專家點(diǎn)*：鑒于以上缺點(diǎn)，并聯(lián)式開關(guān)電源" title="開關(guān)電源">開關(guān)電源除了由啟動(dòng)電路、振蕩電路、誤差取樣放大電路和脈寬調(diào)節(jié)電路組成的常規(guī)電路外，為了保證開關(guān)電源和負(fù)載電路可靠地工作，還設(shè)置了許多附屬電路。例如：①為防止開關(guān)管" title="開關(guān)管">開關(guān)管因開啟損耗大或關(guān)斷損耗大而損壞，設(shè)置了開關(guān)管恒流激勵(lì)電路；②為防止負(fù)載短路使開關(guān)管因過電流損壞，而設(shè)置了開關(guān)管過電流保護(hù)電路；③為防止開關(guān)管和負(fù)載元器件因過電壓損壞，而設(shè)置了過電壓保護(hù)電路；④為防止開關(guān)管因“二次”擊穿損壞，而設(shè)置了尖峰吸收電路；⑤為防止市電過低，使開關(guān)管因開啟損耗大而損壞，設(shè)置了欠電壓保護(hù)電路。
這些附屬電路的加入使電源電路工作的安全性及可靠性大大提高，但同時(shí)也使電路的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，元器件數(shù)量大大增多，從而導(dǎo)致檢修難度加大。
（2）按激勵(lì)脈沖產(chǎn)生方式分
不管何種開關(guān)電源，開關(guān)管必須工作在開關(guān)狀態(tài)，所以開關(guān)管基極所加的激勵(lì)電壓是脈沖電壓，按激勵(lì)脈沖的產(chǎn)生分類，有自激式和他激式兩種。自激式開關(guān)穩(wěn)壓電源是：利用電源電路中的開關(guān)管、高頻變壓器構(gòu)成正反饋環(huán)路，來完成自激振蕩。這種振蕩電路雖然簡(jiǎn)單，但不易控制，因此，PDP 彩電一般不采用自激式開關(guān)電源，而采用他激式開關(guān)電源。圖5 所示的并聯(lián)式開關(guān)電源采用的就是他激式振蕩電路（圖見上期），因此，也稱為他激式并聯(lián)開關(guān)電源。
他激式開關(guān)穩(wěn)壓電源電路的開關(guān)管不參與激勵(lì)脈沖的振蕩過程，必須附加有啟動(dòng)電路和振蕩器。振蕩器產(chǎn)生開關(guān)脈沖，來控制電源開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，讓電源電路開關(guān)工作而有直流輸出電壓。在實(shí)際電路中，振蕩器一般集成在電源控制IC 中（電源控制IC，一般具有：振蕩、脈寬調(diào)制、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)等功能；有些還集成有開關(guān)管）。
專家點(diǎn)撥：對(duì)于開關(guān)管激勵(lì)脈沖，要求有足夠的驅(qū)動(dòng)功率。也就是說，在開關(guān)管飽和期間，要求有足夠大的基極電流，以維持開關(guān)管的飽和導(dǎo)通，這時(shí)基極電流應(yīng)滿足Ib＞Icp＞β（Icp 為開關(guān)管集電極的峰值電流）的條件，否則，開關(guān)管就會(huì)因激勵(lì)不足而不能完全飽和，而壓降增大，功耗增大，開關(guān)管過熱，容易造成損壞；而在開關(guān)管由飽和變?yōu)榻刂箷r(shí)，基極必須加反向電壓，形成足夠的基極反向電流，使開關(guān)管急劇地截止，以縮短開關(guān)管截止轉(zhuǎn)換時(shí)間，減小其關(guān)斷損耗。
( 3) 按穩(wěn)壓控制方式分
