PDP控制電源的設(shè)計(jì)分析
發(fā)布時(shí)間:2008/9/4 0:00:00 訪問次數(shù):440
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),在競爭中占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,隨著價(jià)格的降低,它必將進(jìn)入家庭,有著巨大的市場需求。等離子顯示器主要由顯示屏、屏蔽玻璃、電源、數(shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路、外殼等部件組成,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,為滿足等離子顯示器的安全要求,需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格測試。
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;
。悖量仉娐烦跏蓟螅l(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;
。洌b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;
。澹b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
。ǎ猓£P(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?yàn)楦唠娖街蠹从懈邏狠敵觯瑘D中的t3表示vs(165v)的軟啟動(dòng)時(shí)間,大約為300~800ms,而va(65v)無軟啟動(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)(過流、過壓、過熱)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。
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)。
。澹恚殡娐贰⒂性垂β室驍(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)過參數(shù)優(yōu)化和pcb優(yōu)化,其傳導(dǎo)輻射通過了class。鈽(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,
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),在競爭中占有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,隨著價(jià)格的降低,它必將進(jìn)入家庭,有著巨大的市場需求。等離子顯示器主要由顯示屏、屏蔽玻璃、電源、數(shù)字電路、驅(qū)動(dòng)電路、外殼等部件組成,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,為滿足等離子顯示器的安全要求,需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格測試。
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:
。幔涣魃想姾,待機(jī)電源vsb開始工作;
。猓b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;
。悖量仉娐烦跏蓟,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;
。澹b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。
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(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?yàn)楦唠娖街蠹从懈邏狠敵,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)(過流、過壓、過熱)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。
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)。
。澹恚殡娐、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)過參數(shù)優(yōu)化和pcb優(yōu)化,其傳導(dǎo)輻射通過了class。鈽(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,
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