專利名稱：一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效率的電源系統(tǒng)，具體指一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品的主開關(guān)反激式電源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
如圖I所示，圖I為現(xiàn)有一種輸出功率在150W左右的液顯示產(chǎn)品的電源系統(tǒng)局部電路圖。市用交流電經(jīng)EMI濾波電路01進(jìn)行EMI濾波后再經(jīng)過橋式整流電路02進(jìn)行全波整流后輸出一脈動(dòng)直流電壓作為PFC升壓電路03 (升壓式功率因數(shù)校正電路)的輸入電壓，經(jīng)過PFC升壓電路03升壓后從輸出一約為400V左右直流電提供給主開關(guān)反激式電源的變壓器TOl做電壓轉(zhuǎn)換，經(jīng)整流二極管D03整流后再經(jīng)過電解電容C03、電感L01、電解電容 C04濾波電路濾波后輸出如24V直流電作為液晶面板燈管的驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓，且24V直流電經(jīng)反饋控制電路07進(jìn)行采樣反饋處理后輸出給驅(qū)動(dòng)芯片UOl的反饋輸入端，使驅(qū)動(dòng)芯片UOl能及時(shí)控制變壓器TOl輸出能量，以便輸出穩(wěn)定的24V直流電，PFC升壓電路03升壓后輸出約為400V提供給待機(jī)電源電路05進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出如5V直流電作為主板電路08的供電電壓,主板電路08的微控制器(MCU)或是圖像處理器輸出一PS_on的信號來控制供電控制電路04是否提供Vcc供電電壓給主開關(guān)反激式電源的驅(qū)動(dòng)芯片UOI及PFC升壓電路03內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片，以便在待機(jī)條件下供電控制電路04能接收PS_on低電平(low)信號，使供電控制電路04停止向驅(qū)動(dòng)芯片UOl及PFC升壓電路03的驅(qū)動(dòng)芯片輸出供電電壓，從而使主開關(guān)反激式電源及PFC升壓電路03停止工作，達(dá)到待機(jī)時(shí)更加節(jié)能。待機(jī)電源電路05輸出一供電電壓提供給供電控制電路04，從供電控制電路04提供給驅(qū)動(dòng)芯片UOl作為供電電壓；并提供給PFC升壓電路03內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片作為供電電壓。在主開關(guān)反激式電源的變壓器TOl的初級側(cè)繞組NOl的打點(diǎn)端與非打點(diǎn)端之間還接一由二極管D01、電容C02、功率電阻R02組成的RCD吸收鉗位電路06，以吸收N溝道的場效應(yīng)晶體管QOl截止時(shí)漏極所產(chǎn)生尖峰電壓，確保場效應(yīng)晶體管QOl漏極所產(chǎn)生電壓在任何時(shí)間都不超過該N溝道的場效應(yīng)晶體管本身的最大耐壓規(guī)格，且存在一定的設(shè)計(jì)寬度；在N溝道的場效應(yīng)晶體管QOl截止時(shí)，N溝道的場效應(yīng)晶體管QOl漏極與源極之間產(chǎn)生電壓Vds (QOl) =PFC輸出電壓+變壓器TOl的次級繞組N02反射電壓+變壓器TOl漏感產(chǎn)生的尖峰電壓。Vds (QOl) =400V+ (24+Vf) *Np/Ns+Ip*Jlpk/ ( Coss + C2 + Cp )Vf-整流二極管D03正向?qū)▔航?；Np—變壓器TOl初級繞組NOl的圈數(shù)；Ip-流過變壓器TOl初級繞組NOl峰值電流；Ns—變壓器TOl次級繞組N02的圈數(shù)；Lpk-變壓器TOl初級繞組NOl的漏感；CoSS—N溝道場效應(yīng)晶體管QOl輸出寄生電容；C02—RCD吸收鉗位電路06中的電容；Cp------變壓器寄生電容；假設(shè)Vf=0.7V;Np=48T ；Ns=6T ；Ip=2. 5A ；Lpk=9uH ；Coss+Cp=1000pF ；
C02=1500pF 時(shí)，Vds (QOl) =400V+24. 7V*48/6+(2. 5*3000/50) V=747. 6V,故場效應(yīng)
晶體管QOl通常需要選最規(guī)耐壓規(guī)格為800V的N溝道場效應(yīng)晶體管，且在QOl截止時(shí)，由于變壓器TOl初級繞組NOl的打點(diǎn)端比非打點(diǎn)端電壓高AV=747. 6V-400V=347. 6V，故在QOl截止時(shí)，二極管DOl正向?qū)?，尖峰電壓?jīng)過C02電容緩沖后由功率電阻R02泄放到變壓器TOl初級繞組NOl的非打點(diǎn)端，故在場效應(yīng)晶體管Ql截止期間，將在功率電阻R02上損耗一較大的功耗，從而降低了電源整體轉(zhuǎn)換效率。綜上分析及計(jì)算，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)缺陷
