專(zhuān)利名稱(chēng)：用于等離子顯示器的電源變換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于等離子顯示器的 電源變纟灸電^各。
背景技術(shù)：
隨著多媒體技術(shù)等數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，用于制作高清晰電視
機(jī)的彩色等離子體顯示器(Plasma Display Panel,筒稱(chēng)PDP )近年 來(lái)得到了迅速發(fā)展，尤其是40到60英寸的大屏幕彩色等離子體顯 示器，已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng)。目前，大屏幕彩色等離子體顯示器，特 別是交流型AC-PDP彩色等離子體顯示器，由于其具有驅(qū)動(dòng)方式簡(jiǎn) 單等優(yōu)點(diǎn)而獲得了較快的普及。但等離子體顯示器尺寸的增大和附 加功能的增多使整機(jī)的功耗大幅度增加，所以，等離子體顯示器中 的開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源不得不充分考慮到效率這一 問(wèn)題。如何提高等離子 體顯示器電源的效率，實(shí)現(xiàn)"高效、節(jié)能、綠色"， 一直是電視j支術(shù) 領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題。伴隨PDP模組及整機(jī)技術(shù)向著高效率、 低成本的方向發(fā)展，PDP電源也向著4是高效率(特別是主功率回路 的效率)、降低功耗、和降低成本的方向發(fā)展。
隨著開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展，軟開(kāi)關(guān)技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用， 已研究出了不少高效率的電路拓樸，主要為諧振型的軟開(kāi)關(guān)拓樸和 脈沖寬度調(diào)試(Pulse width modulation,簡(jiǎn)稱(chēng)PWM )型的專(zhuān)欠開(kāi)關(guān)拓 樸。近幾年來(lái)，隨著半導(dǎo)體器件制造技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通電 阻、寄生電容、和反向恢復(fù)時(shí)間越來(lái)越小，這為諧振變換器的發(fā)展
4提供了又一次機(jī)遇。對(duì)于諧振變換器來(lái)說(shuō)，如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，能實(shí)現(xiàn) 軟開(kāi)關(guān)變換，從而使得開(kāi)關(guān)電源具有4交高的效率。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新的用于 等離子顯示器的電源變換電路。
才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于等離子顯示器的電源變換電^各包括 逆變電3各，連4妄在直流電源的正負(fù)才及之間，用于d夸直^u電壓逆變成 方波或階梯波電壓；諧振電路，連接在直流電源的負(fù)極與逆變電路 的輸出端之間，用于調(diào)整方波或階梯波電壓的頻率；箝位電^各，連 接在直流電源的正負(fù)極之間，用于對(duì)諧振電路中的電感電壓進(jìn)行箝 位；隔離變壓器，連^妻在諧振電^各與整流電^各之間，用于向整流電 ;洛提供同一方向的脈沖電流；整流電^各，連4妄在隔離變壓器與濾波 電3各之間，用于對(duì)"永沖電流進(jìn)4亍整流；以及濾波電^各，連4妻在整流 電路和電源變換電路的輸出端之間，用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流的脈沖電流進(jìn) 行濾波。
其中，逆變電路由兩個(gè)相互串聯(lián)的開(kāi)關(guān)組成。諧振電路由串聯(lián) 電容、串耳關(guān)電感、以及并耳關(guān)電感組成。其中，諧才展電3各的串耳關(guān)電容 與串聯(lián)電感諧振生成電源變換電路的第一本征頻率，諧振電路的串 聯(lián)電容、串聯(lián)電感、以及并聯(lián)電感諧振生成電源變換電路的第二本 征頻率，并且第一本征頻率大于第二本征頻率。箝位電路由兩個(gè)二 才及管組成。其中，兩個(gè)二才及管分別連4妻在逆變電3各的兩個(gè)開(kāi)關(guān)的源 極和漏極之間。其中，隔離變壓器的一次側(cè)與諧振電路的并聯(lián)電感 并聯(lián)連接。隔離變壓器的二次側(cè)與整流電路連接。
