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一種電源裝置的制作方法

文檔序號:7292042閱讀:183來源:國知局
專利名稱:一種電源裝置的制作方法
技術領域
本實用新型涉及電器領域,具體涉及電器中使用的 一種兩路輸出的電源裝置。
背景技術
液晶顯示裝置包括背光模塊和液晶面板,背光模塊用于為所述本身不發(fā)光 的液晶面板提供光源。無論背光模塊或液晶面板,都需要電源為其供電。
參閱圖1,在某些液晶顯示裝置的應用場合,如液晶電視二合一電源的應 用中,除了為背光模塊內的燈管提供高壓交流驅動電源外,還需要提供一個隔 離的低壓直流電給液晶面板內的控制和圖像處理電路以及功放電路供電,該低 壓直流電源稱為控制電源。
圖中控制電源輸出18 ~ 24V直流電到功力文電^各,輸出12V, 5V, 5VSTB直 流電到控制和圖像處理電路。
另外交流整流輸入后,通常還必須在整流電路和燈管驅動電路之間加一個 功率因數(shù)校正電路,因此液晶電視電源一般至少有三個較大功率的電源電路。 這三個電源電路中,燈管驅動電路和功率因數(shù)校正電路因為控制對象單一,電 路比較標準;而控制電源因為用戶電路的不同、時序不同、輸出電壓各不一樣 而標準性最差,從而不利于液晶顯示裝置電源的標準統(tǒng)一和大規(guī)模生產。另外 所述三個大功率電源成本也較高,變換效率也差。

實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種兩路輸出的、低成本的電源裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種電源裝置,包括第一變壓器和第二變壓器,第一變壓器的原邊繞組與 第二變壓器的原邊繞組并聯(lián),所述第一變壓器的原邊繞組和第二變壓器的原邊 繞組并聯(lián)后的輸入端接交流,所述第一變壓器包括原邊繞組和至少一個副邊繞
組,所述至少一個副邊繞組和原邊繞組緊密耦合;所述第二變壓器包括原邊繞
組和至少一個副邊繞組,所述副邊繞組和原邊繞組杠v散耦合,所述副邊繞組輸 出接電容,所述副邊繞組和所述電容構成振蕩電路, 一起驅動負載。
優(yōu)選的,所述至少一個和原邊繞組緊密耦合的副邊繞組數(shù)量為二,并且串 接二極管,構成全波整流電路。
優(yōu)選的,所述電源裝置進一步包括為所述變壓器提供交流輸入的多開關變 換電路。
優(yōu)選的,所述多開關變換電路是推挽電路拓樸、半橋電路拓樸或全橋電路 拓樸電路。
優(yōu)選的,進一步包括功率因數(shù)校正電路,其輸出高壓直流到所述的多開關 變換電路的輸入。
以上技術方案可以看出,本實用新型所提供的電源裝置包括兩個變壓器, 第一變壓器的原邊繞組與第二變壓器的原邊繞組并聯(lián),第一變壓器的原邊繞組 和副邊繞組緊密耦合,其副邊繞組可用于向用戶電路供電,第二變壓器的原邊 繞組和副邊繞組松散耦合,其副邊繞組可用于驅動燈管。相比現(xiàn)有電源技術, 省略了較大功率的控制電源,從而降低了電源的成本。另外,因第一變壓器的 原邊繞組和副邊繞組緊密耦合,其副邊繞組整流輸出的低壓直流電壓與多開關 變換電路的控制頻率無關,其穩(wěn)定性取決于功率因數(shù)校正電路輸出的穩(wěn)定性,
可正常供電給功放電路,同時向用戶的DC/DC電路供電,提供控制和圖像處 理電路所需要的各種電壓和時序。第二變壓器的副邊繞組的輸出則直接受控于 多開關變換電路的控制頻率,可以改變燈管的電流,從而控制亮度。這樣兩路 輸出是可以分別獨立控制的,是互相解耦的。當多開關變換電路采用橋式電路 拓樸時,由于實現(xiàn)了零電壓開關,功率管的開關損耗有效降低。這樣,就實現(xiàn) 了一種低成本、高效率的兩路輸出的電源裝置。


圖1為現(xiàn)有技術液晶電視電源裝置的電路原理圖; 圖2為本實用新型所提供的電源裝置的原理圖3為本實用新型所提供的電源裝置的電路圖4為本實用新型所提供的變壓器緊密耦合的剖面示意圖6為本實用新型所提供的實施例的電路圖7為本實用新型所提供的推挽電路與變壓器組合的電路圖9為本實用新型所提供的準半橋電路與變壓器組合的電路圖11為本實用新型所提供的全橋電路與變壓器組合的電路圖。
具體實施方式

