20寸液晶電視開關(guān)電源的設(shè)計(jì)


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摘 要
電源在一個(gè)典型系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色。電源給系統(tǒng)的電路提供持續(xù)、穩(wěn)定的能量，使系統(tǒng)免受外部的侵?jǐn)_，并防止系統(tǒng)對(duì)外部電源造成污染。相反地，如果電源內(nèi)部發(fā)生故障，不應(yīng)造成系統(tǒng)的故障。本文基于這個(gè)思想，設(shè)計(jì)和制作一個(gè)符合指標(biāo)要求的電源。
開關(guān)電源具有高頻率、高功率密度、高效率等優(yōu)點(diǎn), 被稱作高效節(jié)能電源。因此，本設(shè)計(jì)在20寸液晶電視外置式電源的設(shè)計(jì)中采用了開關(guān)電源技術(shù)。
本文以開關(guān)電源的發(fā)展歷史、發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢(shì)為線索，介紹了開關(guān)電源的一些新技術(shù)，并利用這些技術(shù)設(shè)計(jì)符合要求的20寸液晶電視外置式開關(guān)電源。電源設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)是：電源工作頻率為100kHz，輸出直流電壓24V，最大偏差小于0.4V，紋波小于220mV；最大輸出功率108W；應(yīng)用功率因數(shù)校正技術(shù)提高功率因數(shù)，使功率因數(shù)達(dá)到0.9以上；電源整機(jī)效率達(dá)到80％；此外，本文設(shè)計(jì)了電源保護(hù)電路和安全功能，包括過壓保護(hù)（OVP）、過流保護(hù)（OCP），安全接地；實(shí)現(xiàn)了電源的高效率化，環(huán)保化，以及安全化。
最后，在完成基本指標(biāo)的情況下，本文提出了電路改進(jìn)的幾條方案。包括無源功率因數(shù)校正電路，無源吸收電路，有源嵌位電路，以期使電路更加完善，電源性能更加優(yōu)越，電源整機(jī)效率更高。
關(guān)鍵詞：線性電源 開關(guān)電源 開關(guān)管 脈寬調(diào)制 開關(guān)變壓器



英 文 縮 略 詞
EMI：Electro Magnetic Interference，電磁干擾
PWM：Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制方式
PFM：Pulse Frequency Modulation，脈沖頻率調(diào)制方式
PFC：Power Factor Correction，功率因數(shù)校正
TRC：Time Rate Control，時(shí)間比率控制
OVP：Over Voltage Protection，過壓保護(hù)
OCP：Over Current Protection，過流保護(hù)



目 錄
1 引言 1
2 開關(guān)電源的概述 1
2.1 開關(guān)電源的基本原理 1
2.2 開關(guān)電源的發(fā)展 2
2.3 開關(guān)電源的技術(shù)動(dòng)向 2
2.3.1 單片式控制芯片的新技術(shù) 3
2.3.2 功率校正技術(shù) 3
3 開關(guān)電源在LCD中的應(yīng)用 4
3.1 LCD電視功能模塊 4
3.2 LCD電視的供電方式 4
4 設(shè)計(jì)指標(biāo)及要求 4
5 方案的比較與確定 5
5.1 單片式電源控制芯片 5
5.2 PWM控制芯片 6
5.3 帶PFC的PWM控制芯片 7
5.4 芯片的選擇 7
5.5 原理框圖及電路設(shè)計(jì) 8
6 電路原理分析及設(shè)計(jì) 9
6.1 電路原理的概述 9
6.2 開關(guān)電源的EMI設(shè)計(jì) 9
6.2.1 EMI的結(jié)構(gòu)與原理 11
6.2.2 EMI濾波器選用與安裝 11
6.2.3 外殼對(duì)EMI的影響及其設(shè)計(jì) 12
6.3 開關(guān)電源保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 12
6.3.1 熱敏電阻防沖擊電流電路 12
6.3.2 壓敏電阻防浪涌電壓電路 13
6.4 開關(guān)管的選擇 13
6.5 變壓器的設(shè)計(jì) 13
6.6 整流管的選擇 15
6.7 反饋電路的設(shè)計(jì) 15
6.8 輸出濾波器 16
7 電路板的制作與調(diào)試 16
7.1 PCB布局、布線設(shè)計(jì) 16
7.1.1 總體布局、布線設(shè)計(jì)的原則 16
7.1.2 布線步驟及注意問題 17
7.2 電路測(cè)試及測(cè)試結(jié)果 17
7.2.1 測(cè)試工具 17
7.2.2 測(cè)試方法 18
7.2.3 測(cè)試結(jié)果 19
8 電路的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方案 22
8.1 開關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波干擾與抑制 22
8.1.1 產(chǎn)生諧波的原因 22
8.1.2 采用無源功率因數(shù)校正電路 22
8.2 改善開關(guān)電源效率的技術(shù) 23
8.2.1 開關(guān)電源內(nèi)部的主要損耗 23
8.2.2 降低主要損耗的各種技術(shù) 23
9 結(jié)束語 25
致謝 26
參考文獻(xiàn) 27
英文摘要 28
畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表