CN105323512A - 一种pfc供电的次级控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PFC供电的次级控制装置,包括:前级模块、PFC电感、变压器、PFC控制模块、恒流控制模块和LLC模块;所述前级模块对市电进行滤波整流处理输出电压给PFC电感,PFC控制模块控制PFC电感的电压大小并获取PFC电感输出的第一电压对自身供电,PFC电感输出的第二电压给恒流控制模块供电;恒流控制模块得电后触发LLC模块以调整变压器输出的电压值,恒流控制模块检测变压器输出的电压达到预设值时输出给负载供电;通过PFC电感即可同时实现供电和控制功能,省去了TV电源中的待机电源,减少了初级IC数量及跨出次级器件;减少了故障点,使得电路更加安全可靠,减少了故障隐患及增强安全性。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源技术领域,特别涉及一种PFC供电的次级控制装置。
背景技术
目前TV(电视)电源主要采用的控制方案为:PFC电路后面加反激或LLC控制器来实现恒压输出电源,然后再由输出电压经过BUCK电路或BOOST电路做恒流给TV背光供电。而此种架构电源效率低,元器件多,安规元器件较多,占用PCB面积大。给整机能效及安规认证带来了一些不利的影响,增加了故障隐患,安全性较低。
因此,有必要对现有技术进行改进。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种PFC供电的次级控制装置,以解决现有PFC供电的次级控制装置元器件多、成本较高、安全性较低的问题。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种PFC供电的次级控制装置,包括前级模块,其还包括:PFC电感、变压器、PFC控制模块、恒流控制模块和LLC模块;
所述前级模块对市电进行滤波整流处理输出电压给PFC电感,PFC控制模块控制PFC电感的电压大小并获取PFC电感输出的第一电压对自身供电,PFC电感输出的第二电压给恒流控制模块供电;恒流控制模块得电后触发LLC模块以调整变压器输出的电压值,恒流控制模块检测变压器输出的电压达到预设值时输出给负载供电。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述PFC控制模块包括PFC控制电路和开关电路;
所述PFC控制电路控制开关电路导通时使PFC电感储能,控制开关电路断开时使PFC电感传输电能。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述开关电路包括第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管和第一电容;
第一MOS管的栅极连接PFC控制电路的控制端;第一MOS管的源极连接PFC控制电路的中断端、还通过第一电阻接地;第一MOS管的漏极连接PFC电感的第4脚,PFC电感的第4脚连接其第5脚,第一二极管的正极连接PFC电感的第5脚;第一二极管的负极连接第二电阻的一端和LLC模块、还通过第一电容接地;所述第二电阻的另一端连接PFC控制电路的调试端、还通过第三电阻接地。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述PFC控制电路包括PFC芯片、第一稳压二极管、第二二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻;