I、現(xiàn)有主開關(guān)反激式電源初級側(cè)N溝道場效應(yīng)晶體管QOl需要耐高壓制程的場效應(yīng)管，而高壓制程的場效應(yīng)管其導(dǎo)通時(shí)的阻抗Rds (on)往往較高，容易使場效應(yīng)晶體管QOl在導(dǎo)通時(shí)造成在MOS管漏極與源極之間Rds(on)出現(xiàn)較大的損耗。2、現(xiàn)有主開關(guān)反激式電源，在N溝道場效應(yīng)晶體管QOl導(dǎo)通時(shí)，漏極電壓會從OV上升到700V左右高壓，而在N溝道場效應(yīng)晶體管QOl截止時(shí)，QOl漏極電壓會從600V左右高壓下降到0V，使得該主開關(guān)反激式電源的N溝道場效應(yīng)晶體管QOl在做導(dǎo)通及截止時(shí)有一較大的開關(guān)損失，最終轉(zhuǎn)換為熱能，故較大功率的反激式電源，由于損耗在N溝道場效應(yīng)晶體管QOl上功耗較大，故往往需要增加一較大面積的散熱片做散熱之用，以防止場效應(yīng)晶體管QOl上的溫度超規(guī)格使用。3、在N溝道場效應(yīng)晶體管QOl截止時(shí)，在RCD吸收回路中的功率電阻R02上會損耗一較大的功耗，從而降低了電源整體轉(zhuǎn)換效率。4、變壓器TOl的圈數(shù)比N=Np/Ns不能太大，因?yàn)楫?dāng)N越大，且在場效應(yīng)晶體管QOl截止時(shí)，變壓器TOl的次級側(cè)反射電壓(24+Vf) *Np/Ns就會越大，會導(dǎo)致N溝道場效應(yīng)晶體管QOl需要選擇更高耐壓規(guī)格的MOS管，以及N溝道場效應(yīng)晶體管QOl管在導(dǎo)通、截止?fàn)顟B(tài)及導(dǎo)通期間的Rds(on)損耗就會增大，從而會導(dǎo)致電源整體轉(zhuǎn)換效率降低。5、當(dāng)變壓器TOl的圈數(shù)比N=Np/Ns較小時(shí)，在N溝道場效應(yīng)晶體管QOl導(dǎo)通時(shí)，變壓器TOl初級繞組NOl反射到次級繞組N02電壓400V*Ns/Np=400V/N增大，這會造成整流二極管D03需要選擇較高耐反向峰值電壓的肖特基二極管，如24V輸出通常需要選耐壓規(guī)格為200V的肖特基二極管，而肖特基二極管做整流時(shí)，由于正向?qū)妷篤F值較大，故在該整流二極管上通常會有一較大的功率損耗，所以一般在該整流二極管上需要加一面積較大的散熱片做導(dǎo)熱之用，以防止該整流二極管本體溫度超規(guī)，另耐壓越高的二極管，其在流過相同正向電流的條件下，VF值也越大，使之損耗在該整流二極管上的功耗也越大。綜合以上問題，目前反激式開關(guān)電源一般只能適用在輸出功率在180W以內(nèi)的電源系統(tǒng)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提升電源產(chǎn)品的整體電能轉(zhuǎn)換效率，使電源產(chǎn)品能適用于更大的輸出功率。本發(fā)明可通過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，其與主板電路連接，并由主板電路中的MCU或是圖像處理器提供一待機(jī)控制信號給該反激式電源系統(tǒng)；所述的高效率的反激式電源系統(tǒng)包括EMI濾波電路、橋式整流電路、PFC升壓電路、供電控制電路、待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路和驅(qū)動(dòng)芯片、輸出整流濾波電路、反饋控制電路、高壓大電容C5、反激式變壓器Tl和場效應(yīng)晶體管Ql ;所述的EMI濾波電路接收市用交流電并進(jìn)行EMI濾波，并將濾波后的交流電壓經(jīng)橋式整流電路進(jìn)行全波整流后生成一脈動(dòng)直流電壓作為PFC升壓電路輸入電壓，所述的供電控制電路接收由主板電路中的MCU或是圖像處理器輸出的一待機(jī)控制信號，所述的供電控制電路的供電輸出端分別連接驅(qū)動(dòng)芯片的供電輸入端和PFC升壓電路的供電輸入端，所述供電控制電路的供電輸入端連接待機(jī)電源電路的供電輸出端；所述PFC升壓電路的輸出端連接高壓大電容C5正端，所述的高壓大電容C5負(fù)端接初級側(cè)地；所述驅(qū)動(dòng)芯片的PWM輸出端通過一電阻Rl連接場效應(yīng)晶體管Ql的柵極，所述場效應(yīng)晶體管Ql的漏極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，場效應(yīng)晶體管Ql的源極接初級側(cè)地；所述的變壓器Tl的次級繞組N2與輸出整流濾波電路連接，所述輸出整流濾波電路的輸出端輸出一直流電作為液晶面板燈管的驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓；所述的待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路接收PFC升壓電路輸出電壓，并經(jīng)過該電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出另一直流電作為主板電路供電輸入電壓；所述的反饋控制電路輸入端連接輸出整流濾波電路的輸出端，所述的反饋控制電路的輸出端連接驅(qū)動(dòng)芯片的反饋輸入端；所述的反激式電源系統(tǒng)上還設(shè)有準(zhǔn)位移位電路、反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路和場 