PFC 在 CCFL 驱动电源中应用.pdfVIP

中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文集 PFC在CCFL驱动电源中的应用 黄陆建 1 杨善水 2 1)南京航空航天大学，南京 210016 2) 南京航空航天大学，南京 210016 1) Email ：hlj39001@ 2) Email ：yshanshui@ 摘 要 介绍了一种固定关断时间控制的功率因数校正电路，通过对其工作原理的分析，给出了电路的主要参数和设计方法。 实验表明：这种功率因数校正技术可以使电路的功率因数达到 0.99 以上，可满足IEC100-3-2 Class D 的要求。将该电路方案应用 在大屏液晶电视的 CCFL 驱动电源中，可以提高驱动电源的效率和性能。 关键词 功率因数，固定关断时间，冷阴极荧光灯 1．引言 这种导电模式一般适用于大功率、大电流的产品中，对 由于冷阴极荧光灯（CCFL，Cold Cathode Fluorescent 于 CCFL 驱动电源显然是不合适的。 Lamp ）的亮度好，无闪烁，功耗低，寿命长，在各种液 DCM 型电路采用电压跟随器来实现有源功率因数 晶模块中仍占重要位置[1][6] 。目前大多数冷阴极荧光灯驱 校正，DCM 技术有很明显的缺点，输入电流纹波比较大， 动电源主要采用低压直流供电的逆变器方案，但在大屏 因而开关的损耗很大，使开关的使用寿命降低；功率因 LCD TV 中，由于CCFL 数量显著增多，驱动电源的功率 数与输入电压 Ui 和输出电压 Uo 的比值有关，并且输出 增大，低压直流供电由于效率较低引起的热量堆积容易 电压的纹波也比较大，对负载有不利的影响。 因此它一 损坏液晶显示屏，并引发其他一些问题。因此，在大屏 般只适合对功率因数要求不高、功率较小的场合[3] 。 LCD TV 中CCFL 驱动电源中加入 PFC ，采用交流输入、 对于中间功率，若能根据输入电压和负载的状态控 整流成高压直流供电的方式，可以提高驱动电源的效率、 制电路的工作模式在 CCM 或 DCM 之间变化，则可以提 减小电磁干扰[2] 。 高电路的效率，达到比较理想的状态。本文采用的基于 就交流输入的方案而言，最为关键的技术指标之一 L6562 的 PFC 电路可以达到这个效果。该电路工作于关 是该电路的功率因数。如果驱动电源进线电流的谐波含 断时间恒定（FOT ，Fixed-Off-Time ）的模式下来设计驱 量大，就会给电网带来污染，驱动电源功率因数的高低 动电源的功率因数校正电路。采用该控制 也会直接关系到电网的利用效率。为了减少对交流电网 模式的 PFC 电路电感电流波形如图 1 所示，在电压过图 的污染，目前国内外已经推出了一些限制电流谐波的标 准，如国际电工委员会 (IEC) 颁布了相应的标准 IEC1000-3-2 Class C 。在 IEC 中对 AC/DC 电源规定的 IEC1000-3-2 四类谐波标准（Class A，B ，C，D ）中，因 此,在新型背光电源驱动中，提高线路的功率因数是做好 高性能驱动电源的关键之一。 2 ．几种工作模式的比较 有源功率因数校正（APFC ）是抑制电力电子装置对 电网谐波污染的最有效的措施，根据电感电流是否连续， APFC 电路的工作模式分为连续导电模式（CCM ）、断续 1 固定关断时间控制模式下电感电流波形 导电模式（DCM ）和介于两者之间的临界断续导电模式 零点附近以 DCM 模式工作，在电压峰值附近以 CCM 模 （DCM boundary ）。 式工作，因此，它结合了 DCM PFC 电路和CCM PFC 电 CCM 型电路采用乘法器来实现有源功率因数校正， 路的优点[4] 。 在