所述PFC芯片的VCC脚连接第二二极管的负极和第四电容的正极,第四电容的负极接地,所述第二二极管的正极连接第一稳压二极管的负极、还通过第三电容连接第四电阻的一端,所述第一稳压二极管的正极连接PFC电感的第1脚、第二电容的一端和第四电容的负极,第二电容的另一端连接前级模块和PFC电感的第3脚,第四电阻的另一端连接第五电阻的一端和PFC电感的第2脚,第五电阻的另一端连接PFC芯片的ZCD脚,PFC芯片的GATE脚连接第一MOS管的栅极,PFC芯片的CS脚连接第一MOS管的源极,PFC芯片的FB脚连接第二电阻的另一端,PFC芯片的GND脚接地。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述恒流控制模块包括控制电路和恒流电路;
所述控制电路得电后输出一组交替的高低电平,控制LLC模块对应输出一组交替的高低电平以调整变压器输出的电压大小;恒流电路检测第一输出电压的大小并反馈给控制电路,控制电路判断该第一输出电压是否达到预设值,是则控制恒流电路输出该第一输出电压给负载供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述控制电路包括恒流控制芯片、第二稳压二极管、第三二极管、第五电容、第六电容和第六电阻;
所述恒流控制芯片的GR脚和GL脚连接LLC模块,恒流控制芯片的GND脚连接第六电容的负极、第二稳压二极管的正极和地,恒流控制芯片的VCC脚连接第六电容的正极和第三二极管的负极;所述第三二极管的正极连接第二稳压二极管的负极、还通过第五电容连接第六电阻的一端,第六电阻的另一端连接PFC电感的第6脚;所述恒流控制芯片的DIMO脚连接恒流电路的控制端,恒流控制芯片的VLED1脚连接恒流电路的分压端,恒流控制芯片的IFB脚连接恒流电路的电流检测端。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述恒流电路包括第二MOS管、第四二极管、第五二极管、第六电阻、第七电阻和第八电阻;
所述第二MOS管的栅极连接恒流控制芯片的DIMO脚,第二MOS管的漏极连接第六电阻的一端和恒流控制芯片的IFB脚,第六电阻的另一端连接第二稳压二极管的正极和地,第二MOS管的源极连接第八电阻R8的一端和LED背光的负极,所述第八电阻的另一端连接第七电阻的一端和恒流控制芯片的VLED1脚,第七电阻的另一端连接LED背光的正极、第四二极管的负极和第五二极管的负极,所述第四二极管的正极连接变压器的第9脚,第五二极管的正极连接变压器的第7脚。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述恒流控制模块还包括恒压电路,当恒流电路开路时,恒压电路检测变压器输出的电压的大小并反馈给控制电路,控制电路判断第二输出电压是否达到预设值,是则控制恒压电路输出该第二输出电压给负载供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述恒压电路包括第六二极管、第七二极管、第九电阻和第十电阻;
所述第六二极管的正极连接变压器的第13脚,第六二极管的负极连接第七二极管的负极、第九电阻的一端和电压端,第七二极管的正极连接变压器的第11脚,第九电阻的另一端连接第十电阻的一端和恒流控制芯片的VFB脚,第十电阻的另一端连接变压器的第8脚、第12脚和地。
所述的PFC供电的次级控制装置中,所述LLC模块包括LLC控制单元、第三MOS管、第四MOS管和第七电容;所述LLC控制单元的输入端连接恒流控制芯片的GR脚和GL脚,LLC控制单元的第一控制端连接第三MOS管的栅极,LLC控制单元的第二控制端连接第四MOS管的栅极,第三MOS管的漏极连接第一二极管的负极,第三MOS管的源极连接第四MOS管的漏极、变压器的第1脚和LLC控制单元的第三控制端,第四MOS管的源极连接第七电容的一端和地,第七电容的另一端连接变压器的第3脚。
相较于现有技术,本发明提供的PFC供电的次级控制装置,通过前级模块对市电进行滤波整流处理输出电压给PFC电感,PFC控制模块控制PFC电感的电压大小并获取PFC电感输出的第一电压对自身供电,PFC电感输出的第二电压给恒流控制模块供电;恒流控制模块得电后触发LLC模块以调整变压器输出的电压值,恒流控制模块检测变压器输出的电压达到预设值时输出给负载供电;通过PFC电感即可同时实现供电和控制功能,省去了TV电源中的待机电源,减少了初级IC数量及跨出次级器件;减少了故障点,使得电路更加安全可靠,减少了故障隐患及增强安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的PFC供电的次级控制装置的结构框图;
