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运用自定时电压检测技术提高LCD电视电源效率2022-01-14 00:05

本文摘要:在务求扩大LCD电视容积发展趋势的拓张下,谐振电源转换器的优势更为遭受电视机电源技术工程师的瞩目,由于他们能提供支援电源半导体材料元器件,使其运行在十分低的电源頻率,因此有利于电源变电器和耦合电容的微型化。文中将争辩怎样利用根据ZXGD3101即时控制板的自指定工作电压检验即时MOSFET操控基本原理,协助LCD电视等消费电子产品设计产品搭建低电源转换高效率。 利用对MOSFET的初中级两侧推行零工作电压电源(ZVS)能够搭建所述回绝,由于ZVS大幅降低了开关损耗。

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在务求扩大LCD电视容积发展趋势的拓张下,谐振电源转换器的优势更为遭受电视机电源技术工程师的瞩目,由于他们能提供支援电源半导体材料元器件,使其运行在十分低的电源頻率,因此有利于电源变电器和耦合电容的微型化。文中将争辩怎样利用根据ZXGD3101即时控制板的自指定工作电压检验即时MOSFET操控基本原理,协助LCD电视等消费电子产品设计产品搭建低电源转换高效率。  利用对MOSFET的初中级两侧推行零工作电压电源(ZVS)能够搭建所述回绝,由于ZVS大幅降低了开关损耗。开关损耗就越较低、高效率越高、MOSFET的热管理方法就越比较简单。

殊不知,电源键入二极管的规模不经济相当严重防碍了机器设备容积的更进一步小型化。  在大屏电视中,回绝在谐振电源内用以表层粘着MOSFET替代携带热管散热器的键入二极管。但是,因为时钟频率多元性、成本费和目前即时电子整流器解决方法佳的展示出,目前为止,应用这一取代计划方案的总数十分受到限制。  文中将表明了自指定工作电压检验即时MOSFET操控计划方案如何提高电源转换高效率。

  谐振转换器的优势  谐振转换器内的半导体材料电源具有硬电源特点,它独立国家于特性阻抗并降低了最高值电流,因此有可能扩大电源变电器和热管散热器的容积。提升的干扰信号(EMI)则是另一个优势。

  传统式的硬电源转换器通常更非常容易不会受到寄生电容和走电感的危害。这类危害展示出为高频率振铃、大电流顶峰和开关损耗,及其不期待的干扰信号。

  假如用在LCD电视内,因为液晶显示屏、电源和音效卡都坐落于相互,因此 干扰信号环境污染不容易比较严重危害影象和响声质量。具有ZVS特点的谐振转换器则会造成该类干扰信号。

  在各有不同谐振流形中,对前端开发DC医用汇流排转换而言,LLC谐振转换器依然是最有诱惑力的流形构造。图1即是该结构设计。    图1.携带管理中心抽头次级绕组的谐振LLC转换器  用以电容器与整合带磁变电器的磁感和漏感融合的方式,在软电源部分创设了一个简易的携带变压降血压(buckboost)转换特点的谐振槽。

LLC谐振转换器利用调整井然有序初中级电源的电源頻率来调节输出电压和输入电阻。  因为LCD电视电源需要遵循IEC61000-3-2规范,因此 在主輸出桥式整流器后应用了积极输出功率因素校准(PFC)降血压实控制器。PFC控制器将为谐振转换器的輸出获得稳压管后的390V,在长期工作中时,其幅度值转变并不算太大。

  在允差交流电输出电压下,可使谐振转换器工作中在类似串连的谐振槽頻率fr的頻率对其推行最佳化,在其中,fr=1/(2)(LlkCres)0.5)。  因而,可利用较为较宽的电源頻率转变,对于确立的特性阻抗转变对键入工作电压进行调整。

在特性阻抗比较轻和无载标准下,谐振转换器或者工作中在最高频率或者转到跨周(pulse-skipping)方式,以降低功耗。  怎样降低输出功率耗损  尤为重要的是,由于即便 性能卓越的萧特基二极管在流进大电流时都是会造成较高的反过来工作电压,因此 谐振转换器的键入电子整流器是通断耗损的一个最重要来源于。因而,次级线圈两侧即时整流器是广泛认为的提升 传统式二极管整流器高效率的合理地方式。

有二种操控方式可用。  第一种方式是利用即时其闸极驱动器信号与初中级两侧MOSFET的闸极驱动器来驱动器即时MOSFET。应用电源变压器将初中级两侧MOSFET的闸极驱动器信号传送到电源变电器的次级线圈两侧。

但对工作中在长特性阻抗范畴的LLC谐振转换器而言,这类方式没法造成最佳化的次级线圈两侧闸极驱动器信号。  在中国载和负载标准下,图1中,因为谐振槽工作电压和电流的光波,没法用以初中级两侧的信号驱动器键入即时电子整流器S1和S2。在负载标准下,转换器工作中在谐振頻率fr之上的地区,键入电子整流器电流看起来不到数,且在谐振槽的工作电压和电流间不会有差别。

  这一时钟频率上的不给出,导致键入电容器不在到数的电子整流器电流慢性期静电感应。由键入电容器静电感应导致的键入和电源变电器中间的力阻(reactivepower)会流是使转换高效率消沉的缘故。因而,该操控计划方案仅限用在为特性阻抗转变并不算太大的运用于设计方案谐振转换器。

  第二个操控方式是应用来自变电器次级线圈两侧的信号驱动器即时MOSFET。传感即时MOSFET电流的方式之一是利用一个电流检验变电器再加一个提取比较器。

随后利用比较器的键入信号再作利用油压缓冲器电晶体来驱动器次级线圈两侧MOSFET。  尽管可依据其现阶段电流情况进/关MOSFET,这类方式仍受制于很高的电源电路多元性和比较器的时钟频率推迟。近期,IC设计方案转型使即时整流器经常会出现了从传统式的根据电流变电器的检验方式向无耗损漏极工作电压感观技术性(以下图2下图)移往的征兆。

    图2.携带变换闸极驱动器、作为谐振转换器漏极工作电压传感的即时控制板  除开将MOSFET次级线圈两侧的力阻电流耗损降至小于外,这类新技术应用还进一步提高了转换高效率,另外也因为依然务必电流检验变电器,再加换成了比较慢对于此事比较器,因此降低了系统软件成本费。


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