其中，整流電路可以為橋式整流電路。諧振電路的串聯(lián)電感可
以為獨(dú)立的電感器，也可以為隔離變壓器的漏感。i皆^振電^各的并聯(lián):
5電感可以為獨(dú)立的電感器，也可以為隔離變壓器的〗敫一磁電感。濾;皮 電3各可以為電容器、或JI型濾波電^各、或多級(jí)濾波電if各。
在本發(fā)明中，諧振電路是真正的軟開(kāi)關(guān)電路，開(kāi)關(guān)是零電壓開(kāi)
關(guān)(Zero Voltage Switch,筒稱(chēng)ZVS) 零電壓開(kāi)通的開(kāi)關(guān)，整流電 路(整流管)是零電流開(kāi)關(guān)(Zero Current Switch,簡(jiǎn)稱(chēng)ZCS )零 電流關(guān)斷的整流管，且開(kāi)關(guān)的尖峰電壓很小。根據(jù)本發(fā)明的電源變 ^灸電^各具有4爭(zhēng)^奐步文率高、電》茲干^尤(Electromagnetic Interference, 簡(jiǎn)稱(chēng)EMI)小、不存在開(kāi)關(guān)損耗等諸多優(yōu)點(diǎn)。性能與其他的電路拓 樸相比具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。通過(guò)本發(fā)明，在負(fù)載輕重變化(即使是在空 載的情況下)的情況下，電源工作的頻率不會(huì)有大的偏移，從而確 保了主功率電源回路的效率能夠達(dá)到95%以上，達(dá)到目前行業(yè)內(nèi)領(lǐng) 先水平。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)才是供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申 請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并 不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是等離子顯示器中的電源主功率回^各的電^各原理圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電^各的結(jié)構(gòu)圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電路的工作波形圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。參考圖1，對(duì)等離子顯示器的電源主功率回^各進(jìn)^亍說(shuō)明。如圖1
所示，該P(yáng)DP的電源主功率回路包括LLC串聯(lián)諧振變換電i 各、輸 入端與直流380VDC相連的功率因數(shù)校正電路、輸出端與Vs (170V/3A )相連的過(guò)流保護(hù)電路(OCP )和過(guò)壓保護(hù)電路(OVP )、 控制端與CPU相連，進(jìn)行時(shí)序、保護(hù)控制，所述的功率因數(shù);艮正電 路的過(guò)溫檢測(cè)和斷電斥企測(cè)電路與CPU相連，所述的CPU與PDP模 組進(jìn)行夕卜部通訊。
其中，LLC串聯(lián)諧振DC/DC變換電路實(shí)際上是電源變換電路。 下面參考圖2，對(duì)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電路進(jìn)行說(shuō)明。如 圖2所示，該電源變換電路包括逆變電路IOO、諧振電路200、箝 位電3各100、隔離變壓器Tr、整流電^各300、以及濾波電^各400。
其中，逆變電^各100由兩個(gè)開(kāi)關(guān)Sl、 S2串耳關(guān)而成，用于—尋直 流電壓逆變成一個(gè)方波或階梯波電壓。諧振電路200包括串聯(lián)電容 Cs、串聯(lián)電感Ls、和并聯(lián)電感Lm。其中，該諧振電^各接于輸入直 流電壓380VDc的負(fù)極與逆變電路的輸出端之間。串聯(lián)電容Cs與串 聯(lián)電感Ls諧振構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電^^的第一本征 頻率，以fs表示，串聯(lián)電容Cs與串聯(lián)電感Ls及并聯(lián)電感Lm諧振 構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電路的第二本征頻率，以fm表 示，其中fs>fm。
