CN101398548A - 电源电路及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电源电路及液晶显示器。该电源电路包括一第一整流滤波电路、一功率因数校正电路、一开关控制电路和一第二整流滤波电路。该功率因数校正电路包括一第一变压器、一第一二极管和一第一储能电容。该开关控制电路包括一晶体管和一第二变压器。该第一整流滤波电路将一交流电压转换为一直流电压，当该晶体管导通时，该第一整流滤波电路经由该第一变压器的初级线圈、该第一二极管和该第一变压器的次级线圈为该第二变压器提供直流电压，该第一储能电容保持提供到该第二变压器的直流电压；当该晶体管截止时，该第二变压器经由该第二整流滤波电路向负载提供电压。该电源电路噪声较小。

Description

电源电路及液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种电源电路及液晶显示器。
背景技术
液晶显示器通常包括一液晶面板、一电源电路和一供电电源。该供电电源经由该电源电路为该液晶面板供电。
请参阅图1，是一种现有技术用于液晶显示器的电源电路的示意图。该电源电路10包括一第一整流滤波电路11、一功率因数校正(Power Factor Correction，PFC)电路12、一保护电路13、一开关控制电路14和一第二整流滤波电路15。
该第一整流滤波电路11包括一全桥整流电路111、一第一滤波电容112、两个输入端113、114、一正输出端116和一负输出端115。该两个输入端113、114用于接收一交流电压。该全桥整流电路111用于将该交流电压转换为直流电压。该第一滤波电容112的一端连接到该正输出端116，另一端连接到该负输出端115，该负输出端115接地。
该功率因数校正电路12包括一第一电感121、一第一二极管122、一第一晶体管123、一功率因数校正芯片124和一第一储能电容125。该功率因数校正芯片124包括一控制端1242和一接地端1244。该第一电感121的一端连接到该正输出端116，另一端连接到该第一晶体管123的漏极(未标示)，也依序经由该第一二极管122的阳极(未标示)、阴极(未标示)和该第一储能电容125接地。该第一晶体管123的源极(未标示)接地，栅极(未标示)连接到该控制端1242。
该开关控制电路14包括一脉宽调变芯片(Pulse WidthModulation，PWM)141、一第二晶体管142和一变压器143。该脉宽调变芯片141包括一脉冲输出端1411。该变压器143包括一初级线圈1431和一次级线圈1432。
该脉冲输出端1411连接到该第二晶体管142的栅极(未标示)，用于控制该第二晶体管142的导通和截止。该初级线圈1431的一端连接到该第一二极管124的阴极，另一端经由该第二晶体管142的漏极(未标示)、源极(未标示)接地。该次级线圈1432连接到该第二整流滤波电路15。
该第二整流滤波电路15包括一第二电感151、一第三二极管152、一第二储能电容153、一第二滤波电容154和一电压输出端155。该第三二极管152的阳极(未标示)接地，阴极(未标示)连接到该次级线圈1432的一端，该次级线圈1432的另一端分别连接到该第二电感151的一端和该第二储能电容153的一端，该第二电感151的另一端分别连接到该第二滤波电容154的一端和该电压输出端155，该第二滤波电容154的另一端与该第二储能电容153的另一端均接地。
该电源电路10的工作原理如下：
该第一整流滤波电路11的两个输入端113、114接收一交流电压，该交流电压的电压U1的波形是一正弦波，其电流I1的波形是一位于该电压U1的峰值处的三角波。该第一整流滤波电路11将该交流电压整流滤波后转化为一直流电压并输出到该功率因数校正电路12，该直流电压的电压U2是一脉动波形，其电流I2的波形是一位于该电压U2的峰值处的三角波。
