动电路IC901、逆变器推动电路VCC供电方式。

（1）开机状态

接通市电电源后副电源首先工作，产生VCC电压和5VSB电压，其中5VSB为控制系统提供电源，二次开机后，一是主板送来的S/B为高电平，使Q909、光耦合器IC904、Q907导通，其中Q907的导通将副电源产生的VCC电压送到PFC驱动电路IC902和主电源驱动电路IC901，PFC电路和主电源启动工作，为整机提供23V、12V电压；二是主板送来的S/B为高电平，使Q910导通，将副电源误差放大电路IC908的R端取样电压拉低，稳压电路动作，将副电源输出电压略有提升，满足负载电路开机需求；三是主板送来的ENA点灯控制电压为高电平，Q911、Q812导通，为背光灯逆变器推动电路提供12A电压，逆变器电路启动工作，将背光灯点亮，整机进入开机状态。

图4-22 飞利浦42PFL3403液晶彩电电源板PFC电路

图4-23 飞利浦42PFL3403液晶彩电电源板副电源电路

（2）待机状态

遥控关机时，一是主板送来的S/B变为低电平，使Q909、光耦合器IC904、Q907截止，切断PFC驱动电路IC902和主电源驱动电路IC901的VCC供电，PFC电路和主电源停止工作；二是主板送来的S/B低电平，使Q910截止，将副电源误差放大电路IC908的R端取样电压上升，稳压电路动作，将副电源输出电压略有降低，降低待机状态损耗；三是主板送来的ENA控制电压变为低高电平，Q911、Q812截止，切断背光灯逆变器推动电路12A电压，背光灯电路停止工作，整机进入待机状态。

4.主电源电路

飞利浦42PFL3403液晶彩电采用的电源板中主电源电路如图4-24所示，由振荡驱动控制电路IC901（TEA1530AT）、光耦合器IC903、误差放大器IC921、输出场效应MOSFET开关管Q903、开关变压器T901等元器件组成，产生23V、12V电压，向主电路板和背光灯电路供电。

（1）TEA1530简介

TEA1530是飞利浦公司推出的绿色变频开关电源控制器，TEA1530内部电路框图如图4-25所示，内设振荡器、逻辑电路、反馈补偿电路和电源复位电路、电源管理电路等，内设有完善的保护电路，其中包括去磁保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、芯片过热保护及保护动作后的安全软启动电路等。TEA1530引脚功能和对地电压见表4-8。(www.xing528.com)

表4-8 TEA1530AT引脚功能和对地电压

（2）启动和振荡电路

遥控二次开机后，PFC电路启动工作，将主电源供电提升到395V，该电压经开关变压器T901的绕组1-3加到开关管Q903的D极；开关机控制电路输出的VCC电压为IC901的1脚提供工作电压，IC901内部的振荡电路开始振荡，从6脚输出驱动脉冲，通过R915、D913、R927加到开关管Q903的G极，控制Q903工作在开关状态，主电源开始工作。

（3）二次侧输出电路

开关电源开关变压器T901的一次绕组7/8-9输出的脉冲电压经D922整流、C933、L921、C938滤波后形成23V的电压，为主板等负载电路供电；T901的二次绕组11/12-10输出的脉冲电压经D921整流、C932滤波后形成12V的电压，一是为主板电路供电，二是经Q911、Q812控制为背光灯电路供电。

图4-24 飞利浦42PFL3403液晶彩电电源板主电源电路

图4-25 TEA1530AT内部电路框图

（4）稳压控制电路

稳压控制电路由误差放大电路IC921、光耦合器IC903及驱动控制电路IC901的4脚内部电路构成。

当主电源输出的12V电压升高时，经过取样电路R949、R941取样、IC921比较放大后，光耦合器的IC903内部发光二极管电流增大，内部光敏晶体管内阻降低，使IC901的4脚电压升高，经内部误差放大电路处理后，控制6脚输出的PWM脉冲宽度变窄，开关管Q903提前截止，输出的电压下降到正常值；当副电源输出的12V电压降低时，上述电路向相反方向动作，输出电压上升到正常值。

（5）过电压保护电路

开关电源工作后，开关变压器T901的绕组5-6将感应出交变电压，经D923整流后、稳压管ZD926，反馈到IC901的3脚。当开关电源输出电压过高时，绕组5-6感应电压随之升高，升高后的感应电压经D923整流后，击穿稳压管ZD926，向IC901的3脚注入高电平，IC901的3脚内部保护电路启动，停止输出激励脉冲。

（6）过电流保护电路

过电流保护电路由IC901的5脚内外电路组成，R924为开关管Q903的S极电阻，R924两端的电压降反映了开关管Q903的电流大小，IC901的5脚通过R932、R930对R924的电压降进行检测。

当开关管Q903的电流过大，致使R924两端的电压降增大，使IC901的5脚电压升高到保护设定值时，IC901会立即关闭激励脉冲输出，达到保护的目的。