LED显示屏专用开关电源设计
显示器电源设计分析
显示器电源设计分析电源是显示器的核心部件之一，其设计和稳定性对显示器的性能和寿命起着重要的作用。
本文将对显示器电源设计进行分析，从电源的基本原理、设计要点、稳定性等方面进行探讨。
一、电源的基本原理显示器电源主要由交流输入电路、整流滤波电路、开关电源电路和稳压电路等部分组成。
1. 交流输入电路：负责将市电交流电转换为电源所需的直流电。
通常采用整流桥等元件进行整流处理。
2. 整流滤波电路：用于将整流后的脉动电流进行滤波，降低电压波动。
常见的滤波电路有电容滤波和电感滤波。
3. 开关电源电路：利用开关元件（如MOSFET）的开闭控制来实现高效的电能转换。
采用开关电源可以有效提升电源的转换效率，并减小体积。
4. 稳压电路：负责对输出电压进行稳定，以保证显示器正常工作。
二、设计要点在进行显示器电源设计时，需要考虑以下几个要点：1. 高效能转换：采用开关电源设计可以提高电源的转换效率，减少能量损耗，降低发热，提升稳定性和可靠性。
2. 低脉动：脉动电流会对显示器的图像稳定性和滤波电容器的寿命产生影响，因此需要通过设计合适的滤波电路来降低脉动幅度。
3. 高功率因数：为了避免对市电产生干扰和降低能源浪费，电源设计应尽可能提高功率因数，减少谐波泄漏到地线。
4. 过压保护：为了防止异常电压对显示器电路和液晶面板产生损害，电源设计中应加入过压保护电路，及时切断电源。
5. 过流保护：过大的电流会使电源发热过高，同时带来电路和元器件的损害风险。
因此，应添加过流保护电路来实现电源的过载保护。
三、稳定性分析稳定性是显示器电源设计的关键指标之一。
稳定性好的电源可以提供稳定的电压和电流，保证显示器正常运行。
稳定性分析主要包括静态和动态两个方面：1. 静态稳定性：指电源在空载、满载、短路等负载情况下的输出特性。
通常通过输出电压和电流的波动范围来评估。
要保证电源输出的电压和电流在标准范围内浮动，不超出设定值，以确保显示器的正常工作。
2. 动态稳定性：指电源在工作过程中对负载变化的响应能力。
LED显示屏5V40A200W专用开关电源设计
LED显示屏5V 40A专用开关电源设计1 参数:输入电源：220V输出电源：5V 40A2开关电源的组成开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。
如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F 转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等。
实际的开关电源还要有保护电路、功率因数校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。
图1是开关电源原理框图：图1 开关电源原理框图2.1 输入电路包括线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路三部分。
作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
典型电路如图2所示：图2 输入电路该电路包含滤波电路、浪涌电流抑制电路及全波整流电路。
输入电路各电容C11、C12、C13 用于滤波，滤除高频噪声；电抗器L11 用于浪涌抑制；电容C14、C15、C18 用于去耦。
输入220VAC 电压经过全波整流，产生变换器所需要的直流电压，及提供控制电路必须的工作电源。
J21 为短路线，TH 为过流电阻，当发生过流时，器件熔断。
2.2 功率电路基本原理市电220V的交流电经输入电路整流滤波后，已变为直流电（带脉动），从该直流电到输出之间的电路可简单等效为一个单管隔离降压变换器。
如图3所示：图3 功率电路基本原理为防止变压器T磁饱及快速恢复，原边使用了简单的R1C1释放电路。
副边VD1 整流，VD2 续流，C2去耦，L、C4滤波，R3C3、R4为辅助泄放通路。
当然实际电路比这个要复杂的多，复杂的原因主要是因为加入了保护电路、反馈电路、控制电路等。
下面具体讲述实际应用的电路。
2.3 变压器及控制部分供电电路变压器周边电路以及给控制电路供电的电路如图4所示：图4 变压器及控制部分供电电路本电路中的变压器T11就是图3中的变压器T，其中1-3绕组为原边主绕组（即图3中的N1绕组），6-7绕组为副边输出绕组（即图3中的N2绕组），4-5绕组为原边辅助绕组，主要给控制电路提供电源。
led屏专用VA开关电源电原理图
l e d屏专用V A开关电源电原理图公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-l e d屏专用5V40A开关电源,用T L494、K A7500等集成块,通用设计TL494电路图的工作原理，主要是各元件的功能整流器之前的不用说了吧？494 脉宽调制输出至V3、V4。
494 的各脚功能请看其pdf资料。
1 脚是比较器+输入端，接电压监测。
如图，VR1 是输出电压调整。
V3、V4 是功率推动三极管。
