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單級(jí)功率因數(shù)校正在AC-PDP開關(guān)電源小型化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
摘要：傳統(tǒng)的交流等離子顯示器（AC-PDP）開關(guān)電源采用的是功率因數(shù)校正加DC/DC變換的兩級(jí)電路。針對其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種單級(jí)功率因數(shù)變換器，實(shí)現(xiàn)了小型化的目的。關(guān)鍵詞：單級(jí)功率因數(shù)校正；反激變換；彩色交流等離子顯示器
引言
隨著社會(huì)信息化的不斷發(fā)展以及先進(jìn)制作工藝的不斷提高，作為大屏幕壁掛式電視和高質(zhì)量多媒體信息顯示的終端——彩色交流等離子體顯示器（AC-PDP）,其屏幕做得越來越大，功耗越來越小，電路結(jié)構(gòu)越來越簡單，成本也越來越低。而電源作為AC?PDP的一個(gè)重要組成部分，也向著小型化和簡單化的方向發(fā)展。
傳統(tǒng)的AC?PDP電源一般采用兩級(jí)方案，即PFC級(jí)＋DC/DC變換的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它們分別有各自的開關(guān)器件和控制電路。盡管其能夠獲得很好的性能，但其體積過大，成本太高，電路比較復(fù)雜。因此，對其進(jìn)行小型化改造也成了AC-PDP技術(shù)研究的一個(gè)方向。
由于AC?PDP驅(qū)動(dòng)控制電路的復(fù)雜性，導(dǎo)致了其開關(guān)電源的復(fù)雜性。分析可知，不管從傳輸能量角度還是從所占體積的角度，PFC模塊和掃描驅(qū)動(dòng)電極DC/DC變換模塊都占有相當(dāng)大的比例。因此，對這兩部分的改造就成為AC-PDP開關(guān)電源小型化改造的一個(gè)切入點(diǎn)。本文根據(jù)單級(jí)功率因數(shù)校正的工作原理，提出了一種AC-PDP電極驅(qū)動(dòng)電源模塊改進(jìn)方案。
1 單級(jí)PFC維持電極電源模塊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理
本文采用的單級(jí)功率因數(shù)校正變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。單相交流電經(jīng)全波整流后，通過串聯(lián)兩個(gè)感性ICS（Input?currentshaping）接到雙管反激的DC/DC變換單元。
圖中的兩個(gè)ICS單元完全相同，即LB1=LB2，LD1=LD2，N1p=N1n。采用這種雙ICS的單元結(jié)構(gòu)是為了減小儲(chǔ)能電容器上的電壓以及流過開關(guān)管的電流。
下面通過開關(guān)管的動(dòng)作過程分析整個(gè)電路的工作原理以及工作過程。
1）S1和S2導(dǎo)通期間其簡化電路如圖2（a）所示。開關(guān)管導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容經(jīng)圖2（a）中右邊回路釋放電能，反激變換器TR開始儲(chǔ)能，iDC由零開始上升。線圈N1p及N1n分別感應(yīng)產(chǎn)生左負(fù)右正和左正右負(fù)的電壓，D1n和D1p開始導(dǎo)通，D2n和D2p截止。Vin經(jīng)圖2（a）中左邊的回路給儲(chǔ)能電容CB1及CB2充電，iin開始上升，電感LB1，LB2，LD1，LD2充電。
因?yàn)閂LB1=VLB2，VLD1=VLD2，為了分析方便，令
VLB=VLB1＋VLB2=2VLB1VLD=VLD1＋VLD2=2VLD1在右邊的回路中，根據(jù)基爾霍夫定律有
VLB＋VLD=Vin－VB(1-2N1/Np)>0 （1）
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