效應(yīng)晶體管Q2 ;所述的準(zhǔn)位移位電路的第一端連接PFC升壓電路的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路的第二端連接反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q2的柵極；所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的供電輸入端連接供電控制電路的供電輸出端，所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的信號輸入端連接驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號輸出端；所述的場效應(yīng)晶體管Q2的源極與PFC升壓電路的輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q2的漏極與變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端連接。所述的準(zhǔn)位移位電路包括穩(wěn)壓二極管ZDl、電阻R2和電容C2，所述的PFC升壓電路的輸出端分別與準(zhǔn)位移位電路的穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極和電阻R2—端連接；所述的場效應(yīng)晶體管Q2的柵極分別與準(zhǔn)位移位電路的穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R2的另一端和電容C2 一端連接，所述準(zhǔn)位移位電路的電容C2的另一端與反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的輸出端連接。所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路包括場效應(yīng)晶體管Q3、場效應(yīng)晶體管Q4和電阻R3 ；所述的場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和場效應(yīng)晶體管Q4的柵極分別與驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q4的源極與供電控制電路輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q4的漏極分別與電阻R3 —端、準(zhǔn)位移位電路中的電容C2另一端相連接，所述電阻R3另一端與場效應(yīng)晶體管Q3的漏極相連接，所述場效應(yīng)晶體管Q3的源極接初級側(cè)地。所述的場效應(yīng)晶體管Ql和場效應(yīng)晶體管Q3為N溝道場效應(yīng)晶體管，所述的場效應(yīng)晶體管Q2和場效應(yīng)晶體管Q4為P溝道場效應(yīng)晶體管。所述的反激式電源系統(tǒng)還設(shè)有二極管Dl和二極管D2，所述的二極管Dl的正極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，二極管Dl的負(fù)極連接PFC升壓電路的輸出端；所述的二極管D2的正極連接初級側(cè)地，二極管D2的負(fù)極連接變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端。采用以上結(jié)構(gòu)，不僅大幅度的降低場效應(yīng)晶體管開關(guān)時(shí)造成的功率損耗，而且在電源系統(tǒng)中可選取耐壓規(guī)格較低的場效應(yīng)晶體管和輸出整流二極管；同時(shí)可以提升變壓器初次級圈數(shù)比N=Np/Ns，即在初級繞組NI的圈數(shù)不變的情況下，可減少次級繞組N2的圈數(shù)，從而可使變壓器體積縮小，提升電源的整體轉(zhuǎn)換效率，使該電源適合于更大功率的液晶顯示產(chǎn)品。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明；圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的一種電源系統(tǒng)電路圖；圖2為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的電路圖；圖3為本發(fā)明中場效應(yīng)晶體管的開關(guān)動(dòng)作原理的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式