一般開關(guān)電源都要經(jīng)過穩(wěn)壓措施，來保證開關(guān)電源輸出端電壓的穩(wěn)定。否則，當(dāng)市電電壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，將導(dǎo)致輸出端電壓發(fā)生變化，穩(wěn)壓控制電路最終是通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓控制的。按穩(wěn)壓控制方式分，開關(guān)電源可分為脈沖調(diào)寬式、脈沖調(diào)頻式、脈沖調(diào)頻調(diào)寬式三種。
通過計(jì)算可以得出，開關(guān)電源輸出電壓UO 的計(jì)算公式為：
由公式可知，改變Ton 或T，就可以控制輸出直流電壓的大小。若只改變Ton，而保持T 不變，稱為“脈沖調(diào)寬式調(diào)制法”；若只改變T,而保持Ton 不變，稱為“脈沖調(diào)頻式調(diào)制法”；若同時(shí)改變Ton 和T，則稱為“脈沖調(diào)頻—調(diào)寬式調(diào)制法”。
上述三種穩(wěn)壓控制方式，PDP 彩電的開關(guān)電源都有采用，其中“脈寬式調(diào)制法”應(yīng)用較多。
3. 并聯(lián)式開關(guān)電源基本原理
圖6 所示為PDP 彩電并聯(lián)式開關(guān)電源的基本原理圖。當(dāng)激勵(lì)脈沖為高電平時(shí)，使V 飽和導(dǎo)通，則T 的一次繞組的磁能因V 的集電極電流逐漸升高而增加，由于“二次”繞組感應(yīng)電壓的極性為“上負(fù)、下正”，所以整流二極管VD 截止，電能便以磁能的形式儲(chǔ)存在T 中。
V—開關(guān)管（NPN型晶體管或N溝道場(chǎng)效應(yīng)管）；T—開關(guān)變壓器；
VD—整流二極管； C—濾波電容" title="濾波電容">濾波電容； RL—負(fù)載電路。
圖6 PDP彩電并聯(lián)式開關(guān)電源的基本原理圖。
當(dāng)V 截止期間.T 各個(gè)繞組的脈沖電壓反向，則“二次”繞組的電壓變?yōu)?ldquo;上正、下負(fù)”，整流二極管VD 導(dǎo)通，T儲(chǔ)存的能量經(jīng)VD 整流后，向C 與負(fù)載釋放，產(chǎn)生了直流電壓，為負(fù)載電路提供供電電壓。
由以上分析可知，并聯(lián)式開關(guān)電源是反激勵(lì)式開關(guān)電源，即開關(guān)管導(dǎo)通期間，整流二極管VD 截止；在開關(guān)管V 截止期間，整流二極管VD 導(dǎo)通，向負(fù)載提供能量。所以，不但要求開關(guān)變壓器T 的電感量、濾波電容C 的容量大，而且開關(guān)電源的內(nèi)阻較大。
4. 開關(guān)電源組成電路介紹
PDP 彩電的開關(guān)電源主要由交流抗干擾電路、整流、濾波電路、功率因數(shù)校正" title="功率因數(shù)校正">功率因數(shù)校正電路（多數(shù)機(jī)型有此電路）、啟動(dòng)和振蕩電路、開關(guān)電源控制電路、穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路等幾部分構(gòu)成。
（1）交流抗干擾電路