图2为本发明实施例提供的PFC供电的次级控制装置的示意图;
图3为本发明实施例提供的PFC供电的次级控制装置的电路图。
具体实施方式
本发明提供一种PFC供电的次级控制装置,启动时电源初次级供电全部源于PFC电路,正常工作后实现恒流输出;其除了用在电视领域(主要如电视机电源、显示器电源)之外,还可应用于其他领域,如:适配器、液晶显示器,投影仪,医疗器械,军工业设备等。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的PFC供电的次级控制装置主要解决芯片供电问题、以及给背光恒流供电的同时需要一个恒定的电压源来给主板供电的问题。解决了上述两个问题才能改善了现有电源的缺点。现有技术中均是利用初级的PWM芯片工作供电,为了解决这种芯片供电问题,本发明在初级只设置一颗PFC芯片,同时在PFC电感上加上两个供电绕组,在启动时PFC电感内的电流经过整流滤波后分两路同时给PFC芯片自身及次级芯片供电。现有TV在正常工作时需要调光,存在开环状态。若要保证另一路恒压源稳定,需要解决环路反馈问题,即给背光恒流供电的同时需要一个恒定的电压来给主板供电的问题;为此,本发明通过反馈环路取自于恒流源,通过环路切换来完成。
请参阅图1,所述PFC供电的次级控制装置包括PFC电感T1、变压器T2、前级模块100、PFC控制模块200、恒流控制模块300和LLC模块400。所述市电经前级模块100滤波整流处理输出电压V1给PFC电感T1,PFC控制模块控制PFC电感的电压大小并获取PFC电感输出的第一电压对自身供电,PFC电感输出的第二电压给恒流控制模块供电;恒流控制模块得电后触发LLC模块以调整变压器输出的电压值,恒流控制模块检测变压器输出的电压值达到预设值时输出给负载(包括LED背光和主板)供电。若没有达到预设值,则恒流控制模块控制LLC模块继续调整变压器输出的电压值。
请一并参阅图2和图3,本实施例中,所述前级模块100为现有技术,其包括插座CH、滤波电路110和整流桥120;所述插座CH连接滤波电路110的输入端,滤波电路110的输出端连接整流桥120的a脚和b脚,整流桥120的c脚连接PFC电感T1的第3脚,整流桥120的d脚接地。市电从插座CH输入、经滤波电路110滤波后,再经整流桥120整流,c脚处理输出电压V1至PFC电感T1的第3脚。
PFC电感T1中的电流变化可使PFC电感T1两端电压变化,而与PFC电感T1同一磁芯的两个绕组电压也会随之改变,并保证频率与波形一致,电压幅度与匝比成正比。而PFC电感T1中的电流变化受PFC控制模块200控制。PFC电感T1中的一组线圈(N3)输出的第一电压通过PFC控制模块200整流滤波及降压后对PFC控制模块200自身供电;另外一组线圈(N2)输出的第二电压(即VPFCA)也通过整流、滤波及降压后给恒流控制模块300供电。这样即可省去传统的供电方式及待机变压器,市电在经过PFC控制模块后已完成了对其自身供电和对恒流控制模块供电,解决了现有技术中芯片供电问题。
所述PFC控制模块200包括PFC控制电路220和开关电路210;所述PFC控制电路220控制开关电路210导通时使PFC电感储能,控制开关电路210断开时使PFC电感传输电能。所述PFC控制电路220的第一输入端A1连接整流桥120的c脚和PFC电感T1的第3脚,所述PFC控制电路220的第二输入端A2连接PFC电感T1的第1脚,PFC控制电路220的第三输入端A3连接PFC电感T1的第2脚;PFC控制电路220的控制端A4、中断端A5、调试端A6均连接开关电路210;所述开关电路210连接LLC模块400和PFC电感T1的第5脚。
