专利名称：电源系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源系统，尤其涉及一种应用于液晶电视显示器的电源系统。
背景技术：
通常，液晶电视的电源系统包括两部分，一部分为液晶电视的背光源供电，另一部分则为液晶电视的控制系统供电。图1所示为习知的应用于液晶电视的电源系统10的电 路原理图。电源系统10用于驱动多个灯管110，并为控制系统114供电，其包括整流电路 102、功率因数校正电路104、一次直流/直流转换电路(1)106、二次直流/直流转换电路112及换流器电路108。交流电源AC经整流电路102处理后转换为直流电压DC并传输 给功率因数校正电路104，一次直流/直流转换电路(1) 106将功率因数校正电路104输出 的直流电压转换为换流器电路108所需的稳定的直流电压并兼具安规隔离的作用，换流器 电路108通过直流/交流转换器将接收到的直流电压转换为交流电压以驱动灯管组110。 二次直流/直流转换电路(2) 112将功率因数校正电路104输出的直流电压转换为控制系 统114所需的低压直流电，并兼具安规隔离的作用。从图1中可以看出，交流电源从整流电 路输出到灯管，能量经过三次变化，造成整个电源系统10的功率损耗大，效率低。
发明内容
有鉴于此，需提供一种应用于液晶电视的电源系统，能减少能量转换的次数，有效 降低电源转换过程中的功率损失。一种应用于液晶电视的电源系统，包括整流电路、灯管驱动电路及控制系统电源 电路。所述整流电路连接于外部交流电源，用于将所述交流电源提供的外部电讯号转换为 第一电讯号。所述灯管驱动电路包括单级功率因数校正电路、换流器电路及电流平衡电路。 其中，所述单级功率因数校正电路连接于所述整流电路，用于将所述第一电讯号经功率因 数校正与直流/直流转换后形成第二电讯号，并兼具安规隔离的功能。所述换流器电路连 接于所述单级功率因数校正电路，用于将所述第二电讯号转换为可驱动所述灯管的交流电 压讯号。所述电流平衡电路用于平衡各灯管之间的电流。本发明提供的电源系统，其灯管驱动电路将功率因数校正电路与直流/直流转换 电路整合成一体，减少了能量转换的次数，有效降低电源转换过程中的功率损失，同时减少 了电路板零件的使用数量，有效减低成本。
图1是习知液晶电视电源系统的电路原理图。图2是本发明的液晶电视电源系统的电路原理图。图3是图2中液晶电视电源系统的整流电路与灯管驱动电路一具体实施方式
的具 体电路图。图4是图2中液晶电视电源系统的整流电路与灯管驱动电路另一具体实施方式
的具体电路图。
具体实施例方式图2所示是本发明一具体 实施方式中应用于液晶电视的电源系统20的电路原理 图。电源系统20用于驱动多个灯管208，同时为液晶电视的控制系统210供电，其包括整流 电路202、灯管驱动电路204及控制系统电源电路206。其中，灯管驱动电路204包括单级 功率因数校正电路2042、换流器电路2044及电流平衡电路2046。交流电源AC经过整流电 路202后转换为第一电讯号Vl并传送至单级功率因数校正电路2042。单级功率因数校正 电路2042连接于整流电路202与换流器电路2044之间，用于将接收到的第一电讯号Vl转 换为第二电讯号V2并兼具安规隔离的功能。换流器电路2044连接于单级功率因数校正电 路2042，用于将接收到的第二电讯号V2转换为可驱动灯管组208的交流电压讯号。电流平 衡电路2046用于平衡各灯管之间的电流。在本实施方式中，单级功率因数校正电路2042整合了功率因数校正电路与直流/ 直流转换电路的功能，使得交流电源从整流电路202输出到驱动灯管208只经过了两次转 换，提高了电源转换效率，降低了功率损耗，同时减少了零件数量，节省成本。控制系统电源电路206包括功率因数校正电路2062及二次直流/直流转换电路 (2)2064。功率因数校正电路2062连接于整流电路202，用于将整流电路202输出的第一 电讯号Vl做功率因数校正。二次直流/直流转换电路(2)2064连接于功率因数校正电路 2062与控制系统210之间，用于将功率因数校正电路2062输出的直流电压转换为低压直流 给控制系统210供电，同时，二次直流/直流转换电路(2)兼具安规隔离的功能。