開關(guān)電源兩根交流進(jìn)線上存在共模干擾（兩根交流進(jìn)線上接收到的干擾信號(hào)，相對(duì)參考點(diǎn)大小相等、方向相同，如電磁感應(yīng)）和差模干擾（兩根交流進(jìn)線上接收到的干擾信號(hào)相對(duì)參考點(diǎn)大小相等、方向相反，如電網(wǎng)電壓瞬時(shí)波動(dòng)）。兩種干擾以不同比例同時(shí)存在。開關(guān)電源中，整流電路、開關(guān)管的交流電壓快速上升或下降，電感、電容的電流也迅速變化。這些都構(gòu)成了電磁干擾源。為了減少干擾信號(hào)通過電網(wǎng)影響其他電子設(shè)備的正常工作，也為了減少干擾信號(hào)對(duì)本機(jī)音、視頻信號(hào)的影響，需要在交流進(jìn)線側(cè)加裝濾波器電路，即交流抗干擾電路。常用交流抗干擾電路如圖7 所示。
圖7 常用交流抗干擾電路圖
在圖7 電路中，LF1、LF2 是共模扼流圈，在一個(gè)閉合高導(dǎo)磁率鐵心上，繞制兩個(gè)繞向相同的線圈。共模電流以相同方向同時(shí)流過兩個(gè)線圈時(shí)，兩線圈產(chǎn)生的磁通是相同方向的，有相互加強(qiáng)的作用，使每一線圈的共模阻抗提高，共模電流大大減弱，對(duì)共模干擾有強(qiáng)的抑制作用；在差模干擾信號(hào)作用下，干擾電流產(chǎn)生方向相反的磁通，在鐵心中相互抵消，使線圈電感幾乎為零，對(duì)差模信號(hào)沒有抑制作用。LF1、LF2 與電容CY1、CY2 構(gòu)成共模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。
在圖7 電路中,L1 是差模扼流圈，在高導(dǎo)磁率鐵心上獨(dú)立繞線構(gòu)成，對(duì)高頻率差模電流和浪涌電流有極高的阻抗，對(duì)低頻（工頻）電流的阻抗極小。電容CX1、CX2 濾去差模電流，與L1 構(gòu)成差模干擾抑制網(wǎng)絡(luò)。R1 是CX1、CX2 的放電電阻（安全電阻），用于防止電源線拔插時(shí)電源線插頭長(zhǎng)時(shí)間帶電。安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：正在工作中的電氣設(shè)備電源線拔掉時(shí)，在2 s 內(nèi)，電源線插頭兩端的電壓（或?qū)Φ仉娢唬┍仨毿∮谠妷旱?0％。
專家提示：電容CX1、CX2 為安全電容，必須經(jīng)過安全檢測(cè)部門認(rèn)證并標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志。CY 電容一般采用耐壓為AC 275 V 的陶瓷電容，但其真正的直流耐壓高達(dá)4000 V 以上，因此，CY 電容不能隨便用AC 250 V，或DC400 V 之類的電容來代用。CX 電容一般采用聚丙烯薄膜介質(zhì)的無感電容，耐壓為AC 250 V 或AC 275 V，但其真正的直流耐壓達(dá)2000 V 以上，故不能隨便用AC 250 V或DC 400 V 之類的電容來代用。
（2) 整流、濾波電路
整流、濾波電路的作用是將交流電轉(zhuǎn)換成300 V左右的直流電壓。開關(guān)電源電路中通常采用橋式整流和電容濾波方式，典型電路如圖8 所示。
圖8 整流、濾波電路圖
電路中，VD1～VD4 是整流二極管，C 是300 V 濾波電容。通過橋式整流電路，可以將交流電壓轉(zhuǎn)換成單向脈動(dòng)的直流電壓。通過電容濾波，可將單向脈動(dòng)的直流電壓轉(zhuǎn)換為平滑的直流電壓。
（3）功率因數(shù)校正（PFC）電路
?、俟β室驍?shù)校正電路的作用