所述开关电路210包括第一MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1和第一电容C1;第一MOS管Q1的栅极连接PFC控制电路220的控制端A4;第一MOS管Q1的源极连接PFC控制电路220的中断端A5、还通过第一电阻R1接地;第一MOS管Q1的漏极连接PFC电感T1的第4脚,PFC电感T1的第4脚连接其第5脚,第一二极管D1的正极连接PFC电感T1的第5脚;第一二极管D1的负极连接第二电阻R2的一端和LLC模块400、还通过第一电容C1接地;所述第二电阻R2的另一端连接PFC控制电路220的调试端A6、还通过第三电阻R3接地。所述第一MOS管Q1为NMOS管。
PFC控制电路220用于控制PFC电感T1中电流流向,即储能还是传能。当PFC控制电路220的控制端A4输出高电平控制第一MOS管Q1导通时,PFC电感T1储能;当控制端A4输出低电平控制第一MOS管Q1截止时,PFC电感T1向后传输能量。PFC电感T1中的电流也因此改变输出对应的电压。PFC控制电路220的中断端A5通过检测第一电阻R1上有无电压即可判断第一MOS管Q1当前是导通还是截止(导通有电,截止无电)。PFC电感T1的第5脚输出的电压通过第一二极管D1整流、第一电容C1滤波后生成工作电压V2给LLC模块400。通过第二电阻R2和第三电阻R3对工作电压V2分压,PFC控制电路220的调试端A6检测该分压值即可识别PFC电感T1是否正常工作、以及是否能正常进行后续的恒流调整(有电则正常,无电不工作)。
本实施例中,所述PFC控制电路220包括PFC芯片U1、第一稳压二极管ZD1、第二二极管D2、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第四电阻R4和第五电阻R5;所述PFC芯片U1的VCC脚连接第二二极管D2的负极和第四电容C4的正极,第四电容C4的负极接地,所述第二二极管D2的正极连接第一稳压二极管ZD1的负极、还通过第三电容C3连接第四电阻R4的一端,所述第一稳压二极管ZD1的正极连接PFC电感T1的第1脚、第二电容C2的一端(即第二输入端A2)和第四电容C4的负极,第二电容C2的另一端(即第一输入端A1)连接整流桥120的c脚和PFC电感T1的第3脚,第四电阻R4的另一端(即第三输入端A3)连接第五电阻R5的一端和PFC电感T1的第2脚,第五电阻R5的另一端连接PFC芯片U1的ZCD脚,PFC芯片U1的GATE脚(即控制端A4)连接第一MOS管Q1的栅极,PFC芯片U1的CS脚(即中断端A5)连接第一MOS管Q1的源极,PFC芯片U1的FB脚(即调试端A6)连接第二电阻R2的另一端,PFC芯片U1的GND脚接地。
所述PFC芯片U1的型号为MPS44010。一组线圈(N3)与第四电阻R4、第三电容C3、第一稳压二极管ZD1、第二二极管D2及第四电容C4(电解电容)组成一个整流、滤波、降压及稳压电路,输出一个稳定的VCC电压给PFC芯片自身供电。另外一组线圈(N2)输出VCC电压(即VPFCA)给恒流控制模块300供电。
所述恒流控制模块300包括控制电路310和恒流电路320;所述控制电路310连接PFC电感T1的第6脚和恒流电路320,所述恒流电路320连接变压器T2的第7脚和第9脚。恒压电路330连接变压器T2的第11脚、第12脚和第13脚。所述控制电路310得电后输出一组交替的高低电平,控制LLC模块400对应输出一组交替的高低电平以调整变压器输出的电压大小。恒流电路检测第一输出电压(由变压器T2的第7脚~9脚产生)的大小并反馈给控制电路,控制电路判断该电压是否达到预设值,是则控制恒流电路输出该第一输出电压给负载(此为LED背光)供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