如圖2所示，本發(fā)明高效率的反激式電源系統(tǒng)其與主板電路連接，并由主板電路8中的MCU或是圖像處理器提供一待機(jī)控制信號給該反激式電源系統(tǒng)；所述的反激式電源系統(tǒng)包括EMI濾波電路I、橋式整流電路2、PFC升壓電路3、供電控制電路4、待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路5和驅(qū)動(dòng)芯片U1、輸出整流濾波電路6、反饋控制電路7、高壓大電容C5、反激式變壓器Tl和場效應(yīng)晶體管Ql ;所述的EMI濾波電路I接收市用交流電并進(jìn)行EMI濾波，并將濾波后的交流電壓經(jīng)橋式整流電路2進(jìn)行全波整流后生成一脈動(dòng)直流電壓作為PFC升壓電路3輸入電壓，再經(jīng)過PFC升壓電路(升壓式功率因數(shù)校正電路)3升壓后輸出一約為400V左右直流電提供給主開關(guān)反激式電源的變壓器Tl作電壓轉(zhuǎn)換。所述的供電控制電路4接收由主板電路8中的MCU或是圖像處理器輸出的一待機(jī)控制信號，所述的供電控制電路4的供電輸出端分別連接驅(qū)動(dòng)芯片Ul的供電輸入端和PFC升壓電路3的供電輸入端，所述供電控制電路4的供電輸入端連接待機(jī)電源電路5的供電輸出端；所述PFC升壓電路3的輸出端連接高壓大電容C5正端，所述的高壓大電容C5負(fù)端接初級側(cè)地；所述驅(qū)動(dòng)芯片Ul的PWM輸出端通過一電阻Rl連接場效應(yīng)晶體管Ql的柵極，所述的驅(qū)動(dòng)芯片Ul的PWM信號輸出端與N溝道場效應(yīng)晶體管Ql之間還設(shè)有電阻Rl，所述的電阻Rl用來控制N溝道場效應(yīng)晶體管Ql開關(guān)速度；所述場效應(yīng)晶體管Ql的漏極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，場效應(yīng)晶體管Ql的源極接初級側(cè)地；所述的變壓器Tl的次級繞組N2與輸出整流濾波電路6連接；所述的輸出整流濾波電路6包括整流二極管D3、電解電容C3、電解電容C4和電感LI，所述的變壓器Tl的次級繞組N2打點(diǎn)端與整流二極管D3正極連接，所述D3負(fù)極與電解電容C3正極、電感LI 一端連接,所述的電感LI另一端與電解電容C4正極連接,所述的電解電容C3和電解電容C4的負(fù)極及變壓器Tl的次級繞組N2非打點(diǎn)端接次級側(cè)地；所述的PFC升壓電路3輸出的400V電壓經(jīng)變壓器Tl做電壓轉(zhuǎn)換且經(jīng)D3 二極管做整流后再經(jīng)由濾波電路濾波后輸出一電壓約如24V的直流電，該直流電通常會作為液晶面板燈管的驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓。所述的待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路5接收PFC升壓電路3輸出電壓，并經(jīng)過該電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出另一直流電作為主板電路8供電輸入電壓；所述的反饋控制電路7輸入端連接輸出整流濾波電路6的輸出端，所述的反饋控制電路7的輸出端連接驅(qū)動(dòng)芯片Ul的反饋輸入端。所述的反激式電源系統(tǒng)上還設(shè)有準(zhǔn)位移位電路9、反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10和場效應(yīng)晶體管Q2 ;所述的準(zhǔn)位移位電路9的第一端連接PFC升壓電路3的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路9的第二端連接反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路9的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q2的柵極；所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10的供電輸入端連接供電控制電路4的供電輸出端，所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10的信號輸入端連接驅(qū)動(dòng)芯片Ul的PWM信號輸出端；所述的場效應(yīng)晶體管Q2的源極與PFC升壓電路3的輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q2的漏極與變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端連接。