彩色電視機(jī)開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)解析
由表1可見(jiàn)反激型變換器的兩種工作方式會(huì)有很不同的運(yùn)行特性。不連續(xù)方式的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)負(fù)載電流或輸入電壓的突然變化反應(yīng)迅速,這使相應(yīng)的輸出電壓的瞬時(shí)改變較小。但其缺點(diǎn)是次級(jí)峰值電流為連續(xù)方式的2~3倍(相對(duì)于同一個(gè)輸出電流平均值而言)。因此在開(kāi)關(guān)管截止之初,不連續(xù)方式會(huì)有一個(gè)較大的瞬態(tài)輸出電壓尖峰,這將要求一個(gè)較大的LC濾波器去消除它。在開(kāi)關(guān)管截止之初形成的過(guò)大的次級(jí)峰值電流同時(shí)引起RFI問(wèn)題。即便對(duì)于中功率輸出,由于進(jìn)入輸出母線電感的di/dt值很大,它在輸出地線上生成很嚴(yán)重的噪聲尖峰。由于不連續(xù)方式的次級(jí)電流有效值比連續(xù)方式高出近兩倍,這就要求次級(jí)導(dǎo)線線徑較大以及有一個(gè)紋波電流額定值較大的輸出濾波電容。同時(shí)次級(jí)輸出整流二極管也必須耐受高的溫升。另外初級(jí)峰值電流也大于連續(xù)方式的兩倍,如圖2所示,在電流平均值相同的情況下,不連續(xù)方式的三角形電流波形其峰值顯然比連續(xù)方式的梯形波形的峰值為高。其結(jié)果就要求不連續(xù)方式的開(kāi)關(guān)管有較高的電流額定值,造成成本增加。同樣,較高的初級(jí)電流也會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的射頻干擾(RFI)問(wèn)題。
盡管不連續(xù)方式有這么多缺點(diǎn),但實(shí)用上絕大多數(shù)電源都設(shè)計(jì)為這種方式,這是因?yàn)椋旱谝?,不連續(xù)方式要求初級(jí)電感較小,這使它對(duì)輸出負(fù)載電流或輸入電壓的突變響應(yīng)迅速,使相應(yīng)的瞬間輸出電壓ΔVO變化幅度不大(0.2V以下);第二,連續(xù)方式雖有較低的初、次級(jí)電流,這無(wú)疑是個(gè)優(yōu)點(diǎn),但它卻需要很大的LP,并使其傳遞函數(shù)有一個(gè)右半相平面零點(diǎn),容易造成閉環(huán)電路的不穩(wěn)定。因此作為一般用途的開(kāi)關(guān)電源,是較少人選用連續(xù)方式的。但作為彩電開(kāi)關(guān)電源由于其輸入電壓變化范圍大,往往在電壓低端按不連續(xù)方式設(shè)計(jì),但到了電壓的中高端,電路仍不可避免地進(jìn)入連續(xù)方式,此時(shí)變換器對(duì)負(fù)載電流的突然變化(例如圖像亮度,音量突變等)響應(yīng)慢,VO的瞬時(shí)變化ΔVO加大(約0.2~0.5V),直接影響行輸出級(jí)變壓器各繞組輸出電壓的改變,幸虧由于顯像管束電流量與陽(yáng)極高壓等是同時(shí)加大(減?。┑模娏魃涞狡聊簧蠒?huì)減弱陽(yáng)極高壓的變化,如果調(diào)整合適就能消除因ΔVO所帶來(lái)的對(duì)圖像抖動(dòng)的大部分影響,當(dāng)然此時(shí)我們要注意把反饋環(huán)路中的誤差放大器帶寬調(diào)整得窄一些,以便讓此類變換器能穩(wěn)定地工作。
5)PWM控制方法
在實(shí)際應(yīng)用中,單管反激型變換器存在自激式和它激式兩種。自激式電路簡(jiǎn)單,但穩(wěn)壓性能較差,僅適用于小功率應(yīng)用。在早年的14肌21夾∑聊壞牟噬電視機(jī)中不乏采用這種由全分立元器件組成的變換器。但目前它激式已廣泛流行,它是用外加控制含驅(qū)動(dòng)級(jí)的IC來(lái)控制開(kāi)關(guān)管工作,主要采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)。但實(shí)現(xiàn)PWM的方法也有多樣,其中主要有:
(1)直接由占空比控制
如圖6所示。將控制電壓VC與一個(gè)固定頻率的鋸齒波電壓相比較后得出一個(gè)寬度可變的脈沖,由它來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間。
(a) 原 理 圖
(b) 比 較 器 輸 入
(c) vg
圖6 直 接 占 空 比 控 制
(2)電壓前饋控制
它很類似于占空比控制,但有一點(diǎn)不同的是現(xiàn)在的鋸齒波電壓幅值VS是正比于輸入電壓Vi的,如圖7所示。
(a) 原 理 圖
(b) 比 較 器 輸 入
(c) vg
圖 7 Buck電 壓 前 饋 控 制
評(píng)論