其中，箝位電3各100由兩個(gè)二才及管Dl、 D2組成。其中，第一 二極管(D1 )連接于開(kāi)關(guān)管Sl的漏極和源極之間，第二二極管(D2) 連接于開(kāi)關(guān)管S2的漏才及和源才及之間。隔離變壓器Tr的一次側(cè)與諧 4展電3各200中的并耳關(guān)電感Lm并耳關(guān)，二次側(cè)與整流電^各300相連， 用于向連接于整流電路300輸出端的濾波電路400提供同一方向的 脈沖電流。整流電路300采用由二極管D3、 D4組成的橋式整流電 路。整流二極管直接與接負(fù)載的濾波電^各400相連。
7其中，濾波電路可以是電容器，也可以是Jl型濾波電路或多級(jí) 濾波電路。諧振電路中的串聯(lián)電感LS可以是外在電感，也可以是隔
離變壓器的漏感。諧振電路中的并聯(lián)電感Lm可以是外在電感，也 可以是隔離變壓器的激》茲電感。
聯(lián)諧振DC/DC變換電路。其中包括有兩個(gè)功率MOSFET( Sl和S2, 其占空比都為0.5)、諧振電容Cs、副邊臣數(shù)相等的中心抽頭變壓器 Tr、 Tr的漏感Lm(Lm在某個(gè)時(shí)間段也是一個(gè)諧振電感)等。因此， 在LLC諧振變換器中的諧振元件主要由以上3個(gè)諧振元件構(gòu)成，即 諧振電容Cs，電感Ls和激磁電感Lm;半橋全波整流二極管Dl和 D2， l敘出電容Cf。
參考圖3,對(duì)才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電源變換電i 各的具體工作過(guò) 程進(jìn)行分析。如圖3所示，該電源變換電^各的一個(gè)開(kāi)關(guān)周期可分為 6個(gè)工作階段，各個(gè)工作階段的工作原理分別描述如下
1 )階l殳1 〔tl, t2〕當(dāng)t=tl時(shí)，S2關(guān)斷，i皆才展電流纟會(huì)Sl的寄 生電容方欠電， 一直到Sl上的電壓為零，然后Sl的體二級(jí)管導(dǎo)通。 此階段Dl導(dǎo)通，Lm上的電壓被輸出電壓箝位，因此，只有Ls和 Cs參與諧振。
2) 階段2 〔t2, t3〕當(dāng)t=t2時(shí)，Sl在零電壓的條件下導(dǎo)通， 變壓器的原邊岸義受正向電壓；Dl繼續(xù)導(dǎo)通，S2及D2截止。此時(shí) Cs和Ls參與諧振，而Lm不參與諧振。
3) 階—段3〔t3, t4〕當(dāng)H3時(shí)，Sl仍然導(dǎo)通，而Dl與D2處 于關(guān)斷狀態(tài)，Tr副邊與電^各脫開(kāi)，此時(shí)Lm、 Ls、和Cs—起參與諧 振。因此，在這個(gè)階段可以認(rèn)為激磁電流和諧振電流都保持不變。4) 階^殳4 〔t4， t5〕當(dāng)t=t4時(shí)，Sl關(guān)斷，諧才展電流纟會(huì)S2的寄 生電容;^文電， 一直到S2上的電壓為零，然后S2的體二級(jí)管導(dǎo)通。 此階段D2導(dǎo)通，Lm上的電壓被輸出電壓箝位，因此，只有Ls和 Cs參與諧振。
5) 階段5 〔t5, t6〕當(dāng)t=t5時(shí)，S2在零電壓的條件下導(dǎo)通， Tr的原邊承受反向電壓；D2繼續(xù)導(dǎo)通，而Sl和Dl截止。此時(shí)僅 Cs和Ls參與諧振，Lm上的電壓被輸出電壓箝位，而不參與諧振。
6) 階,殳6〔t6, t7〕當(dāng)H6時(shí)，S2仍然導(dǎo)通，而Dl和D2處 于關(guān)斷狀態(tài)，Tr副邊與電路脫開(kāi)，此時(shí)Lm、 Ls、和Cs—起參與諧 振。實(shí)際電3各中的Lm》Ls。，因此，在這個(gè)階革殳可以i人為激萬(wàn)茲電流 和"i皆4展電流都〗呆4寺不變。