本实施例中,所述控制电路310包括恒流控制芯片U2(型号为MPS4655)、第二稳压二极管ZD2、第三二极管D3、第五电容C5、第六电容C6和第六电阻R6;所述恒流控制芯片U2的GR脚和GL脚连接LLC模块400,恒流控制芯片U2的GND脚连接第六电容C6的负极、第二稳压二极管ZD2的正极和地,恒流控制芯片U2的VCC脚连接第六电容C6的正极和第三二极管D3的负极;所述第三二极管D3的正极连接第二稳压二极管ZD2的负极、还通过第五电容C5连接第六电阻R6的一端,第六电阻R6的另一端连接PFC电感T1的第6脚;所述恒流控制芯片U2的DIMO脚连接恒流电路320的控制端B1,恒流控制芯片U2的VLED1脚连接恒流电路320的分压端B2,恒流控制芯片U2的IFB脚连接恒流电路320的电流检测端B3。
另外一组线圈(N2)通过第六电阻R6、第五电容C5、第二稳压二极管ZD2、第三二极管D3(整流管)及第六电容C6(电解电容)组成另一个整流、滤波、降压及稳压电路,输出一个稳定的VCC电压(即VPFCA)给恒流控制芯片U2供电。本实施例可省去传统的供电方式、反馈光耦及待机变压器。市电通过PFC电感T1及各自绕组输出后的整流、滤波、降压及稳压电路后已解决了次级芯片VCC供电的难题。
所述恒流电路320包括第二MOS管Q2、第四二极管D4、第五二极管D5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8;所述第二MOS管Q2的栅极(即控制端B1)连接恒流控制芯片U2的DIMO脚,第二MOS管Q2的漏极(即电流检测端B3)连接第六电阻R6的一端和恒流控制芯片U2的IFB脚,第六电阻R6的另一端连接第二稳压二极管ZD2的正极和地,第二MOS管Q2的源极连接第八电阻R8的一端和LED背光的负极LED-,所述第八电阻R8的另一端(即分压端B2)连接第七电阻R7的一端和恒流控制芯片U2的VLED1脚,第七电阻R7的另一端连接LED背光的正极LED+、第四二极管D4的负极和第五二极管D5的负极,所述第四二极管D4的正极连接变压器T2的第9脚,第五二极管D5的正极连接变压器T2的第7脚。
市电经PFC控制模块200升压后进入控制电路310。恒流控制芯片U2接收到第六电阻R6反馈的信号后,触发LLC模块400以控制变压器T2中初级线圈的电流大小(即控制变压器T2的第1脚和第3脚),从而使变压器T2中次级两个线圈的电压也随之发生变化,其中一个次级线圈的电压值通过恒流电路320中第七电阻R7和第八电阻R8的分压即可反馈给恒流控制芯片U2,从而形成一恒流源环路(即恒流环,以电流为主)恒流控制芯片U2即可检测出当前的电压电流值。若不满足工作需求,则恒流控制芯片U2继续触发LLC模块400进行调整,最终即可得到设定的电压电流值。
TV(电视)正常工作时存在着调光,这样会导致恒流环处于来还状态,此时需要另外一个绕组的反馈换启动工作。则所述恒流控制模块300还包括恒压电路330;所述恒压电路330连接控制电路310,以及变压器T2的第11脚、第12脚和第13脚。当TV进行调光时,恒流电路会出现开路状态,此时由恒压电路330来形成环路,恒压电路检测变压器输出的电压的大小并反馈给控制电路,控制电路判断第二输出电压(由应变压器T2的第11脚~13脚产生)是否达到预设值,是则控制恒压电路输出该第二输出电压给负载(此为主板)供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
所述恒压电路330包括第六二极管D6、第七二极管D7、第九电阻R9和第十电阻R10;所述第六二极管D6的正极连接变压器T2的第13脚,第六二极管D6的负极连接第七二极管D7的负极、第九电阻R9的一端和电压端12V(给主板供电),第七二极管D7的正极连接变压器T2的第11脚,第九电阻R9的另一端连接第十电阻R10的一端和恒流控制芯片U2的VFB脚,第十电阻R10的另一端连接变压器T2的第8脚、第12脚和地。
变压器T2的另一个次级线圈的电压值通过第九电阻R9和第十电阻R10的分压后反馈给恒流控制芯片U2,可构建出一个反馈环路,也叫恒压源环路,此环路以电压为主,从而也能避免恒流源环路在开路时出现电压过高的问题。