该功率因数校正电路22的第一电感121接收该直流电压后，该功率因数校正芯片124通过控制该第一晶体管123的导通和截止，将该直流电压的电压U2和电流I2的波形校正一致，并提供给初级线圈1431。具体如下：当第一晶体管123导通时(设为t1时段)，该第一电感121瞬间接地而获得一逐渐增大的电流I3，到该电流I3增大到该电压U2一致时，该第一晶体管123截止(设为t2时段)，该电流I3逐渐下降，到该第一晶体管123再次导通，该电流I3再次逐渐增大，以后不断重复上述步骤，从而该电流I3的波形不断跟随该电压U2的波形，该直流电压的功率因数得到校正，并经由该第一二极管122提供给该变压器143的初级线圈1431。另外，在该t2时段，该电流I3也经由该第一二极管122使该第一储能电容125储能，以保持该电压U2稳定。
该初级线圈1431接收该功率因数校正电路12输出的直流电压后，当该脉宽调变芯片141控制该第二晶体管142导通时，该初级线圈1431瞬间接地，获得一逐渐增大的电流，使得该次级线圈1432感应该初级线圈1431的电流而产生一反向的感应电动势，此时该第二二极管152截止；当该脉宽调变芯片141控制该第二晶体管142截止时，该初级线圈1431的电流通过该保护电路13消耗而逐渐变小，从而该次级线圈1432产生一感应电动势使该第二二极管152导通，该第二储能电容154储能，以保持一定电压提供给该电压输出端155。
该电源电路10中，该功率因数校正电路12的功率因数校正芯片124通过控制该第一晶体管123的导通与截止，对该第一整流滤波电路11输出的直流电压进行功率因数校正，将电压波形与电流波形基本一致的直流电压提供给该初级线圈1431。然而，由于该电源电路10包括该功率因数校正芯片124和该脉宽调变芯片141，该两个芯片124、141的工作频率固定，当该两个芯片124、141的工作频率不同时产生干扰，造成该电源电路10的噪声较大。
发明内容
为解决现有技术电源电路噪声较大的问题，有必要提供一种噪声较小的电源电路。
为解决现有技术液晶显示器的电源电路噪声较大的问题，有必要提供一种电源电路噪声较小的液晶显示器。
一种电源电路，其包括一第一整流滤波电路、一功率因数校正电路、一开关控制电路和一第二整流滤波电路。该功率因数校正电路包括一第一变压器、一第一二极管和一第一储能电容，该第一变压器包括一初级线圈和一次级线圈。该开关控制电路包括一晶体管和一第二变压器。其中，该第一整流滤波电路将一交流电压转换为一直流电压，当该晶体管导通时，该第一整流滤波电路经由该第一变压器的初级线圈、该第一二极管和该第一变压器的次级线圈为该第二变压器提供直流电压，并由第一储能电容保持提供到该第二变压器的直流电压；当该晶体管截止时，该第二变压器经由该第二整流滤波电路向负载提供电压。
一种液晶显示器，其包括一液晶面板和一电源电路。该电源电路用于提供直流电压到该液晶面板以驱动面板，该电源电路包括一第一整流滤波电路、一功率因数校正电路、一开关控制电路和一第二整流滤波电路，该开关控制电路包括一晶体管和一变压器，其中，该第一整流滤波电路将一交流电压转换为一直流电压，该功率因数校正电路配合该晶体管对该直流电压进行功率因数校正，校正后的直流电压经由该变压器和该第二整流滤波电路提供到该液晶面板。
与现有技术相比较，本发明电源电路及液晶显示器的功率因数校正电路配合该开关控制电路完成功率因数校正，该功率因数校正电路的工作频率可调，因此可保证该功率因数校正电路与该开关控制电路的工作频率匹配，避免发生现有技术中的功率因数校正芯片与脉宽调变芯片的工作频率不同导致的噪声较大的现象。
附图说明
图1是一种现有技术用于液晶显示器的电源电路的示意图。
图2是本发明电源电路一较佳实施方式的示意图。
图3是本发明液晶显示器的结构方框图。
具体实施方式
请参阅图2，是本发明电源电路一较佳实施方式的示意图。该电源电路20包括一第一整流滤波电路21、一功率因数校正电路22、一保护电路23、一开关控制电路24和一第二整流滤波电路25。
该第一整流滤波电路21包括一全桥整流电路211、一第一滤波电容212、两个输入端213、214、一正输出端216和一负输出端215。该两个输入端213、214用于接收一交流电压。该全桥整流电路211用于将该交流电压转换为直流电压。该第一滤波电容212的一端连接到该正输出端216，另一端连接到该负输出端215，该负输出端215接地。
该功率因数校正电路22包括一第一变压器221、一第一二极管222、一第二二极管223和一第一储能电容224。该第一变压器221包括一第一初级线圈2211和一第一次级线圈2212，该第一初级线圈2211包括一1端和一2端，该第一次级线圈2212包括一3端和一4端。