T2是推动变压器，将推动电压提高以驱动末级功率管，末级工作在开关状态。
V2、V3 接成推挽功率放大。
VD5、VD6是反峰保护二极管。
R3、C8是尖峰吸收网络。
VD9、VD10、C9 组成全波整流滤波，给494供电。
T1 的右部分就是低压部分了。
整流滤波输出，没什么特别的。
220V交流电经VD1整流，C5,C6滤波得到300V左右直流电。
此电压经R1，R2分压后约150V给C7充电，经T1高压8，9脚绕组，T2绕组8，6脚,V2等形成启动电流。
T2反馈绕组7，9绕组，10，6绕组产生感应电压，使V1，V2轮流导通。
因此在T1低压供电绕组（6，7，13）产生电压，经VD9,VD10整流，C9滤波，给TL494,,V3,V4等供电。
此时输出电压较低。
TL494启动后其8脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，经T2反馈给绕组（7.9，10.6）激励V1,V2。
使V1,V2,由自激状态转入受控状态。
T2输出绕组电压上升，此电压经R31,R29,R30，VR1分压后反馈给TL494的1脚（电压反馈）使输出电压稳定。
J1，J2是电流取样电阻，充电或输出时J1，J2产生压降。
此电压经R36反馈给TL494的15脚（电流反馈）使充电或输出电流恒定。
大体原理已经说清楚了，具体原理还有什么不明白追问，我就不一一说明每个元件的作用了。
R8,R9，R40 是V2的偏置电阻，VD8反馈整流，经R10，R11到V2基极，加速V2导通，C11是加速电容，可以加速V2的导通和截止。
led驱动电源设计方案
LED驱动电源设计方案引言LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的照明方式，具有低功耗、高亮度、长寿命等优点，被广泛应用于室内外照明、显示屏、汽车照明等领域。
为了满足不同LED照明产品的需求，设计一个高效稳定的LED驱动电源是非常重要的。
本文将介绍一种基于开关电源的LED驱动电源设计方案，通过选取合适的元件和控制策略，实现高效稳定的电源输出，满足LED照明产品的要求。
设计要求在设计LED驱动电源时，需要考虑以下要求：1.输入电压范围：AC 110V~220V2.输出电压：DC 12V3.输出电流：最大1A4.功率因数：大于0.95.效率：大于90%6.过流保护：在输出电流超过额定电流时能够自动断开输出，并保护LED免受损害。
7.温度保护：在高温环境下能够自动降低输出功率，防止电源过热。
8.体积小巧、可靠性高、成本低。
设计方案1. 选择开关电源拓扑结构开关电源是一种高效的电源设计方案，通过采用开关元件（如MOSFET）实现开关操作，能够提供高转换效率和稳定的输出电压。
在LED驱动电源设计中，常用的开关电源拓扑结构有Boost、Buck、Buck-Boost等。
根据设计要求，选择Buck拓扑结构。
2. 开关电源元件选取•开关管：选择功率MOSFET，具有低导通压降和低开关损耗，确保高效率。
•控制芯片：选择高性能的开关电源控制芯片，提供频率可调的PWM控制信号，并具有过流、过压、温度保护等功能。
•输入滤波电容：选择合适的电容，滤除输入电压的高频噪声。
3. 输出电压和电流控制•输出电压控制：在Buck拓扑结构中，通过控制开关管的开关时间，调整输出电压。
控制芯片提供的PWM信号能够实现精确的输出电压控制。
•输出电流控制：通过在输出回路中添加电流检测电阻，将电流转换为电压信号，然后反馈给控制芯片。
控制芯片根据反馈电压调整PWM信号，实现输出电流稳定。
4. 过流保护和温度保护•过流保护：通过在回路中添加一个过流保护电路，当输出电流超过额定值时，过流保护电路将自动断开输出，保护LED免受损害。
led屏专用VA开关电源电原理图
l e d屏专用V A开关电源电原理图The latest revision on November 22, 2020led屏专用5V40A开关电源,用TL494、KA7500等集成块,通用设计TL494电路图的工作原理，主要是各元件的功能整流器之前的不用说了吧494 脉宽调制输出至V3、V4。
494 的各脚功能请看其pdf资料。
1 脚是比较器+输入端，接电压监测。
如图，VR1 是输出电压调整。
V3、V4 是功率推动三极管。
T2是推动变压器，将推动电压提高以驱动末级功率管，末级工作在开关状态。
V2、V3 接成推挽功率放大。
VD5、VD6是反峰保护二极管。
R3、C8是尖峰吸收网络。
VD9、VD10、C9 组成全波整流滤波，给494供电。
T1 的右部分就是低压部分了。
整流滤波输出，没什么特别的。
220V交流电经VD1整流，C5,C6滤波得到300V左右直流电。
此电压经R1，R2分压后约150V给C7充电，经T1高压8，9脚绕组，T2绕组8，6脚,V2等形成启动电流。
T2反馈绕组7，9绕组，10，6绕组产生感应电压，使V1，V2轮流导通。
因此在T1低压供电绕组（6，7，13）产生电压，经VD9,VD10整流，C9滤波，给TL494,,V3,V4等供电。
此时输出电压较低。