图3所示为图2中整流电路202及灯管驱动电路204的具体电路图。在本例中， 整流电路202包括整流器S与第一电容Cl，整流器S的输入端连接于交流电源AC，第一电 容Cl连接于整流器S的输出端于与地之间。交流电源AC经过整流器S后转换第一电讯号 VI，第一电容Cl用于对所述第一电讯号Vl进行滤波。本实施方式中，第一电容Cl的电容 量比较小，要使第一电讯号Vl可以有明显的输入电压谐波，这样就能取得输入电压的波形 形状，以达到较高的功率因数修正。单级功率因数校正电路2042包括场效应晶体管F、隔离变压器T、整流滤波电路 20421及控制电路20422。隔离变压器T的一次侧的一端连接于整流电路202的输出端，场 效应晶体管F的漏极连接于隔离变压器的一次侧的另一端，源极接地，闸极连接至控制电 路20422。场效应晶体管F的闸极受控制电路20422的控制而改变其通断频率。隔离变压 器T的一次侧接收所述第一电讯号VI，并在其二次侧形成第三电讯号V3。本实施方式中， 隔离变压器T兼具安规隔离的功能。整流滤波电路20421包括二极管D及第二电容C2。二极管D的阳极连接于隔离变 压器T 二次侧的一端，第二电容C2连接于二极管D的阴极与地之间。隔离变压器T 二次侧 的另一端亦接地。第三电讯号V3经过二极管D整流及电容C2滤波后形成所述第二电讯号 V2,以传输给换流器电路206。在本实施方式中，所述第二电讯号V2为直流讯号。控制电路20422用于反馈并控制所述第二电讯号V2，其包括反馈电路204221、光 电耦合器P、单级功率因数校正控制器204222。反馈电路204221连接于光电耦合器P的输 入端，用于接收第二电讯号V2与灯管电流反馈讯号，并将第二电讯号V2与灯管电流反馈讯号转换为一反馈电讯号，用于驱动光电耦合器P。光电耦合器P用于将所述反馈电讯号以耦 合方式反馈至单级功率因数校正控制器204222。单级功率因数校正控制器204222连接于 光电耦合器P的输出端与场效应晶体管F闸极之间，用于读取光电耦合器P输出的反馈电 讯号，并根据所述反馈电讯号输出控制讯号以控制场效应晶体管F闸极的通断频率，从而 控制隔离变压器T的输出，以调整第二电讯号V2，达到稳定各灯管电流的目的。当第二电讯号V2处于一稳定值时，单级功率因数校正控制器204222以会依照输 入电压和灯管电流来改变场效应晶体管F闸极的通断频率。当输入电压降低时，单级功率 因数校正控制器204222控制场效应管F间极的最高通断频率也会跟着降低；当输入电压 提高时，单级功率因数校正控制器204222控制场效应管F闸极的最高通断频率也会跟着提 高，使第二电讯号V2回落到所述稳定值。当流经灯管组208中各灯管的电流增加时，控制场效应管F闸极的最高通断频率 也会跟着降低。当流经灯管组208中各灯管的电流减少时，控制场效应管F闸极的最高通 断频率也会跟着提高，使第二电讯号V2处于稳定状态，从而平衡流经灯管组208中各灯管 的电流。本发明提供的应用于液晶电视的电源系统20，灯管电流讯号可以灌入单级功率因 数校正电路2042的回授，通过调整第二电讯号V2电压的高低，达到灯管电流闭回路控制。换流器电路2044用于将第二电讯号V2转换为可驱动灯管组208的交流讯号，其 包括隔离变压器Tl、直流/交流转换电路20441及换流器控制器20442。其中，直流/交流 转换电路20441为一半桥电路，用于将直流电讯号V2转换为交流讯号，本实施方式中，所述 交流讯号为一方波讯号。换流器控制电路20442用于接收保护讯号、开关讯号、调光讯号， 并根据接收到的讯号输出一对控制信号用于控制直流/交流转换电路20441的输出。电流平衡电路2046电性连接于换流器电路2044与灯管组208之间，用于将所述 方波讯号转换为弦波讯号驱动所述多个灯管，并平衡各灯管之间的电流。其中电流平衡电 路2046包括多个变压器和多个电容，每个变压器包括初级绕组与次级绕组，其次级绕组的 两端分别与两个灯管串接，且分别连接一个电容。所述多个电容与变压器中的电感配合将 方波讯号转换为弦波信号。所述变压器的初级绕组相互串接传导公共电流且所述变压器具 有相同的匝数比，以平衡各灯管之间的电流。