1引言
led顯示屏是一種迅速發(fā)展起來(lái)的新型信息顯示媒體。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,已被廣泛應(yīng)用于車站、賓館、銀行、醫(yī)院等公共場(chǎng)合。顯示屏電源是其重要組成部分，主要用來(lái)給顯示屏發(fā)光二極管提供必要的工作電流，保證屏體正常顯示。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，通常采用由一小功率電源帶3到4個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)板的供電方案。這樣,一個(gè)較大面積的顯示屏需要配接許多電源模塊，例如一個(gè)2m×1.5m的屏體，就需要提供24個(gè)5V/20A的模塊電源。該設(shè)計(jì)存在以下的缺點(diǎn)。
1）接線復(fù)雜每一個(gè)電源均需單獨(dú)地配置交流輸入線、直流輸出線。
2）電源冗余度差在大多數(shù)情況下，屏體顯示內(nèi)容為文字、動(dòng)畫、圖片，每個(gè)顯示驅(qū)動(dòng)板消耗的電流不一樣，可能某些電源模塊過(guò)載，而另一些模塊空載。此外，若某一電源失效，會(huì)造成屏體的一部分黑屏。
3）電源過(guò)載能力差，利用率低屏體在工作時(shí)消耗的電流隨畫面的內(nèi)容、顏色、亮度而變化，大部分時(shí)間電流較小，而大面積高亮度的畫面雖消耗電流大，但持續(xù)時(shí)間短。考慮到led是恒流驅(qū)動(dòng)的，只要驅(qū)動(dòng)板可正常工作，供電電壓可以降低一些。電源最好有下拖形狀的限流特性，而不是通常的較陡峭形狀的限流特性，以保證有較好的過(guò)載能力、較高的利用率。
考慮到以上各點(diǎn)，提出新的供電方案如下：
1）集中供電，采用n＋1冗余方案。
2）電源模塊設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)妮敵鲭娏鳎K可均流。保證屏體裝配工藝易實(shí)現(xiàn)n＋1冗余。
3）電源模塊有下拖形狀的限流特性以保證有較好的過(guò)載能力、較高的利用率。
4）電源模塊有扁平的外形，自然散熱，易于在屏體上安裝，并利用屏體散熱。
5）電源模塊帶APFC，減小對(duì)電網(wǎng)的干擾，適應(yīng)電網(wǎng)的波動(dòng)。
2電路設(shè)計(jì)
采用集中供電方案可避免分散供電的缺點(diǎn)，但要求電源的可靠性更高，否則電源一旦失效會(huì)造成整屏的黑屏，而不是部分黑屏。提高電源可靠性的最積極的辦法為提高變換效率，減少發(fā)熱量，同時(shí)選用可靠性高的線路與器件。
2．1AC/DC電路設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的AC/DC全波整流電路采用的是整流＋電容濾波電路。這種電路是一種非線性器件和儲(chǔ)能元件的組合，輸入交流電壓的波形是正弦的，但輸入電流的波形發(fā)生了嚴(yán)重的畸變，呈脈沖狀。由此產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)有危害作用，使電源輸入功率因素下降。在本設(shè)計(jì)中整流電路部分采用有源功率因數(shù)校正電路(APFC),避免了上述缺點(diǎn)。其電路如圖1所示。

與典型PFC主電路不同的是此電路選用了無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)降低了開關(guān)管的開關(guān)損耗,提高了其穩(wěn)定性,增強(qiáng)了其使用壽命。它利用一組無(wú)源元件,使開關(guān)管實(shí)現(xiàn)了零電流開通和零電壓關(guān)斷，提高了電源的工作效率,且相對(duì)于其它諧振軟開關(guān)電路，降低了生產(chǎn)成本。
下面通過(guò)分析PFC主開關(guān)Q的工作過(guò)程來(lái)說(shuō)明此無(wú)損吸收緩沖網(wǎng)絡(luò)的工作原理。
1）Q導(dǎo)通時(shí)，因?yàn)殡姼?L₂中電流不能突變，且C₂、C₁電壓不能突變，Q中的的電流從零開始增加,緩慢上升。通過(guò) D₄的電流i_D4漸減。Q實(shí)現(xiàn)零電流開通，導(dǎo)通的損耗較小。
2）當(dāng)電流i_D4減少為零時(shí)，D4進(jìn)入反向恢復(fù)狀態(tài)，通過(guò)電感 L₂的電流i_L2=i_L1＋i_rD4。D4反向電流irD4的變化率受到電感 L₂的控制，反向恢復(fù)損耗降低。
3）主電感L₂中電流緩慢增加，Q上的電壓 u_Q下降。電容C₂通過(guò)D₂、C1、L₂、Q放電 ,C₂上的電壓u_C2下降。

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