彩色電視機開(kāi)關(guān)電源設計解析

由表1可見(jiàn)反激型變換器的兩種工作方式會(huì )有很不同的運行特性。不連續方式的優(yōu)點(diǎn)是對負載電流或輸入電壓的突然變化反應迅速，這使相應的輸出電壓的瞬時(shí)改變較小。但其缺點(diǎn)是次級峰值電流為連續方式的2～3倍（相對于同一個(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)大的次級峰值電流同時(shí)引起RFI問(wèn)題。即便對于中功率輸出，由于進(jìn)入輸出母線(xiàn)電感的di／dt值很大，它在輸出地線(xiàn)上生成很?chē)乐氐脑肼暭夥?。由于不連續方式的次級電流有效值比連續方式高出近兩倍，這就要求次級導線(xiàn)線(xiàn)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)次級輸出整流二極管也必須耐受高的溫升。另外初級峰值電流也大于連續方式的兩倍，如圖2所示，在電流平均值相同的情況下，不連續方式的三角形電流波形其峰值顯然比連續方式的梯形波形的峰值為高。其結果就要求不連續方式的開(kāi)關(guān)管有較高的電流額定值，造成成本增加。同樣，較高的初級電流也會(huì )帶來(lái)嚴重的射頻干擾（RFI）問(wèn)題。

盡管不連續方式有這么多缺點(diǎn)，但實(shí)用上絕大多數電源都設計為這種方式，這是因為：第一，不連續方式要求初級電感較小，這使它對輸出負載電流或輸入電壓的突變響應迅速，使相應的瞬間輸出電壓ΔVO變化幅度不大（0.2V以下）；第二，連續方式雖有較低的初、次級電流，這無(wú)疑是個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但它卻需要很大的LP，并使其傳遞函數有一個(gè)右半相平面零點(diǎn)，容易造成閉環(huán)電路的不穩定。因此作為一般用途的開(kāi)關(guān)電源，是較少人選用連續方式的。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方式設計，但到了電壓的中高端，電路仍不可避免地進(jìn)入連續方式，此時(shí)變換器對負載電流的突然變化（例如圖像亮度，音量突變等）響應慢，VO的瞬時(shí)變化ΔVO加大（約0.2～0.5V），直接影響行輸出級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?。┑?，束電流射到屏幕上會(huì )減弱陽(yáng)極高壓的變化，如果調整合適就能消除因ΔVO所帶來(lái)的對圖像抖動(dòng)的大部分影響，當然此時(shí)我們要注意把反饋環(huán)路中的誤差放大器帶寬調整得窄一些，以便讓此類(lèi)變換器能穩定地工作。

5）PWM控制方法

在實(shí)際應用中，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，但穩壓性能較差，僅適用于小功率應用。在早年的14肌21夾∑聊壞牟噬電視機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動(dòng)級的IC來(lái)控制開(kāi)關(guān)管工作，主要采用脈沖寬度調制（PWM）。但實(shí)現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(lèi)似于占空比控制，但有一點(diǎn)不同的是現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