液晶电视电源通电工作流程 PFC电路相关知识

PFC不是一个新概念了，在UPS电源要运用地较多，而PC电源上很少见到PFC电路。PFC在PC电源上的兴起，主要是源于CCC认证，所有需要通过CCC认证的电脑电源，都必须增加PFC电路。

PFC就是“功率因数”的意思，主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高。 PC电源采用传统的桥式整流。电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变，向电网注入大量的高次谐波，因此网侧的功率因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。早在80年代初，人们已对这类装置产生的高次谐波电流所造成的危害引起了关注。1982年，国际电工委员会制订了IEC55－2限制高次谐波的规范(后来的修订规范是IEC1000－3－2),促使众多的电力电子技术工作者开始了对谐波滤波和功率因数校正(PFC)技术的研究。电子电源产品中引入PFC电路，就可以大大提高对电能的利用效率。

PFC有两种，一种是无源PFC(也称被动式PFC),一种是有源PFC(也称主动式PFC)。

无源PFC一般采用电感补偿方法使交流输入的基波电流与电压之间相位差减小来提高功率因数，但无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；

上图就是被动式PFC电路的一部分，它最主要的特征就是这个“黄疙瘩”，它里面包裹的是由铜丝缠绕的铜片。

有源PFC由电感电容及电子元器件组成，体积小，通过专用IC电路去调整电流的波形，以对电流和电压间的相位差进行补偿。主动PFC的功率因数通常可达90%以上，但它的成本也相对较高，所以只有在功率较高的电源产品上才会看到这种设计。

上图中被白色胶带包裹的就是PFC电路的线圈，从侧面我们就可以看出线圈的缠绕密度还是很高的。外面缠绕的绝缘胶带是为了保证线圈在工作时不会影响到其他电子器件。

控制和保护电路

控制和保护电路多设置在电源的PCB上，所以不容易找到，但是有些产品也会用单独的PCB小板来做这部分电路。电源的过流、过压、过功率、欠电压和短路保护等功能，都是靠这部分电路完成的。

有源PFC电路中往往采用高集成度的IC,采用有源PFC电路的PC电源，至少具有以下特点：1)输入电压可以从90V到270V；2)高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；3)IC的PFC还可用作辅助电源，因此在使用有源PFC电路中，往往不需要待机变压器；4)输出不随输入电压波动变化，因此可获得高度稳定的输出电压；5)有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz(工频2倍)的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容 .

PFC电路说白了就是把桥堆整流后的+300V电压升高到+375V----+400V。这也是液晶电视的电源与CRT电视的电源不同之处的第一点，不同之处的第二点就是次级电压比CRT的低，其它的地方与普通的开关电源原理相同，都一样。测得大滤波电容330U/450V两端电压为+375V---+400V，则表明功率因数校正电路工作正常；如果测得电容两端电压为+300V，说明PFC电路未工作，主查PFC振荡集成电路。

液晶电视电源通电工作流程

液晶电源通电后，副电源先工作，输出+5V电压给数字板上的CPU，此时整机处于待机状态。当按“待机”键后， CPU输出开机电平，PFC电路先工作，将+300V脉动直流电压转换成正常的直流电压（+380V）后，这时主开关电源的脉宽振荡器才开始工作，接着主开关变压器次级输出+12V、+24V电压，整机进入正常工作状态。

如下图所示的是将Boost电路与全桥变换器合成在一起的单级PFC电路。实际应用时对VDx1和VDx2的充放电电路进行改进，可以得到更好的效果。该电路可以实现对输入电流波形的整定，同时又可以工作在较大功率场合，发挥了全桥电路的特点。同样，PFC电路还可以与其他电路结合，也能收到很好的效果。

PFC控制电路图

IC内部PFC控制简化电路如图3所示。以内部4V电压为参考．调节VBUS实现直流母线电压的调整。反馈回路是传导可调(OTA)放大器，其灌或拉电流流向外部COMP脚的电容器。COMP脚的电压为内部电容器Cl充电的阈值，决定MPFC的开通时间。在镇流器预热和触发期间，OTA的增益设定较高，给直流母线电容器快速充电，减小可能发生在触发期间的直流母线电容器的瞬态冲击。在运行期间，增益调整到较低的水平，获得高功率因数和低THD。

功率因数校正电路PFC电路图

图2为图1中功率因数校正电路（PFC）的简化电路。它对图1的输入交流电压进行整流和调节。该PFC电路包括浪涌电流抑制电路，全波整流桥，滤波电路，扼流电感L1，PFC集成块（N1），场效应晶体管MOSFET（Q1），输出滤波和反馈网络以及由若干个电阻、电容及二极管组成的网络。该PFC电路把220V/50Hz交流电压变成DC电压，其线路输入功率因数接近于1。桥式整流电路的输出从X6处接到控制电路，经变换后为其提供12VDC电压。

经滤波后的直流电压接到扼流电感L1，该电感和Q1（由芯片N1驱动）以及滤波电容C1一起把线路输入功率因数提高到接近于1。