本發(fā)明由此利用準(zhǔn)位移位電路9來驅(qū)動(dòng)該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q2，采用反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10來為P溝道場效應(yīng)晶體管Q2提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中所述的準(zhǔn)位移位電路9包括穩(wěn)壓二極管ZD1、電阻R2和電容C2，所述的PFC升壓電路3的輸出端分別與準(zhǔn)位移位電路9的穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極和電阻R2 —端連接(即準(zhǔn)位移位的第一端為穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極和電阻R2 —端);所述的P溝道場效應(yīng)晶體管Q2的柵極分別與穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R2的另一端和電容C2一端連接(即準(zhǔn)位移位的輸出端為穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R2的另一端和電容C2 —端)，所述的電容C2的另一端與反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路6的輸出端連接(S卩準(zhǔn)移位位電路9第二端為電容C2的另一端)。所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10包括N溝道場效應(yīng)晶體管Q3、P溝道場效應(yīng)晶體管Q4和電阻R3 ;所述的N溝道場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和P溝道場效應(yīng)晶體管Q4的柵極 分別與驅(qū)動(dòng)芯片Ul的PWM信號輸出端連接，所述的P溝道場效應(yīng)晶體管Q4的源極與供電控制電路4供電輸出端連接，所述的P溝道場效應(yīng)晶體管Q4的漏極分別與電阻R3 —端、準(zhǔn)位移位電路9中的電容C2另一端相連接，所述電阻R3另一端與N溝道場效應(yīng)晶體管Q3的漏極相連接，所述場效應(yīng)晶體管Q3的源極接初級側(cè)地。主開關(guān)反激式電源的驅(qū)動(dòng)芯片Ul的供電輸入端、PFC升壓電路3內(nèi)部驅(qū)動(dòng)芯片的供電輸入端及P溝道場效應(yīng)晶體管Q4源極接收由供電控制電路4的輸出端提供的Vcc供電電壓，供電控制電路4的供電輸入端接收從待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路5供電輸出端輸出的Vcc供電電壓，供電控制電路4的控制信號輸入端接收從主板電路8提供的PS_on控制信號來控制供電控制電路4的輸出端是否要提供Vcc供電電壓給PFC升壓電路3、主開關(guān)反激式電源的驅(qū)動(dòng)芯片Ul及P溝道場效應(yīng)晶體管Q4的源極工作；當(dāng)正常工作時(shí)，主板電路8內(nèi)的MCU或是圖像處理器輸出一為高電平的PS_on的控制信號使PFC升壓電路3、主開關(guān)反激式電源的驅(qū)動(dòng)芯片Ul得到Vcc供電電壓而能正常工作；當(dāng)在待機(jī)模式下，主板電路8內(nèi)的MCU或是圖像處理器輸出一為低電平的PS_on的控制信號使得供電控制電路4停止輸出Vcc供電電壓給PFC升壓電路3、主開關(guān)反激式電源的驅(qū)動(dòng)芯片U1，使得PFC升壓電路3、主開關(guān)反激式電源停止工作，而使得在待機(jī)模式下更加省電。所述的反激式電源系統(tǒng)還設(shè)有二極管Dl和二極管D2，所述的二極管Dl的正極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，二極管Dl的負(fù)極連接PFC升壓電路3的輸出端；所述的二極管D2的正極連接初級側(cè)地，二極管D2的負(fù)極連接變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端，D1、D2 二極管作用為當(dāng)Q1、Q2場效應(yīng)管截止時(shí)，變壓器Tl的漏感所產(chǎn)生的能量通過D1、D2 二極管回流至高壓大電容C5正端，使電源轉(zhuǎn)換效率更高。所述的反饋控制電路7輸入端采樣輸出整流濾波電路6的輸出端電壓，并做反饋處理，且反饋控制電路7輸出端輸出一反饋信號給驅(qū)動(dòng)芯片Ul的反饋輸入端，用作控制變壓器Tl輸出能量,使輸出整流濾波電路6的輸出端輸出一穩(wěn)定的直流電。如圖3所示，場效應(yīng)晶體管Ql、Q2、Q3、Q4在電路中的動(dòng)作原理如下⑴在tl時(shí)刻驅(qū)動(dòng)芯片Ul的PWM信號輸出端輸出一由低電平(即為Low信號，其電位大小為O伏特電壓)變?yōu)楦唠娖?