LED顯示屏用電源的設計
2.2 DC/DC主電路設計
DC/DC主電路采用單端雙正激電路。單端雙正激電路相對于其它拓撲電路結構,開關管承受電壓低,在控制電路設計中不必擔心共態(tài)導通問題,也不會因電路不對稱發(fā)生高頻變壓器單向偏磁,即不存在變壓器飽和問題,是一種可靠性較高的電路??紤]到整機的高度不超過60mm,以及變壓器工藝、安裝、散熱的要求,DC/DC變換采用雙變壓器、雙輸出電感結構。變壓器原邊并聯(lián),副邊各自用一個輸出電感,如圖4所示。
圖4 雙正激無損吸收主電路
該電路的無損吸收網(wǎng)絡不同于AC/DC部分電路所采用的無損吸收網(wǎng)絡。它僅使開關管完成了零電壓關斷過程。以下以開關Q2為例(Q1與Q2變化狀態(tài)相同),簡述該網(wǎng)絡的工作原理。
1)導通過程
Q1、Q2開通時,除一路電流通過Q1、T1副邊、Q2外,另一路電流流過Q1、C5、L7、D10、C7、Q2形成LC振蕩回路,C5、C7被充電。當A與B點之間的電壓uAB等于主電路電壓VDC時,由于D10的單向導電性,振蕩結束。電感L7起限制C7、C5中的電流變化的作用。Q1、Q2中流過的電流為從副邊折算到原邊的負載電流與C5、C7充電電流之和。
2)關斷過程
Q1、Q2關斷時,由于B點對地電壓為零,C7從零開始充電,Q2對地電壓uQ2緩慢上升,Q2零電壓關斷。加在Q2上的電壓因二極管D15的鉗位作用,最終為VDC。因此,B點電壓升為VDC。Q2實現(xiàn)零電壓關斷過程。
由于變壓器勵磁電感、漏感及引線寄生電感所引起的感應電勢的能量通過C7、D14返回電源,Q2上的電壓維持在VDC直到變壓器原邊磁通復位。此時,Q1、Q2上的電壓分別為VDC/2直到新的工作周期。
Q2的開通期間與關斷期間的狀態(tài)與普通開關管同期間的狀態(tài)相同。
圖5為實測Q2開關波形。圖6為實測Q2零電壓關斷波形。
圖5 Q2的D-S極開關波形
圖6 Q2的關斷時間
從以上分析中,可以總結出以下特點。
1)電路中每個開關管的最大工作電壓等于電源電壓。
2)Q1、Q2關斷的電壓上升率分別決定于電容C5、C7的容量。
2.3 控制電路設計
為保證電源安全可靠地工作,電路設計中采用TOP224Y制作一反激式開關電源作為輔助源,如圖7所示。其兩路輸出分別為AC/DC部分和DC/DC部分的控制電路供電。
圖7 輔助電源電路
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