1、开关电源工作原理类别
1.硬开关:开始于二十世纪六十年代研发的DC-DCPWM功率变换技术,所谓的"硬开关"是指功率管的开通或关断时,器件上的电压或电流不等于零,即强迫器件在其电压不为零时导通,或其电流不为零时关断,开通或关断有较大的损耗.应用硬开关技术的PWM功率变换器,其开关频率不适合太高,不然开关损耗太大,变换器的效率将大为减少.因为硬开关技术是在高电压时开通会产生非常强的电磁脉冲干扰画面,简洁经济的设计策略是使用行同步工作方法,使开关管导通干扰在信号的消隐期内.彩电中容易见到的有:松下M15,STR4090,STR40090,TEA2261,TEA2164电路工作于行频15KHz.彩色显示器不管使用何种器件,通常都要与行同步.工作频率小于80KHZ,散热片较大.
2.自激振荡式:彩电中容易见到的电源如:IX0689,STR6309,三洋80P.83P.A3,松下M16.MX-4等,自激振荡存在较大的导通和关断损耗,保护功能太弱,现在已基本淘汰.
3.软开关:开始于二十世纪七十年代研发的DC-DC功率变换器技术,所谓的"软开关"是指功率管的开通或关断时,器件上的电压或电流等于零,从而开关损耗为零.应用谐振原理,使开关变换器的开关管中的电流按正弦或按准正弦规律变化,当开关管电流自然过零时使开关关断;或开关管电压为零时,使开关管导通,简称ZCS或ZVS.考虑到本钱问题,在彩电中应用的是不完全谐振技术,即准谐振,简称ZVS-QRC,它仍然具备较小的电磁脉冲干扰和较高的效率.彩电中最早应用QRC技术的有TDA4601,不过受当时的设计水平和双极功率管的器件的限制,应用不是非常成功.QRC技术与双极管结合较为成功的是STRS6700系列厚模IC电源.因为双极管基区存在较多的载流子,开关速度较慢损耗大不是非常理想,当二十世纪九十年代V沟道功率场效应管器件技术成熟后,双极功率管在高频的QRC技术应用中已彻底退出.场效应管QRC技术的电源变换器具备非常高的性价比,高频化后变压器的体积小本钱低.在彩电单端反击式电路中应用的ZVS-QRC的电压工作波形的脉冲宽度和工作频率是随输入电压和输出负荷不断变化的.彩电中容易见到的有STRM.STRF.STRG.STW.KA5Q.FSCQ.TEA1507电源电路.
2、高安美GAMQRC超级开关电源模块的工作原理与设计介绍
1.基本的电路原理是ZVS-QRC,与彩电中目前容易见到的STRM.STRF.STRG.STRW.KA5Q.TEA1507一模一样,效率及电磁脉冲干扰也基本相同，代换时外围谐振电路元件参数通常无须修改，当代换非QRC的电源时，整体升级为QRC效率有提升。因ZVS-QRC是变频的,因此能自动适应不少不同谐振参数的变压器而正常工作。 [Page]
2.过载保护:GAM在模块的设计中引入了最大输入峰值功率Pin的定义.当输出电压为一固定值后,电源变换器的最大输入峰值功率Pin将遭到限制,假如输出端有问题超越输入峰值功率Pin,输出电压会降低,Pin会变小,并且使用了50W小功率间隔设置,分为100W.150W.200W.250W,从而保证了模块在输出端有问题时不会超出功率极限而烧毁.类似TDA4605的成效.
3.抗进线+300V电源主滤波电容失容设计:在25吋150W以上的机型中,现有些电源电路易因主滤波电容容量变小或脱焊烧毁开关管.GAM的模块设计有+300V主滤波电容失容的测试保护电路,+300V主滤波电容失容时使模块处于小功率工作状况,从而保证了模块不超出电源的发热极限而烧毁.
4.抗大电流烧毁设计:当变压器的磁芯碎裂,与行+B整流管或其并联的小电容击穿短路时,在25吋150W以上的机型中,现有些电源电路也易烧毁.GAM在模块设计中使用了大电流高速测试关断策略,当开关变压器磁芯碎裂,与行+B整流管或其并联的小电容短路时不会烧毁模块.
5.抗反峰电容失容设计:V沟道场效应管的一个特征是会产生脉冲雪崩效应,GAM的模块设计充分研究了这一特质,当反峰电容失去容量后,不会象其他的电源一样击穿开关管,只能在屏幕上看见有点状干扰线。现有些不少电源失容后会烧毁。
6.降压待机设计:GAM模块的降压待机电路与现有些模块及大多数电视机电路不同,通常会处于约200Hz间歇.18KHz工作的状况.可以适应8-95V的待机电压,待机电压由输出级稳压反馈控制,与模块本身无关.
7.行+B负载短路电流输出限制:现有些具备降压待机功能的模块,在行+B短路时容易产生大电流烧毁行+B整流管.GAM的模块设计使用了在行+B负载短路时处于微弱的工作状况,从而不会烧毁行+B整流管,以免屡损行+B整流管。
8.防腐防潮手段：调压使用密封的多圈精密电位器以免腐蚀氧化接触不好的，变压器使用真空浸漆工艺预防潮气侵入。
9.靠谱性长寿命设计：除去上述的高抗损设计及使用优质元器件外，电源的靠谱性工作时间与电源的热设计有最直接的关系，控制部分的元器件的温升越高性能急剧降低寿命大大缩短，以功率厚膜IC为例它的寿命就不如控制IC与功率管离别的寿命长。本模块使用开放式直通通风道，且场效应功率管发热体离得远远的电路板元件，壳体使用具备好散热性能的非燃性铝合金板，因此工作时控制部分的元器件具备较低的温升，从而保证了模块低温升长寿命。
10.安全设计:A，模块的反馈变压器初/次级绝缘电压为3000VAC，高于国家标准的2120VAC，预防触电确保人身安全。B，设计有开关管击穿短路电路，确保模块的开关管因故击穿后靠谱烧断保险管，防止其他的元件因短路高温失火。