所述恒流控制芯片U2触发LLC模块400控制变压器T2的第1脚和第3脚时,主要是储能和放能。所述LLC模块400包括LLC控制单元410、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第七电容C7;所述LLC控制单元410的输入端连接恒流控制芯片U2的GR脚和GL脚,LLC控制单元410的第一控制端(UD信号线)连接第三MOS管Q3的栅极,LLC控制单元410的第二控制端(DD信号线)连接第四MOS管Q4的栅极,第三MOS管Q3的漏极连接第一二极管D1的负极,第三MOS管Q3的源极连接第四MOS管Q4的漏极、变压器T2的第1脚和LLC控制单元410的第三控制端(LLCHB信号线),第四MOS管Q4的源极连接第七电容C7的一端和地,第七电容C7的另一端连接变压器T2的第3脚。
如上所述,恒流控制芯片U2接收到第六电阻R6反馈的信号后,恒流控制芯片U2的GL脚和GR脚轮流在高低电平之间变化(即一个为高时,另一个为低),从而触发LLC控制单元410、使其第一控制端(UD信号线)和第二控制端(DD信号线)对应输出高低电平,从而控制第三MOS管Q3、第四MOS管Q4交替导通和截止,使得变压器T2中的初级线圈电流变化,同时,次级两个线圈的电压也随之发生变化,然后传输到反馈环路(恒流源环路和恒压源环路),从而得到需要的电压电流值给LED背光和主板供电。本实施例中,GL脚为高电平时,GR脚为低电平,则UD为高且DD为低,第三MOS管Q3导通且第四MOS管Q4截止。反之,GL脚为低电平时,GR脚为高电平,则UD为低且DD为高,第三MOS管Q3截止且第四MOS管Q4导通。
本实施例中,所述LLC控制单元410包括驱动变压器T3、第八二极管D8、第九二极管D9、第十二极管D10、第十一二极管D11、第十一电阻R11和第十二电阻R12;所述驱动变压器T3的第1脚连接第十一电阻R11的一端、第八二极管D8的正极和第九二极管D9的负极,第八二极管D8的负极连接第九二极管D9的正极和第三MOS管Q3的栅极,驱动变压器T3的第2脚连接第十一电阻R11的另一端和变压器T2的第1脚,驱动变压器T3的第4脚连接第十二电阻R12的一端和地,驱动变压器T3的第5脚连接第十二电阻R12的另一端、第十二极管D10的负极和第十一二极管D11的正极,第十二极管D10的正极连接第十一二极管D11的负极和第四MOS管Q4的栅极,驱动变压器T3的第6脚连接恒流控制芯片U2的GR脚,驱动变压器T3的第7脚连接恒流控制芯片U2的GL脚。
驱动变压器T3的第6脚、第7脚会交替在高低电平之间变化,从而使其第1脚、第5脚的电平也随之变化,即可控制MOS管(Q3、Q4)交替的通断,从而使变压器T2中初级线圈电流变化,次级两个线圈的电压也随之发生变化,分别反馈给恒流电路320(恒流源环路)和恒压电路330(恒压源环路),从而得到设定的电压电流值。
请继续参阅图2,当电视调光时发送外部控制信号触发恒流控制芯片U2的第24脚,第24脚会根据外部控制信号给出交替变换的高低电平信号,使得第二MOS管Q2通断。当第二MOS管Q2导通时,电源以恒流源环路为主;当第二MOS管Q2关断时,恒流源环路处于开路状态,此时电源的环路会切换到恒压电路330形成的恒压源环路,通过恒压电路330中第九电阻R9和第十电阻R10的分压并反馈给恒流控制芯片U2的VFB脚。VFB脚接收到电压信号后,可根据电压值从其GR脚和GL脚输出对应的高低电平来控制驱动变压器T3的输出,从而构建出恒压反馈环路,从而得到设定的电压电流值。此时的环路以电压为主,其中,恒流电路320用于给LED背光供电,恒压电路330给主板供电。从而解决了现有背光恒流供电的同时需要一个恒定的电压来给主板供电的问题。
