电子产品世界

摘要：本文介绍采用投影灯泡的投影电视产品的电源组成及性能要求，并以常见的电源IC为实例，提出投影电视产品的电源设计方案。

关键词：投影电视；开关电源；PFC

　　2008年5月14日收到本文修改稿。王周宏：工程师，从事CRT电视机、背投电视、投影机等电子产品的整机方案和电路设计工作。

引言

　　在目前流行的超大型视频显示产品中，采用投影灯泡的投影电视产品以其独特的高分辨率、高画质、超大尺寸的显示优势，得到了广泛的应用。这种投影产品可作为大型会议中心专用视频显示设备或者大中小学校的教学设备，以及高档娱乐场所的视频播放设备，也可用于酒店、商场、企业商务大厅等场所，以视频画面的形式播放广告或展示企业形象。投影电视产品按投影方式可分为背投电视和前投影机。目前小屏幕背投电视已逐步退出国内市场，只有大屏幕背投电视作为商用显示设备其市场仍在大幅增长。前投影机在国内市场以进口品牌为主，我国自主研发目前才刚刚起步，许多国内厂商都在尝试自主开发投影机芯、投影光机等关键部件。电源设计、光机开发、整机散热设计等都是投影电视产品研发的难点。本文就以Fairchild公司的电源IC为例，提出采用投影灯泡的投影电视产品的电源设计方案。

投影产品电源的基本要求

　　不管是大屏幕背投电视，还是前投方式的高亮度投影机，其电源组成基本一样。这类投影产品最大的特点是其光源采用投影灯泡。

　　为采用投影灯泡的投影电视产品设计电源，必须考虑下列特殊因素：

　　· 目前常用的投影灯泡的功率为100W~350W，这就要求电源必须能提供150 W~450W左右的输出功率；
　　· 对于大功率电源，按国标要求必须加功率因数校正(PFC)电路；
　　· 同时为节省能源又要求其待机功耗必须低于5W，未来要求低于3W或1W以下；
　　· 投影电视的开关机比较复杂，投影灯泡供电、散热风扇供电、信号处理部分供电等都必须按特定的时序完成开关。

　　基于以上原因，本方案的投影电视产品的电源由三部分组成：功率因数校正(PFC)电路，提升整机功率因数达0.9以上，同时为投影灯泡的点灯器供电；副电源，也叫待机电源，为散热风扇和系统控制部分供电；主电源，为光机驱动、信号处理部分及其它电路供电。

系统设计

　　电源电路是直接影响整机性能和可靠性的关键，根据投影产品的供电特点和有关国家标准的要求，并从性能和成本的综合考虑，投影产品的电源电路宜采用主副电源的形式，其框图见图1。

图1  投影电视电源系统框图

　　投影电视产品的电源一般由EMC滤波器、PFC电路、A C-DC转换电路、DC-DC转换电路等四部分组成。本文只针对电路比较复杂的PFC电路、A C-DC转换电路提出电路方案。

　　功率因数校正(PFC)电路
　　为了得到更高的功率因数，本方案选用有源PFC电路FAN7527。FAN7527是Fairchild公司的一种低功耗简单高效的动态功率因数校正控制器(PFC)，作为典型应用时工作在临界传导模式。

　　采用本方案实现的PFC电路如图2所示。该电路属于BOOST变换器，这就要求二极管D2负极端的输出电压必须大于交流电整流后的直流输出电压。本方案的交流电源输入最大达AC265V，整流后直流电压约为360V，可调节该IC的1引脚(内接2.5V误差比较器)所接的分压电阻R8/R9和电位器VR1使PFC电路的输出电压大于360V，本方案选定的PFC输出电压为380V。2引脚所接电容C7构成反馈补偿网络。分压电阻R1/R2将3引脚的电压限定在3.8V以下。R7为电流检测电阻，通过4引脚为内部过流保护电路提供电流检测信号。升压电感T1辅助绕组通过电阻R5提供零电流检测输入，以防止该IC 5引脚上的电压跌至1.8V以下。

图2  PFC电路

关键词： 视频显示 投影电视 开关电源 PFC 200808