即為=High信號，其電位大小為Vcc伏特電壓)信號，此時(shí)N溝道場效應(yīng)晶體管Ql導(dǎo)通，同時(shí)反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10的P溝道場效應(yīng)晶體管Q4柵極與源極之間電壓Vgs (Q4) =Vg4-Vs4=Vcc-Vcc=0V,故此時(shí)該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q4截止；且N溝道場效應(yīng)晶體管Q3柵極與源極之間電壓Vgs (Q3) =VH=Vcc,故此時(shí)該N溝道場效應(yīng)晶體管Q3柵極為高電平而被導(dǎo)通；使得準(zhǔn)位移位電路9第二端(即移位電容C2與P溝道場效應(yīng)管Q4的漏極連接的那一端)由VH高電平變?yōu)榈碗娖?V，根據(jù)電容兩端電壓瞬間不能突變原理，使得P溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極電壓理論上可被拉低接近于VH電壓，一般所選的穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值Vzdl要小于VH電壓，故該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極端電壓Vg在tl時(shí)間Vg(tl)=400V-Vzdl (Vzdl為穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值，假設(shè)為9. IV)；故此時(shí)P溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極與源極之間電壓Vgs(Q2) = (400v-Vzdl)-400V=-Vzdl=-9. IV，使得該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q2導(dǎo)通，此時(shí)在變壓器Tl初級側(cè)產(chǎn)生一電流路徑經(jīng)由PFC升壓電路3輸出端一P溝道場效應(yīng)管Q2源極一P溝道場效應(yīng)管Q2漏極一變壓器Tl的初級繞組NI非打點(diǎn)端一變壓器Tl的初級繞組NI打點(diǎn)端一N溝道場效應(yīng)管Ql漏極一N溝道場效應(yīng)管Ql源極一初級側(cè)地；該電流Ids(Ql)初始值為Ipl ^ 0A,基本呈線性上升，變壓器Tl開始儲能，變壓器Tl的初級繞組NI和次級繞組N2打點(diǎn)端感應(yīng)電位極性為的電位，變壓器Tl的初級繞組NI和次級繞組N2非打點(diǎn)端感應(yīng)電位極性為“ + ”的電位，根據(jù)變壓器原理可知VN2(-)=-400V*Ns/Np，即此時(shí)變壓器Tl的次級繞組N2的打點(diǎn)端感應(yīng)一 電壓為-400V*Ns/Np的負(fù)電壓使得整流二極管D3反向截止，(Np為變壓器Tl初級繞組NI的圈數(shù)，Ns為變壓器Tl次級繞組N2的圈數(shù))。在t2時(shí)刻驅(qū)動(dòng)芯片Ul的輸出端輸出一由高電平(High)變?yōu)榈碗娖?Low)信號，此時(shí)，N溝道場效應(yīng)晶體管Ql截止，同時(shí)反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路10的P溝道場效應(yīng)晶體管Q4柵極與源極之間電壓Vgs (Q4) =Vg4-Vs4=0-VH=-VH=-Vcc,故該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q4導(dǎo)通，且場效應(yīng)晶體管Q3柵極與源極之間電壓Vgs (Q3) =OV,故N溝道場效應(yīng)晶體管Q3柵極為低電平而被截止；使得準(zhǔn)位移位電路9中第二端(即移位電容C2與P溝道場效應(yīng)管Q4的漏極連接的那一端)由OV低電平變?yōu)楦唠娖絍H，根據(jù)電容兩端電壓瞬間不能突變原理，使得P溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極電壓理論上可被抬高VH電壓，一般所選的穩(wěn)壓二極管ZDl的穩(wěn)壓值Vz dl要小于VH電壓，使得穩(wěn)壓二極管ZDl正向?qū)?，故P溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極端電壓在t2時(shí)間Vg(t2)=400V+0. 7V(0. 7V為穩(wěn)壓二極管ZDl正向?qū)〞r(shí)的壓降)，故此時(shí)P溝道場效應(yīng)晶體管Q2柵極與源極之間電壓Vgs (Q2) = (400v+0. 7V) -400V=0. 7V,使得該P(yáng)溝道場效應(yīng)晶體管Q2截止；此時(shí)變壓器Tl的初級繞組NI和次級繞組N2的打點(diǎn)端感應(yīng)一電位極性變?yōu)椤?+ ”的電位，變壓器Tl的初級繞組NI和次級繞組N2的非打點(diǎn)端感應(yīng)一電位極性變?yōu)榈碾娢?，故此時(shí)變壓器Tl的次級繞組N2的打點(diǎn)端感應(yīng)一電壓大于24V+Vf的電壓，使得整流二極管D3正向?qū)?，即變壓器Tl的次級繞組N2開始將變壓器存儲的能量釋放出來，在整流二極管D3產(chǎn)生一正向電流初始值為Isl，且基本呈線性減小的電流提供給輸出的輸出整流濾波電路6及負(fù)載；與此同此，由于變壓器Tl初級繞組NI漏感的存在，在N溝道場效應(yīng)晶體管Ql和P溝道場效應(yīng)晶體管Q2截止時(shí)，在N溝道場效應(yīng)晶體管Ql漏極產(chǎn)生一稍大于400V的電壓使得二極管Dl正向?qū)?