圖2為本實用新型所提供的電源裝置的原理圖,基本原理是燈管驅動電 路中采用兩個變壓器,相應設置兩路輸出,其一,第一變壓器原邊繞組與副邊 繞組緊密耦合,其副邊繞組輸出低壓直流電壓到功放和控制電路,其低壓直流 電壓與開關頻率無關,穩(wěn)定度取決于功率因數(shù)校正電路PFC輸出電壓的穩(wěn)定; 其二,第二變壓器原邊繞組與副邊繞組松散耦合,其副邊繞組去驅動燈管,通 過改變開關頻率可以控制燈管的電流。這樣只要設置一個很小功率的待機電 源,就可以省略圖1所示現(xiàn)有技術液晶電視二合一電源中的較大功率的控制電 源。
圖3為本實用新型所提供的電源裝置的電路圖,該電源裝置包括接電網的 整流電路,接整流電路直流輸出的功率因數(shù)校正電路、接功率因數(shù)校正電路高 壓直流輸出的多開關變換電路、變壓器T,的原邊繞組和變壓器丁2的原邊繞組 并聯(lián)接多開關變換電路;
所述變壓器T,包括一個原邊繞組N,和副邊繞組N2和N2,,副邊繞組N2 和N2,與原邊繞組Ni緊密耦合,所述原邊繞組Ni的輸入接多開關交換電路交 流輸出,副邊繞組N2和N2,分另U串接二極管,構成全波整流電^各,電阻R與 電容Q并聯(lián)接全波整流電路的輸出;
由于變壓器T,的原邊繞組N,和副邊繞組N2和N2,緊密耦合,對原邊繞組 N,和副邊繞組N2來說,N,和N2之間的阻抗很小,驅動其他電路的變壓器副 邊繞組N2的整流輸出電壓為
可見N2的整流輸出電壓)/2只決定于輸入電壓^和變壓器的變比,與開關 頻率無關;所述輸入電壓^為接多開關變換電路的輸出電壓;從以上分析可以 看出,只要^穩(wěn)定,^就會穩(wěn)定,在實際應用中^穩(wěn)定值可以控制在5%以內, 因此^穩(wěn)定值也可以控制在5%以內,可正常供電給放大電路,滿足使用者需要。
所述變壓器T2包括一個原邊繞組N21和一個副邊繞組N22,所述原邊繞組
N2I的輸入接多開關交換電路交流輸出,副邊繞組N22與原邊繞組N2,松散耦合,
燈管與電容C22串接,最后與電容C2I并聯(lián)接副邊繞組N22。
由于變壓器T2中原邊繞組N21與副邊繞組N22 *>散耦合,N21和N22的漏 感形成所述電感L,與電容C21和C22構成諧振電^f各,驅動所述燈管RL,通過 &的電流是頻率的函數(shù),隨頻率增加而降低,從而實現(xiàn)調光功能,因此可以 通過改變頻率的方式控制燈管電流和亮度。
參閱圖4,所述副邊繞組N2與原邊繞組N,緊密耦合是指副邊繞組N2和原 邊繞組N,位于同 一個同心圓平面內,N2位于繞組之間形成同心圓三明治結構。
參閱圖5,所述副邊繞組N22與原邊繞組N2,松散耦合是指原邊繞組N21
與副邊繞組N22不在同一個同心圓平面內,并且副邊繞組N22與原邊繞組N21
隔開,形成至少大于6mm的爬電距離。
多開關電路可以采用推挽電路拓樸、全橋電路拓樸電路或半橋電路拓樸, 下面以半橋電路拓樸舉例,參照圖6,多開關電路采用半橋電路拓樸,變壓器 T,的原邊繞組N,和變壓器T2的原邊繞組N21并聯(lián)接半橋電路的輸出;T2副邊 繞組電壓反饋到變頻控制電路和驅動電路,驅動電路對變頻控制電路的結果信 號進行放大等信號處理,驅動電路的輸出分別接場效應管Q,的柵極和場效應
管Q2的柵極,Q,的源極和Q:2漏極連接,電容0 與0)2串聯(lián),且Qn與Q,的
漏極連接,Q)2與Q2的源極連接,T,的原邊繞組和T2的原邊繞組并聯(lián),其一
端接Q,的源極,另一端接Qh與Co2連接的中點;也可以利用燈管&的電流 反饋到變頻控制電路和驅動電路,不影響本實用新型的實現(xiàn)。
多開關電路采用推挽電路,與變壓器組合的電路圖如圖7所示,開關S, 和S2的開關頻率的變化可以控制燈管RL電流的變化;
多開關電路采用半橋電路,與變壓器組合的電路圖如圖8所示,開關S, 和S2的開關頻率的變化可以控制燈管R^電流的變化;
多開關電路采用準半橋電路,與變壓器組合的電路圖如圖9或圖IO所示, 開關S,和S2的開關頻率的變化可以控制燈管Rt電流的變化;
多開關電路采用全橋電路,與變壓器組合的電路圖如圖ll所示,開關S,、 S2、 S3和S4的開關頻率的變化可以控制燈管RL電流的變化。