在具体实施时,所述恒流电路320、恒压电路330中还可各设置一电容来稳定供电输出,如图2所示,恒流电路320中,电容的正极连接第七电阻R7的另一端和第四二极管D4的负极,电容的负极连接第二MOS管Q2的源极。恒压电路330的电容的正极连接第九电阻R9的一端和六二极管D6的负极,该电容的负极连接第十电阻R10的另一端。
为了避免电压过大烧坏第三MOS管Q3和第四MOS管Q4,所述LLC控制单元410中还可设置四个电阻,即第八二极管D8的负极通过一个电阻连接第三MOS管Q3的栅极,第九二极管D9的正极也通过一个电阻连接第三MOS管Q3的栅极。第十二极管D10的的正极通过一个电阻连接第四MOS管Q4的栅极、第十一二极管D11的负极也通过一个电阻连接第四MOS管Q4的栅极。
根据实际的运用,可实现提高电源转换效率,降低成本,减少故障隐患及增强安全性
综上所述,本发明提供的PFC供电的次级控制装置,采用PFC电感给PFC控制模块和恒流控制模块供电,通过次级采样后由PFC电感来控制LLC模块中MOS管的开关,从而产生稳定可靠的TV电源,实现了PFC供电的次级LLC电路控制。通过采用PFC电感来根据需要输出电压,设计了恒压恒流相互切换的反馈模式,保证了输出的稳定,从而有效提高电源转换效率,提高了整机效率,给整机能效做出了很大的贡献,给用户节省了电费,节省了大量的电能,有利于节能减排工程。
选择任意一款PFC芯片,均可实现次级控制装置的电路;从而使得运用范围更广,适用性更强,可以给使用者更多的选择。由于在初级只运用了一个IC(PFC芯片)即可同时给电源板上的IC供电并进行控制功能,省去了TV电源中的待机电源,减少了初级IC数量及跨出次级器件;减少了故障点,使得电路更加安全可靠,减少了故障隐患及增强安全性。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种PFC供电的次级控制装置,包括前级模块,其特征在于,还包括:PFC电感、变压器、PFC控制模块、恒流控制模块和LLC模块;
所述前级模块对市电进行滤波整流处理输出电压给PFC电感,PFC控制模块控制PFC电感的电压大小并获取PFC电感输出的第一电压对自身供电,PFC电感输出的第二电压给恒流控制模块供电;恒流控制模块得电后触发LLC模块以调整变压器输出的电压值,恒流控制模块检测变压器输出的电压达到预设值时输出给负载供电。
2.根据权利要求1所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述PFC控制模块包括PFC控制电路和开关电路;
所述PFC控制电路控制开关电路导通时使PFC电感储能,控制开关电路断开时使PFC电感传输电能。
3.根据权利要求2所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述开关电路包括第一MOS管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一二极管和第一电容;
第一MOS管的栅极连接PFC控制电路的控制端;第一MOS管的源极连接PFC控制电路的中断端、还通过第一电阻接地;第一MOS管的漏极连接PFC电感的第4脚,PFC电感的第4脚连接其第5脚,第一二极管的正极连接PFC电感的第5脚;第一二极管的负极连接第二电阻的一端和LLC模块、还通过第一电容接地;所述第二电阻的另一端连接PFC控制电路的调试端、还通过第三电阻接地。
4.根据权利要求3所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述PFC控制电路包括PFC芯片、第一稳压二极管、第二二极管、第二电容、第三电容、第四电容、第四电阻和第五电阻;
所述PFC芯片的VCC脚连接第二二极管的负极和第四电容的正极,第四电容的负极接地,所述第二二极管的正极连接第一稳压二极管的负极、还通过第三电容连接第四电阻的一端,所述第一稳压二极管的正极连接PFC电感的第1脚、第二电容的一端和第四电容的负极,第二电容的另一端连接前级模块和PFC电感的第3脚,第四电阻的另一端连接第五电阻的一端和PFC电感的第2脚,第五电阻的另一端连接PFC芯片的ZCD脚,PFC芯片的GATE脚连接第一MOS管的栅极,PFC芯片的CS脚连接第一MOS管的源极,PFC芯片的FB脚连接第二电阻的另一端,PFC芯片的GND脚接地。
