V4电源原理(二)

二、VS、VA电压和逻辑板所需的D3V3电压的形成

  当我们发出开机指令后，RELAY变为低电平，Q715截止，Q715的集电极变为高电平，Q714饱和导通，使Q155导通。PC131S（P421）内部的二极管发光，通过PC131S隔离后使Q131和Q132的基极有泄放电流。Q131的集电极输出17.4V的PFC-VCC电压信号，Q132的集电极输出17.75V的VA-VCC电压信号和MULTI-VCC电压信号。PFC-VCC电压一路通过CN8100的21脚输入到副板上,给IC103(ML4824IP1)和IC104(KA358)供电，并且，通过IC202（KA7815）稳压成15V电压给IC203（IR2109）供电。另一路PFC-VCC经R201给继电器RL201S供电，继电器吸合。两级进线抗干扰电路后的AC220V经RL201S的常开触点、RT201S送入BD201、BD202组成的两组桥式整流电路。PFC电路的输入得到100HZ的脉动电压。VA-VCC通过R316限流后送到VA形成电路的开关电源膜块IC301（1M0880）的3脚，使IC301得电工作。MULTI-VCC经过R402限流后，送到VG形成电路的开关电源膜块IC401（1M0880）的3脚，使IC401得电工作。

1)、Boost功率因数校正（PFC）电路工作原理

未采用功率因素校正电路的缺点：一般的电路整流后，直接接上一个大滤波电容，当电路正常工作后，只有当AC的峰值大于滤波电容上的电压时，二极管才会导通，时间很短，使输入的导通角仅约n/3，呈窄脉冲形状，已不是连续输入的正弦波电流，因此输入电流波形失真很大，加上开关电源有高频谐波分量反馈到电网。使视在输入功率远大于有用功率。功率因素降低到50%-65%，影响电网质量和造成用电器产生莫名其妙的故障。

为了减少电网污染，提高电源的转换效率；也为了电器产品在电磁干扰（EMI）和电磁兼容（EMC）能顺利通过各个国家的规定。现在很多电器都应用了功率因数校正（PFC）电路来改善电磁干扰和电磁兼容方面的问题和提高电源的电能效率。如长虹的高清CRT彩色电视机的电源采用了无源功率因素校正电路，在大屏幕的平板上采用有源功率因素校正电路。

㈠无源功率因素校正电路

无源功率因素补偿是一种利用无源器件使电源的输入电流接近正弦波，从而提高功率因素的电路。一般采用无源器件电感和电容实现。

㈡有源功率因素校正电路

有源功率因素补偿电路是利用有源电子器件（如三极管、场效应管等）使电源的输入电流接近正弦波，从而提高功率因素的电路。与无源功率因素补偿电路相比，有源功率因素补偿电路优点是：功率因素高；电流畸变小。但是，它的电路复杂，成本较高。下面以三星等离子V4屏电源上使用的Boost型有源功率因素校正电路来给大家介绍一下。

从原理上说，任何一种 DC-DC 变换器拓扑都可用作 PFC 的主电路，但是，由于 Boost 变换器的特殊优点，应用于 PFC 更为广泛。PFC电路的基本原理方框图如图4：

图4（PFC电路的基本原理方框图）

图4给出一个 Boost 有源功率因数校正器的原理图。主电路由单相桥式整流器和 DC-DCBoost 变换器组成，虚 线框内为控制电路，包括：电压误差放大器VA及基准电压Vr，电流误差放大器CA，乘法 器 M，脉宽调制器（图中未画出）和驱动器等，负载可以是一个开关电源。工作原理如下：主电路的输出电压Vo和基准电压Vr比较后，输入给电压误差放大器VA，整流电压Vdc检测值和VA的输出电压信号共同加到乘法器M的输入端，乘法器M的输出则作为电流反馈控制的基准信号，与开关电流Is检测值比较后，经误差放大器CA加到PWM驱动器，以控制开关Tr的通断。从而使输入电流（即电感电流）Li的波形与整流电压Vdc的波形基本一致，从而提升了电源的转换效率和功率因素。

图5 经过校正后的输入电流 iL、ii 波形和输入电压 Vdc、v1 波形

图5 给出输入电压波形Vdc、Vi和经过校正的输入电流Li、Ii波 形，由图可见，输入电流被PWM频率调制，使原来呈脉冲状态的波形，调制成接近正弦（含有高频纹波）的波形在一个开关周期内，当开关Tr导通时，i0=0  Li=Si 当开关Tr关断时，si=0  Li=i0  is为流过开关Tr的电流波形。具有高频纹波的输入电流，取每个开关周期的平均值，则可得到较光滑的近似正弦波。