，此時(shí)在變壓器Tl的初級側(cè)產(chǎn)生一電流路徑經(jīng)由初級側(cè)地一二極管D2正極一二極管D2負(fù)極一變壓器Tl的初級繞組NI非打點(diǎn)端一變壓器Tl的初級繞組NI打點(diǎn)端一二極管Dl正極一二極管Dl負(fù)極一高壓大電容C5正端。在N溝道場效應(yīng)晶體管Ql和P溝道場效應(yīng)晶體管Q2截止時(shí)，在N溝道場效應(yīng)晶體管Ql的漏極與源極之間產(chǎn)生一電壓Vds(Ql) =變壓器Tl的次級繞組N2反射電壓+變壓器Tl漏感產(chǎn)生的尖峰電壓只稍大于400V，同時(shí)在P溝道場效應(yīng)晶體管Q2的源極與漏極之間所產(chǎn)生的電壓Vds(Q2)=400V+Vf(D2)也只是稍大于400V ;故而①、場效應(yīng)晶體管Q1、Q2只需選用耐壓規(guī)格為500V且為目前業(yè)界通用價(jià)格低廉的場效應(yīng)晶體管，而不必去選用現(xiàn)有圖I架構(gòu)反激式電源QOl需要選用高耐壓規(guī)格800V以上的場效應(yīng)晶體管、耐電流規(guī)格相同的場效應(yīng)晶體管，其耐壓規(guī)格越低，其漏極與源極之間的導(dǎo)通阻抗Rds(on)也越低，使損耗在該場效應(yīng)晶體管上的功耗更小，使電源轉(zhuǎn)換效率更高、場效應(yīng)管Ql、Q2截止時(shí)，由于二極管Dl和D2處于正向?qū)顟B(tài)，而當(dāng)二極管Dl和D2正向?qū)〞r(shí)的正向壓降通常都較低，如0. 7V左右，故而二極管Dl和D2對場效應(yīng)管Ql的漏極與源極之間電壓有鉗位作用，故可適當(dāng)提高變壓器Tl初次級繞組的圈數(shù)比值N=Np/Ns，即可減少變壓器次級繞組圈數(shù)來縮小變壓器體積，以及提升變壓器效率，而變壓器Tl初次級繞組的圈數(shù)比值N提高時(shí)，由于整流二極管D3反向峰值電壓Vpeak=400V/N，故而整流二極管D3反向峰值電壓減小，故可選用耐壓規(guī)格更低的整流二極管，如圖I中整流二極管D03需采用20A/200V規(guī)格，則圖2中整流二極管D3只需采用20A/100V規(guī)格，而耐壓IOOV的二極管正向?qū)▔航递^200V低得多，使得整流二極管D3在做輸出整流時(shí)正向?qū)〒p耗更小，從而使得電源轉(zhuǎn) 換效率提升、本發(fā)明圖2中變壓器Tl漏感所產(chǎn)生的能量可通過二極管D1、D2返回到高壓大電空C5中重新存儲起來，而圖I中變壓器Tl漏感在場效應(yīng)晶體管Ql截止時(shí)，所產(chǎn)生的尖峰電壓的能量大部分被RCD吸收鉗位電路06中的電阻R02所消耗，最終轉(zhuǎn)換為熱能。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)，其與主板電路連接，并由主板電路中的MCU或是圖像處理器提供一待機(jī)控制信號給該反激式電源系統(tǒng)；所述的高效率的反激式電源系統(tǒng)包括EMI濾波電路、橋式整流電路、PFC升壓電路、供電控制電路、待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路和驅(qū)動(dòng)芯片、輸出整流濾波電路、反饋控制電路、高壓大電容C5、反激式變壓器Tl和場效應(yīng)晶體管Ql ;所述的EMI濾波電路接收市用交流電并進(jìn)行EMI濾波，并將濾波后的交流電壓經(jīng)橋式整流電路進(jìn)行全波整流后生成一脈動(dòng)直流電壓作為PFC升壓電路的輸入電壓，所述的供電控制電路接收由主板電路中的MCU或是圖像處理器輸出的一待機(jī)控制信號，所述的供電控制電路的供電輸出端分別連接驅(qū)動(dòng)芯片的供電輸入端和PFC升壓電路的供電輸入端，所述供電控制電路的供電輸入端連接待機(jī)電源電路的供電輸出端；所述PFC升壓電路的輸出端連接高壓大電容C5正端，所述的高壓大電容C5負(fù)端接初級側(cè)地；所述驅(qū)動(dòng)芯片的PWM輸出端通過一電阻Rl連接場效應(yīng)晶體管Ql的柵極，所述場效應(yīng)晶體管Ql的漏極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，場效應(yīng)晶體管Ql的源極接初級側(cè)地；所述的變壓器Tl的次級繞組N2與輸出整流濾波電路連接，所述輸出整流濾波電路的輸出端輸出一直流電作為液晶面板燈管的驅(qū)動(dòng)電路的輸入電壓；所述的待機(jī)電源轉(zhuǎn)換電路接收PFC升壓電路輸出電壓，并經(jīng)過該電路進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后輸出另一直流電作為主板電路供電輸入電壓；所述的反饋控制電路輸入端連接輸出整流濾波電路的輸出端，所述的反饋控制電路的輸出端連接驅(qū)動(dòng)芯片的反饋輸入端；其特征在于所述的反激式電源系統(tǒng)上還設(shè)有準(zhǔn)位移位電路、反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路和場效應(yīng)晶體管Q2 ;所述的準(zhǔn)位移位電路的第一端連接PFC升壓電路的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路的第二端連接反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的輸出端，所述的準(zhǔn)位移位電路的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q2的柵極；所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的供電輸入端連接供電控制電路的供電輸出端，所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的信號輸入端連接驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號輸出端；所述的場效應(yīng)晶體管Q2的源極與PFC升壓電路的輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q2的漏極與變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)，其特征在于所述的準(zhǔn)位移位電路包括穩(wěn)壓二極管ZDl、電阻R2和電容C2，所述的PFC升壓電路的輸出端分別與準(zhǔn)位移位電路的穩(wěn)壓二極管ZDl負(fù)極和電阻R2—端連接；所述的場效應(yīng)晶體管Q2的柵極分別與準(zhǔn)位移位電路的穩(wěn)壓二極管ZDl的正極、電阻R2的另一端和電容C2 —端連接，所述準(zhǔn)位移位電路的電容C2的另一端與反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)，其特征在于所述的反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路包括場效應(yīng)晶體管Q3、場效應(yīng)晶體管Q4和電阻R3 ;所述的場效應(yīng)晶體管Q3的柵極和場效應(yīng)晶體管Q4的柵極分別與驅(qū)動(dòng)芯片的PWM信號輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q4的源極與供電控制電路輸出端連接，所述的場效應(yīng)晶體管Q4的漏極分別與電阻R3 —端、準(zhǔn)位移位電路中的電容C2另一端相連接，所述電阻R3另一端與場效應(yīng)晶體管Q3的漏極相連接，所述場效應(yīng)晶體管Q3的源極接初級側(cè)地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)，其特征在于所述的場效應(yīng)晶體管Ql和場效應(yīng)晶體管Q3為N溝道場效應(yīng)晶體管，所述的場效應(yīng)晶體管Q2和場效應(yīng)晶體管Q4為P溝道場效應(yīng)晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品高效率的反激式電源系統(tǒng)，其特征在于所述的反激式電源系統(tǒng)還設(shè)有二極管Dl和二極管D2，所述的二極管Dl的正極連接變壓器Tl的初級繞組NI的打點(diǎn)端，二極管Dl的負(fù)極連接PFC升壓電路的輸出端；所述的二極管D2的正極連接初 級側(cè)地，二極管D2的負(fù)極連接變壓器Tl的初級繞組NI的非打點(diǎn)端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于液晶顯示產(chǎn)品的反激式電源系統(tǒng)，該反激式電源系統(tǒng)上設(shè)有準(zhǔn)位移位電路、反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路和場效應(yīng)晶體管Q2；準(zhǔn)位移位電路的第一端連接PFC升壓電路的輸出端，準(zhǔn)位移位電路的第二端連接反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的輸出端，準(zhǔn)位移位電路的輸出端連接場效應(yīng)晶體管Q2柵極；反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的供電輸入端連接供電控制電路的供電輸出端，反相驅(qū)動(dòng)功率放大電路的信號輸入端連接驅(qū)動(dòng)芯片U1的PWM信號輸出端；場效應(yīng)晶體管Q2源極與PFC升壓電路的輸出端連接，場效應(yīng)晶體管Q2的漏極與變壓器的初級繞組的非打點(diǎn)端連接。采用以上結(jié)構(gòu)，大幅降低場效應(yīng)晶體管開關(guān)時(shí)造成的功率損耗；可使用更低耐壓的輸出整流二極管，提升電源的整體轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H02M3/335GK102931848SQ20121047195
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者李宗晏, 葉眀藝 申請人:冠捷顯示科技(廈門)有限公司