5.根据权利要求1所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述恒流控制模块包括控制电路和恒流电路;
所述控制电路得电后输出一组交替的高低电平,控制LLC模块对应输出一组交替的高低电平以调整变压器输出的电压大小;恒流电路检测第一输出电压的大小并反馈给控制电路,控制电路判断该第一输出电压是否达到预设值,是则控制恒流电路输出该第一输出电压给负载供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
6.根据权利要求5所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述控制电路包括恒流控制芯片、第二稳压二极管、第三二极管、第五电容、第六电容和第六电阻;
所述恒流控制芯片的GR脚和GL脚连接LLC模块,恒流控制芯片的GND脚连接第六电容的负极、第二稳压二极管的正极和地,恒流控制芯片的VCC脚连接第六电容的正极和第三二极管的负极;所述第三二极管的正极连接第二稳压二极管的负极、还通过第五电容连接第六电阻的一端,第六电阻的另一端连接PFC电感的第6脚;所述恒流控制芯片的DIMO脚连接恒流电路的控制端,恒流控制芯片的VLED1脚连接恒流电路的分压端,恒流控制芯片的IFB脚连接恒流电路的电流检测端。
7.根据权利要求6所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述恒流电路包括第二MOS管、第四二极管、第五二极管、第六电阻、第七电阻和第八电阻;
所述第二MOS管的栅极连接恒流控制芯片的DIMO脚,第二MOS管的漏极连接第六电阻的一端和恒流控制芯片的IFB脚,第六电阻的另一端连接第二稳压二极管的正极和地,第二MOS管的源极连接第八电阻R8的一端和LED背光的负极,所述第八电阻的另一端连接第七电阻的一端和恒流控制芯片的VLED1脚,第七电阻的另一端连接LED背光的正极、第四二极管的负极和第五二极管的负极,所述第四二极管的正极连接变压器的第9脚,第五二极管的正极连接变压器的第7脚。
8.根据权利要求6所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述恒流控制模块还包括恒压电路,当恒流电路开路时,恒压电路检测变压器输出的电压的大小并反馈给控制电路,控制电路判断第二输出电压是否达到预设值,是则控制恒压电路输出该第二输出电压给负载供电,否则输出对应的高低电平继续调整。
9.根据权利要求8所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述恒压电路包括第六二极管、第七二极管、第九电阻和第十电阻;
所述第六二极管的正极连接变压器的第13脚,第六二极管的负极连接第七二极管的负极、第九电阻的一端和电压端,第七二极管的正极连接变压器的第11脚,第九电阻的另一端连接第十电阻的一端和恒流控制芯片的VFB脚,第十电阻的另一端连接变压器的第8脚、第12脚和地。
10.根据权利要求6所述的PFC供电的次级控制装置,其特征在于,所述LLC模块包括LLC控制单元、第三MOS管、第四MOS管和第七电容;所述LLC控制单元的输入端连接恒流控制芯片的GR脚和GL脚,LLC控制单元的第一控制端连接第三MOS管的栅极,LLC控制单元的第二控制端连接第四MOS管的栅极,第三MOS管的漏极连接第一二极管的负极,第三MOS管的源极连接第四MOS管的漏极、变压器的第1脚和LLC控制单元的第三控制端,第四MOS管的源极连接第七电容的一端和地,第七电容的另一端连接变压器的第3脚。
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