图4所示为本发明另一实施方式中整流电路202及灯管驱动电路204’的具体电路 图。灯管驱动电路204’与图3所示灯管驱动电路204具有基本一致的电路架构，其不同之 处在于，灯管驱动电路204，的电流平衡电路2046，是由滤波电路30与均流电路40组成。 其中，滤波电路30连接于直流/交流转换电路20441与均流电路40之间，包括变压器T2 与电容C3，用于将方波讯号转换为驱动灯管的弦波讯号，均流电路40连接于灯管组208，用 于平衡各灯管之间的电流。本发明提供的应用于液晶电视的电源系统，将功率因数校正电路与直流/直流转换电路整合成一体，减少了能量转换的次数，有效降低电源转换过程中的功率损失，同时减 少了电路板零件的数量，有效减低了成本。
权利要求
一种应用于液晶电视的电源系统，包括整流电路，与外部交流电源连接，用于将所述交流电源提供的外部电讯号转换为第一电讯号；灯管驱动电路，连接于所述整流电路，用于驱动多个灯管；控制系统电源电路，连接于所述整流电路，用于为所述液晶电视的控制系统提供电源；其特征在于，所述灯管驱动电路包括单级功率因数校正电路，连接于所述整流电路，用于将所述第一电讯号经功率因数校正与直流/直流转换后形成第二电讯号；换流器电路，与所述单级功率因数校正电路相连，用于将所述第二电讯号转换为可驱动所述灯管的交流电压讯号；电流平衡电路，用于平衡所述灯管之间的电流。
2.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述单级功率因数校正电路包括隔离变压器，其一次侧第一端连接于所述整流电路的输出端，用于接收所述第一电讯 号，并在其二次侧形成第三电讯号，将第一电讯号与第三电讯号隔离；整流滤波电路，连接于所述隔离变压器的二次侧，用于将所述第三电讯号转换为所述 第二电讯号；控制电路，连接于所述滤波电路，用于根据所述第二电讯号提供控制讯号控制所述隔 离变压器的输出从而调整所述第二电讯号。
3.如权利要求2所述的电源系统，其特征在于，所述单级功率因数校正电路进一步包 括场效应晶体管，其漏极连接于所述隔离变压器的一次侧低压端，源极接地，间极接收所述 控制电路输出的控制讯号，以此控制所述隔离变压器的输入从而调整其输出。
4.如权利要求3所述的电源系统，其特征在于，所述整流滤波电路包括二极管及第二 电容，所述二极管的阳极连接于所述隔离变压器二次侧的一端，所述第二电容连接于所述 二极管的阴极与地之间，所述第三电讯号经过所述二极管整流及所述第二电容滤波后形成 所述第二电讯号。
5.如权利要求3项所述的电源系统，其特征在于，所述控制电路包括反馈电路，连接于所述二极管的阴极，用于将所述第二电讯号与所述灯管的电流反馈 讯号转换为反馈电讯号；光电耦合器，连接于所述反馈电路；单级功率因数控制器，连接于所述光电耦合器的输出端与所述场效应晶体管的间极之间；所述光电耦合器将所述反馈电讯号以耦合的方式反馈至所述单级功率因数校正控制 器，所述单级功率因数校正控制器根据所述反馈电讯号输出所述控制讯号以控制所述场效 应晶体管的间极的通断频率，从而控制所述隔离变压器的输入进而调整所述第二电讯号。
6.如权利要求1所述的电源系统，其特征在于，所述第二电讯号为直流讯号。
全文摘要
一种电源系统，包括整流电路、灯管驱动电路及控制系统电源电路。所述整流电路连接于外部交流电源，用于将所述交流电源提供的外部电讯号转换为第一电讯号。其中，灯管驱动电路包括单级功率因数校正电路、换流器电路及电流平衡电路。所述单级功率因数校正电路连接于所述整流电路，用于将所述第一电讯号经功率因数校正与直流/直流转换后形成第二电讯号；所述换流器电路连接于所述单级功率因数校正电路，用于将所述第二电讯号转换为可驱动多个灯管的交流电压讯号。电流平衡电路用于平衡各灯管之间的电流。本发明提供电源系统，将功率因数校正电路与直流/直流转换电路整合成一体，减少了能量转换的次数，有效降低电源转换过程中的功率损失。
文档编号H02M5/458GK101814843SQ200910105488
公开日2010年8月25日 申请日期2009年2月20日 优先权日2009年2月20日
发明者王家鹏 申请人:国琏电子(上海)有限公司;寰永科技股份有限公司