该第一初级线圈2211的1端连接到该正输出端216，2端分别连接到该第一二极管222的阳极(未标示)和该第二二极管223的阴极(未标示)。该第一二极管222的阴极(未标示)分别连接到该第一储能电容224的一端和该第一次级线圈2212的3端。该第一储能电容224的另一端接地。该第二二极管223的阳极接地。
该开关控制电路24包括一脉宽调变芯片241、一晶体管242和一第二变压器243。该脉宽调变芯片241包括一脉冲输出端2411。该晶体管242为一N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管(N-Channel Enhancement Mode Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。该第二变压器243包括一第二初级线圈2431和一第二次级线圈2432。该第二初级线圈2431包括一5端和一6端，该第二次级线圈2432包括一7端和一8端。
该脉冲输出端2411连接到该晶体管242的栅极(未标示)，用于控制该晶体管242的导通和截止。该第二初级线圈2431的5端连接到该第一次级线圈2212的4端，6端经由该晶体管242的漏极(未标示)、源极(未标示)接地。该第二次级线圈2432连接该第二整流滤波电路25。
该第二整流滤波电路25包括一电感251、一第三二极管252、一第二储能电容253、一第二滤波电容254和一电压输出端255。该第三二极管252的阳极(未标示)接地，阴极(未标示)连接到该第二次级线圈2432的8端，该第二次级线圈2432的7端分别连接到该电感251的一端和该第二储能电容254的一端，该电感251的另一端分别连接到该第二滤波电容254的一端和该电压输出端255，该第二滤波电容254的另一端与该第二储能电容253的另一端均接地。
该电源电路20的工作原理如下：
该第一整流滤波电路21的两个输入端213、214接收一交流电压，该交流电压的电压U1的波形是一正弦波，其电流I1的波形是一位于该电压U1的峰值处的三角波。该第一整流滤波电路21将该交流电压整流滤波后转化为一直流电压并输出到该功率因数校正电路22，该直流电压的电压U2是一脉动波形，其电流I2的波形是一位于该电压U2的峰值处的三角波。
该功率因数校正电路22的第一初级线圈2211接收该直流电压，配合该晶体管242将该直流电压的电压U2和电流I2的波形校正一致以提供给该第二初级线圈2431。
一方面，当该脉宽调变芯片241控制该晶体管242导通时(设为t1时段)，该第一初级线圈2211经由该第一二极管222、该第一次级线圈2212和该第二初级线圈2431瞬间接地，获得一从该3端到4端方向的电流I3，该电流I3逐渐增大而与该电压U2一致时，该脉宽调变芯片241控制该晶体管242截止(设为t2时段)，该第一次级线圈2212的电流I3逐渐减小，使得该第一初级线圈2211感应该第一次级线圈2212的电流I3而产生一1端高2端低的感应电动势，该感应电动势自该1端经由该第一滤波电容212和该第二二极管223到该2端释放能量，使该第一滤波电容212快速储能而获得高于该第一储能电容224的电压，用于在该晶体管242再次导通时使该第一储能电容224储能，以保持该电压U2稳定。
另一方面，该脉宽调变芯片241控制该晶体管242导通时，该第二初级线圈2431也有5端到6端的电流I3通过，而该第二次级线圈2432感应产生一8端高于7端的感应电动势，此时该第三二极管252截止。该脉宽调变芯片241控制该晶体管242截止时，该第二初级线圈2431的电流I3通过该保护电路23消耗而逐渐变小，从而该第二次级线圈2432产生一7端高8端低的感应电动势，此时该第三二极管252导通，使该第二储能电容254储能，该第二储能电容254用于保持一定电压提供给该电压输出端255。
与现有技术相比较，本发明电源电路20的功率因数校正电路22仅利用该第一变压器2211、该第一二极管222与该开关控制电路240的晶体管242配合，即可完成功率因数校正，将电压波形与电流波形基本一致的直流电压提供给该第二初级线圈2431。通过改变该第一变压器2211、该第一二极管222或该第一储能电容224的参数，使该功率因数校正电路22可与该开关控制电路24的工作频率匹配，因此可以避免发生现有技术中的功率因数校正芯片与脉宽调变芯片的工作频率不同导致的噪声较大的现象。
