一種等離子顯示系統(tǒng)專用電源

摘要：設(shè)計(jì)了一個(gè)用于多屏拼接等離子顯示系統(tǒng)的專用電源。該電源采用兩級(jí)變換，前級(jí)AC／DC變換采用Boost型有源功率因數(shù)校正電路，后級(jí)變換器對(duì)于不同的回路根據(jù)功率的大小分別采用全橋變換器和單端反激變換器。對(duì)傳統(tǒng)Boost型功率因數(shù)校正電路提出了一點(diǎn)改進(jìn)，有效抑制了傳統(tǒng)Boost型功率因數(shù)校正電路中大功率時(shí)開關(guān)管開通時(shí)二極管上瞬時(shí)大電流。后級(jí)變換器中主回路采用一種次級(jí)無(wú)源箝位ZVZCS全橋變換器，適宜大功率的輸出且有效降低了開關(guān)損耗。
關(guān)鍵詞：等離子屏；開關(guān)電源；功率因數(shù)校正；全橋變換器；零電壓零電流軟開關(guān)

0 引言
等離子體顯示技術(shù)是利用氦、氖、氮等混合氣體在密閉空間加壓放電產(chǎn)生等離子體生成紫外線使熒光屏成像的技術(shù)。等離子顯示屏(Plasma Display Panel)作為平板顯示器的佼佼者，它的厚度只有普通顯像管電視的1／10，重量?jī)H為普通顯像管電視的1／6，觀看視角達(dá)到160°以上，畫面不受磁場(chǎng)影響，具有較高亮度和對(duì)比度。等離子顯示屏中，電源擔(dān)負(fù)著所有電路和顯示屏的供電。包括向驅(qū)動(dòng)電路提供維持電壓和掃描電壓，以及控制板、接口板等部件的+5 V，+15 V電壓。同時(shí)，電源還應(yīng)具有針對(duì)顯示屏故障的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)功能，為了保護(hù)顯示屏和掃描電路，電源必須有嚴(yán)格的工作時(shí)序。所以對(duì)于等離子顯示屏而言，電源的設(shè)計(jì)是其中舉足輕重的一部分。

1 PDP屏專用電源的參數(shù)要求
PDP電源是一種具有保護(hù)功能的大功率電源。本設(shè)計(jì)電源用于一種由多塊顯示屏拼接而成的顯示系統(tǒng)中，每塊屏的大小為16英寸，整個(gè)屏幕由5×4塊屏組成。每塊屏的功率約為80 W，整個(gè)屏幕的功率約為1 600 W。本設(shè)計(jì)的專用電源設(shè)計(jì)輸出負(fù)載要在2 kW左右。專用電源的輸入電壓為85～260V，頻率為50／60Hz。
等離子顯示屏有多種工作方式，這里不做贅述。本文中的顯示屏為三電極表面放電方式。其驅(qū)動(dòng)電壓比較復(fù)雜，顯示一幅畫面需要經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)期：準(zhǔn)備期、尋址期、維持顯示期。準(zhǔn)備期負(fù)責(zé)擦除所有點(diǎn)的殘余壁電荷，尋址期負(fù)責(zé)在需要發(fā)光的點(diǎn)上積累壁電荷，到了維持期有壁電荷的點(diǎn)就會(huì)持續(xù)發(fā)光，形成一幅圖像。其驅(qū)動(dòng)波形如圖1所示。

但本文設(shè)計(jì)的電源只為顯示系統(tǒng)提供大功率180 V高壓和+5 V邏輯電壓及+15 V驅(qū)動(dòng)電壓。顯示屏需要的其他高壓又每塊顯示屏的控制電路產(chǎn)生。表1為各種輸出電壓及負(fù)載能力表。

控制電源與數(shù)字電路CPU通過(guò)6針端子相連，如表2所示。