以上可以看出,本實用新型所提供的電源裝置需要兩個變壓器Tt和T2, 分別用于驅動燈管和用戶電路,相比現(xiàn)有電源技術,省略了專門用于驅動用戶 電路的大功率控制電源,節(jié)省了生產成本。只要補充一個很小功率的待機電源 來供電給CPU電路,即可實現(xiàn)液晶電視二合一電源的應用和其他類似應用, 成本大為降低,功耗有效降低。
由于半橋變換電路仍然工作在零電壓開關狀態(tài),因此變換效率仍然很高, 整個電源裝置的效率也得到了提高。因T,的原邊繞組和副邊繞組緊密耦合, 其副邊繞組整流輸出的低壓直流電壓與多開關變換電路的控制頻率無關,其穩(wěn) 定性取決于功率因數(shù)校正電路輸出的穩(wěn)定性,可以滿足用戶要求,其低壓直流 電壓被設計在18 24V之中的任意一個電壓值,可以直接給功放電路供電。至 于控制和圖像處理電路所需要的各種控制電壓可以在用戶電路板上增加一些 簡單的DC/DC變化電^各即可,這樣控制電壓及其時序就可由控制和圖像處理 電路直接控制。
采用本實用新型所提供的電源裝置后,液晶電視電源可以直接由液晶屏生 產廠家配套提供,給用戶的接口只有一個5V待機電壓和啟動后輸出的18-24V 電壓,用戶在電源上可以節(jié)省大量的時間和精力,而液晶電碎見電源的成本因為 大身見模標準化生產而大大降4氐。這種變壓器作為電源裝置與液晶屏組成一個整
體后,電源的輸出可以歸一化為一種電壓,易于形成標準,方便用戶使用,從 而為大批量生產打下了基礎。
除了在液晶電視電源上的應用外,本實用新型所提供的電源裝置也可以應 用在類似的場合。
以上對本實用新型所提供的一種電源裝置進行了詳細介紹,本文中應用了 具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述,以上實施例的說明只是 用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想;同時,對于本領域的一^L技術 人員,依據本實用新型的思想,在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處,
綜上所述,本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1、一種電源裝置,其特征在于包括第一變壓器和第二變壓器,第一變壓器的原邊繞組與第二變壓器的原邊繞組并聯(lián),所述第一變壓器的原邊繞組和第二變壓器的原邊繞組并聯(lián)后的輸入端接交流,所述第一變壓器包括原邊繞組和至少一個副邊繞組,所述至少一個副邊繞組和原邊繞組緊密耦合;所述第二變壓器包括原邊繞組和至少一個副邊繞組,所述副邊繞組和原邊繞組松散耦合,所述副邊繞組輸出接電容,所述副邊繞組和所述電容構成振蕩電路,一起驅動負載。
2、 根據權利要求1所述的電源裝置,其特征在于所述至少一個和原邊 繞組緊密耦合的副邊繞組數(shù)量為二,并且串接二極管,構成全波整流電路。
3、 根據權利要求2所述的電源裝置,其特征在于,進一步包括為所述變 壓器提供交流輸入的多開關變換電路。
4、 根據權利要求3所述的電源裝置,其特征在于,所述多開關變換電路 是推挽電路拓樸、半橋電^各拓樸或全橋電路拓樸電路。
5、 根據權利要求3所述的電源裝置,其特征在于,進一步包括功率因數(shù) 校正電路,其輸出高壓直流到所述的多開關變換電路的輸入。
專利摘要本實用新型公開了一種電源裝置,包括第一變壓器和第二變壓器,第一變壓器的原邊繞組與第二變壓器的原邊繞組并聯(lián),所述第一變壓器的原邊繞組和第二變壓器的原邊繞組并聯(lián)后的輸入端接多開關變換電路的輸出,所述第一變壓器包括原邊繞組和至少一個副邊繞組,所述至少一個副邊繞組和原邊繞組緊密耦合;所述第二變壓器包括原邊繞組和至少一個副邊繞組,所述副邊繞組和原邊繞組松散耦合,所述副邊繞組輸出接有電容,所述副邊繞組和所述電容構成振蕩電路,一起驅動負載。本實用新型所提供的電源裝置可以實現(xiàn)兩路獨立輸出,并降低電源成本,降低功耗。
文檔編號H02M3/28GK201001089SQ200620160098
公開日2008年1月2日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權日2006年11月28日
發(fā)明者楊東平 申請人:楊東平
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