另外，该第一变压器2211、该第一二极管222和第二二极管223构成的功率因数校正电路22，较现有技术中的功率因数校正芯片成本低，进而该功率因数校正电路22的成本较低，采用功率因数校正电路22的电源电路20成本较低。
请参阅图3，是本发明液晶显示器的结构方框图。该液晶显示器30包括相互连接的一供电电源31、一电源电路32和一液晶面板33。其中，该电源电路32采用上述电源电路20的电路结构。该供电电源32输出一交流电压到该电源电路32，该电源电路32将该交流电压转换为一直流电压提供给该液晶面板33，该液晶面板33在该直流电压的驱动下进行工作，显示画面。

Claims (10)

1.一种电源电路，其包括一第一整流滤波电路、一功率因数校正电路、一开关控制电路和一第二整流滤波电路，该第一变压器包括一初级线圈和一次级线圈，该开关控制电路包括一晶体管和一第二变压器，该第一整流滤波电路将外界输入的一交流电压转换为一直流电压，其特征在于：该功率因数校正电路包括一第一变压器、一第一二极管和一第一储能电容，当该晶体管导通时，该第一整流滤波电路经由该第一变压器的初级线圈、该第一二极管和该第一变压器的次级线圈为该第二变压器提供直流电压，并由第一储能电容保持提供到该第二变压器的直流电压；当该晶体管截止时，该第二变压器经由该第二整流滤波电路向负载提供电压。
2.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该第一整流滤波电路包括一第一滤波电容，该功率因数校正电路进一步包括一第二二极管，当该晶体管截止时，该第一变压器的初级线圈、该第一滤波电容和该第二二极管构成一回路，使该第一滤波电容储能。
3.如权利要求2所述的电源电路，其特征在于：该第一滤波电容的一端接地，另一端连接到该第一变压器的初级线圈的一端，该第一变压器的初级线圈的另一端连接到该第一二极管的阳极和第二二极管的阴极，该第一二极管的阴极一方面经由该第一储能电容接地，另一方面经由该第一变压器的次级线圈、该第二变压器的初级线圈和该晶体管接地。
4.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该第二整流滤波电路包括一电感、一第三二极管、一第二滤波电容、一第二储能电容和一电压输出端，该第三二极管的阳极接地，阴极连接到该第二变压器的次级线圈的一端，该第二变压器的次级线圈的另一端分别连接到该电感的一端和该第二储能电容的一端，该电感的另一端分别连接到该第二滤波电容的一端和该电压输出端，该第二滤波电容的另一端与该第二储能电容的另一端均接地。
5.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该开关控制电路进一步包括一脉宽调变芯片，用于控制该晶体管的导通与截止。
6.如权利要求5所述的电源电路，其特征在于：该脉宽调变芯片包括一脉冲输出端，该脉冲输出端连接到该晶体管的栅极。
7.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该电源电路进一步包括一保护电路，在该晶体管截止时，该保护电路消耗该第二变压器的初级线圈的电流。
8.如权利要求1所述的电源电路，其特征在于：该晶体管为一N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体管。
9.一种液晶显示器，其包括一液晶面板和一电源电路，该电源电路包括一第一整流滤波电路、一功率因数校正电路、一开关控制电路和一第二整流滤波电路，该第一整流滤波电路将外界输入的一交流电压转换为一直流电压，其特征在于：该功率因数校正电路配合该开关控制电路对该直流电压进行功率因数校正，校正后的直流电压经由该变压器和该第二整流滤波电路提供到该液晶面板。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于：该液晶显示器进一步包括一供电电源，用于提供该交流电压到该电源电路。
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