LED顯示屏用電源的設計

2．2 DC/DC主電路設計

DC/DC主電路采用單端雙正激電路。單端雙正激電路相對于其它拓撲電路結構，開關管承受電壓低，在控制電路設計中不必擔心共態導通問題，也不會因電路不對稱發生高頻變壓器單向偏磁，即不存在變壓器飽和問題，是一種可靠性較高的電路。考慮到整機的高度不超過60mm，以及變壓器工藝、安裝、散熱的要求，DC/DC變換采用雙變壓器、雙輸出電感結構。變壓器原邊并聯，副邊各自用一個輸出電感，如圖4所示。

圖4 雙正激無損吸收主電路

該電路的無損吸收網絡不同于AC/DC部分電路所采用的無損吸收網絡。它僅使開關管完成了零電壓關斷過程。以下以開關Q₂為例（Q₁與Q₂變化狀態相同），簡述該網絡的工作原理。

1）導通過程

Q₁、Q₂開通時，除一路電流通過Q₁、T₁副邊、Q₂外，另一路電流流過Q₁、C₅、L₇、D₁₀、C₇、Q₂形成LC振蕩回路，C₅、C₇被充電。當A與B點之間的電壓u_AB等于主電路電壓V_DC時，由于D₁₀的單向導電性，振蕩結束。電感L₇起限制C₇、C₅中的電流變化的作用。Q₁、Q₂中流過的電流為從副邊折算到原邊的負載電流與C₅、C₇充電電流之和。

2）關斷過程

Q₁、Q₂關斷時，由于B點對地電壓為零，C₇從零開始充電，Q₂對地電壓u_Q2緩慢上升，Q₂零電壓關斷。加在Q₂上的電壓因二極管D₁₅的鉗位作用，最終為V_DC。因此，B點電壓升為V_DC。Q₂實現零電壓關斷過程。

由于變壓器勵磁電感、漏感及引線寄生電感所引起的感應電勢的能量通過C₇、D₁₄返回電源，Q₂上的電壓維持在V_DC直到變壓器原邊磁通復位。此時，Q₁、Q₂上的電壓分別為V_DC/2直到新的工作周期。

Q₂的開通期間與關斷期間的狀態與普通開關管同期間的狀態相同。

圖5為實測Q₂開關波形。圖6為實測Q₂零電壓關斷波形。

圖5 Q₂的D-S極開關波形

圖6 Q₂的關斷時間

從以上分析中,可以總結出以下特點。

1）電路中每個開關管的最大工作電壓等于電源電壓。

2）Q₁、Q₂關斷的電壓上升率分別決定于電容C₅、C₇的容量。

2．3 控制電路設計

為保證電源安全可靠地工作，電路設計中采用TOP224Y制作一反激式開關電源作為輔助源，如圖7所示。其兩路輸出分別為AC/DC部分和DC/DC部分的控制電路供電。

圖7 輔助電源電路