長(zhǎng)期以來，開關(guān)型電源都是采用橋式整流和大容量電容濾波電路來實(shí)現(xiàn)AC/DC 轉(zhuǎn)換的。由于濾波電容的充、放電作用，其兩端的直流電壓出現(xiàn)略呈鋸齒波的紋波。濾波電容上電壓的最小值與最大值（紋波峰值）相差并不多。根據(jù)橋式整流二極管的單向?qū)щ娦裕挥性贏C 電路電壓瞬時(shí)值高于濾波電容電壓時(shí)，整流二極管才會(huì)因正向偏置而導(dǎo)通；而當(dāng)AC 輸入電壓瞬時(shí)值低于濾波電容電壓時(shí)，整流二極管因反向偏置而截止。也就是說，在AC 電路電壓的每個(gè)半周期內(nèi)，只是在其峰值附近，二極管才會(huì)導(dǎo)通（導(dǎo)通角約為70°）。雖然AC 輸入電壓仍大體保持正弦波波形，但AC 輸入電流卻呈高幅值的尖峰脈沖，如圖9 所示。這種嚴(yán)重失真的電流波形含有大量的諧波成分，會(huì)危害電網(wǎng)正常工作，使輸電線上的損耗增加，功率因數(shù)降低，浪費(fèi)電能。
圖9 未加功率因數(shù)校正電路時(shí)輸入電流與電壓波形圖
為了提高功率因數(shù)，PDP 彩電的開關(guān)電源一般采用了功率因數(shù)校正電路。加入此部分電路后，可以不斷調(diào)節(jié)輸入電流波形，使其逼近正弦波，并與輸入電網(wǎng)電壓保持同相。因此，可使功率因數(shù)大大提高，減小了電網(wǎng)負(fù)荷，提高了輸出功率，并明顯降低了開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的污染。
?、诠β室驍?shù)校正（PFC）電路的基本工作原理
功率因數(shù)校正（PFC）電路分為無源和有源兩種。
無源校正電路，通常由大容量的電感、電容和工作于工頻電源的整流器組成。電路較簡(jiǎn)單，但效率低，因此PDP 彩電中一般不采用。有源校正電路，一般由功率因數(shù)校正集成電路為核心組成。工作于高頻開關(guān)狀態(tài)，可以得到高于0.99 的電路功率因數(shù)，并具有低損耗和高可靠等優(yōu)點(diǎn)。輸出不隨輸入電壓波動(dòng)變化，因此可獲得高度穩(wěn)定的輸出電壓，但有源PFC 電路較復(fù)雜。在PDP 彩電中，有源PFC 電路應(yīng)用比較廣泛。
有源PFC 電路框圖如圖10 所示（圖見下期）。從圖中可以看出，這是一個(gè)由儲(chǔ)能電感L、場(chǎng)效應(yīng)功率開關(guān)管V、二極管VD2 構(gòu)成的升壓式DC/DC 變換器。
整流輸入電壓由R1、R2 分壓后，經(jīng)輸入電壓檢測(cè)電路后，送到乘法器；場(chǎng)效應(yīng)開關(guān)管的源極電流經(jīng)輸入電流檢測(cè)后也加到乘法器；輸出電壓由R3、R4 分壓后，送到輸出電壓檢測(cè)電路，經(jīng)與參考電壓比較和誤差放大后也送到乘法器。
在較大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，模擬乘法器的傳輸特性呈線性。當(dāng)正弦波交流輸入電壓從零上升至峰值期時(shí)，乘法器將三路輸入信號(hào)處理后，輸出相應(yīng)電平去控制PWM比較器的門限值，然后與鋸齒波比較，產(chǎn)生PWM 調(diào)制信號(hào)，加到MOSFET 場(chǎng)效應(yīng)管V 的柵極，調(diào)整場(chǎng)效應(yīng)管漏、源極導(dǎo)通寬度和時(shí)間，使它同步跟蹤電網(wǎng)輸入電壓的變化，讓PFC 電路的負(fù)載相對(duì)交流電網(wǎng)呈純電阻特性。結(jié)果，使流過一次回路的感性電流峰值包絡(luò)線緊跟正弦交流輸入電壓變化，獲得與電網(wǎng)輸入電壓同頻、同相的正弦波電流。
在開關(guān)電源實(shí)際PFC 電路中，除場(chǎng)效應(yīng)管V 和幾個(gè)分壓電阻外，上述的大部分電路都集成在一塊集成電路上。這塊集成電路稱為功率校正集成電路，如L6560、SG3561、NCP1650、ICEPCS01 等。