以上所述〗又為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì) 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本 發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均 應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于等離子顯示器的電源變換電路，其特征在于，包括逆變電路，連接在直流電源的正負(fù)極之間，用于將直流電壓逆變成方波或階梯波電壓；諧振電路，連接在所述直流電源的負(fù)極與所述逆變電路的輸出端之間，用于調(diào)整所述方波或階梯波電壓的頻率；箝位電路，連接在所述直流電源的正負(fù)極之間，用于對(duì)所述諧振電路中的電感電壓進(jìn)行箝位；隔離變壓器，連接在所述諧振電路與整流電路之間，用于向所述整流電路提供同一方向的脈沖電流；所述整流電路，連接在所述隔離變壓器與濾波電路之間，用于對(duì)所述脈沖電流進(jìn)行整流；以及所述濾波電路，連接在所述整流電路和所述電源變換電路的輸出端之間，用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流的脈沖電流進(jìn)行濾波。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源變換電路，其特征在于，所述逆變 電3各由兩個(gè)相互串耳關(guān)的開(kāi)關(guān)組成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源變換電路，其特征在于，所述諧振 電3各由串耳關(guān)電容、串Jf關(guān)電感、以及并Jf關(guān)電感組成，其中，所述 串聯(lián)電容與所述串聯(lián)電感諧振生成所述電源變換電路的第一 本4i頻率，所述串if關(guān)電容、所述串耳關(guān)電感、以及所述并耳關(guān)電感 諧振生成所述電源變換電路的第二本征頻率，其中，所述第一 本征頻率大于所述第二本征頻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源變換電路，其特征在于，所述隔離 變壓器的 一次側(cè)與所述諧振電^各的所述并耳關(guān)電感并聯(lián)連4妄。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源變換電路，其特征在于，所述隔離 變壓器的二次側(cè)與所述整流電3各連才妻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源變換電路，其特征在于，所述箝位 電3各由兩個(gè)二才及管組成，其中，所述兩個(gè)二才及管分別連4妄在所 述逆變電^各的所述兩個(gè)開(kāi)關(guān)的源才及和漏才及之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電源變換電路，其特征在 于，所述整流電路為橋式整流電路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源變換電路，其特征在于，所述諧振 電路的所述串聯(lián)電感為獨(dú)立的電感器或所述隔離變壓器的漏感。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源變換電路，其特征在于，所述諧振 電^各的所述并耳關(guān)電感為獨(dú)立的電感器或所述隔離變壓器的;敫 磁電感。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源變換電路，其特征在于，所述濾波 電^各是電容器、或JI型濾波電^各、或多《及濾波電^各。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于等離子顯示器的電源變換電路包括逆變電路，連接在直流電源的正負(fù)極之間，用于將直流電壓逆變成方波或階梯波電壓；諧振電路，連接在直流電源的負(fù)極與逆變電路的輸出端之間，用于調(diào)整方波或階梯波電壓的頻率；箝位電路，連接在直流電源的正負(fù)極之間，用于對(duì)諧振電路中的電感電壓進(jìn)行箝位；隔離變壓器，連接在諧振電路與整流電路之間，用于向整流電路提供同一方向的脈沖電流；整流電路，連接在隔離變壓器與濾波電路之間，用于對(duì)脈沖電流進(jìn)行整流；以及濾波電路，連接在整流電路和電源變換電路的輸出端之間，用于對(duì)經(jīng)過(guò)整流的脈沖電流進(jìn)行濾波。
文檔編號(hào)G09G3/28GK101447163SQ20071016736
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者蕾 唐, 王付生, 王志霞, 鄧新群, 郭應(yīng)鋒 申請(qǐng)人:四川虹歐顯示器件有限公司