TL494启动后其8脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，经T2反馈给绕组（，）激励V1,V2。
使V1,V2,由自激状态转入受控状态。
T2输出绕组电压上升，此电压经R31,R29,R30，VR1分压后反馈给TL494的1脚（电压反馈）使输出电压稳定。
J1，J2是电流取样电阻，充电或输出时J1，J2产生压降。
此电压经R36反馈给TL494的15脚（电流反馈）使充电或输出电流恒定。
大体原理已经说清楚了，具体原理还有什么不明白追问，我就不一一说明每个元件的作用了。
R8,R9，R40 是V2的偏置电阻，VD8反馈整流，经R10，R11到V2基极，加速V2导通，C11是加速电容，可以加速V2的导通和截止。
明纬LED显示屏专用电源产品介绍说明书
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LED照明驱动开关电源设计
LED照明驱动开关电源设计引言：随着LED照明技术的发展，LED照明驱动开关电源的设计成为当前研究的热点之一、因为开关电源相比于线性电源具有高效率、小体积、轻重量等优势，被广泛应用于各种照明设备中。
设计要求：1.输出电压范围：12V；2.输出电流范围：0-1A；3.输入电压范围：100-240V；4.输出电流波动小于5%；5.效率大于80%；6.稳定性好，可靠性高。
设计方案：1. 开关电源拓扑结构选择：Boost型；2.选择合适的功率开关管和大电感元件；3.设计合适的输出电压反馈电路；4.选择合适的控制芯片；5.合理设计电源输入和输出滤波电容；6.添加过流、过压、过温等保护电路。
具体设计过程：1.电源拓扑结构选择：根据所需的输出电压和电流范围，选择Boost型拓扑结构，因为它能够提供较高的输出电压。
2.功率开关管和大电感元件选择：选择合适的功率开关管和大电感元件可以保证系统的工作效率和稳定性。
根据输出电流的要求，选择合适的功率开关管，同时根据开关频率和电感电流波动大小，选择合适的大电感元件。
3.输出电压反馈电路设计：设计一个反馈电路来控制输出电压的稳定性。
可以采用基于光耦的反馈电路，通过测量输出电压，并经转换后对控制芯片进行反馈，来实现稳定输出电压。
4.控制芯片选择：选择合适的开关电源控制芯片来调节开关管的驱动信号，以控制输出电压和电流的稳定性。
控制芯片需要具备过流、过压等保护功能。
5.输入和输出滤波电容设计：设计一个合适的输入滤波电容以减小输入电压的波动。
同时，设计合适的输出滤波电容以减小输出电流的波动。
6.保护电路设计：为了增加开关电源的可靠性，设计过流、过压、过温等保护电路来防止电源发生故障。
结论：LED照明驱动开关电源设计需要考虑多个因素，包括输出电压和电流范围、输入电压范围、效率、稳定性等。
采用Boost型拓扑结构，选择合适的功率开关管和大电感元件，设计合适的输出电压反馈电路，选择合适的控制芯片，合理设计电源输入和输出滤波电容，以及添加过流、过压、过温等保护电路，能够设计出高效率、稳定性好、可靠性高的LED照明驱动开关电源。
户外LED显示屏的开关电源解决方案
户外LED显示屏的开关电源解决方案1 前言由于LED户外全彩显示屏中光电器件的特性与一般显示屏不同，造价十分昂贵，对开关电源的性能和质量有很高的要求，因此本文研制了一种户外全彩屏的专用开关电源。
2 户外LED显示屏开关电源的特性用于LED户外全彩显示屏的电源应具有以下特性。
1）在一定条件下保持LED象素被恒流驱动由显示屏负载变化引起的LED组电压变化，会影响象素电流，造成亮度变化。
为了保证整屏模组亮度均匀和减小亮度变化，将开关电源输出取样电路的取样点从电源端口移至显示屏中某点，使该点的电压保持不变。
负载变化引起的电压变化由开关电源来调整，即负载小时，输出电压低；负载大时，输出电压高。
因而保证了在温度和亮度不变的情况下，输出至LED模组的电压不变，象素驱动电流恒定。
2）补偿环境温度引起的LED正向压降VF的变化LED的正向压降VF是随环境温度的上升而下降的。
各种LED的温度变化系数各不相同。
在正常工作温度范围内，VF的变化可达20%。
在恒压驱动下，VF下降会导致LED电流上升，引起整体温度上升。
在这种反馈过程中，LED的工作状况将越来越恶化，严重地影响到户外屏的质量和寿命。
因此要求户外屏的开关电源具有温度补偿功能，确保LED驱动电流不随温度升高而上升。
简单的温度补偿方法是在开关电源中，接入温度变化率接近LEDVF的负温度系数热敏电阻，并引入开关电源PWM芯片比较基准电压Vi（Vo=KVi）。
温度上升时，Vi下降，输出电压下降，抑制了LED工作电流的上升。
由于热敏电阻离散性大，为确保产品的一致性，需挑选。
另外，对每种温度变化率都有独立的电阻组合，互换性差。
为了克服这些缺点，采用了输出受数字信号控制的数控开关电源。
根据各种LED的温漂曲线，将不同温度下需提供给LED的驱动电压制成表，贮存在单片机中，以供查询。
按照温度传感器单片机测得的温度查表，就可得到相应的数控开关电源的输出电压。
3）通过调节开关电源的电压来控制显示屏亮度为了充分利用全彩屏控制系统中有限的资源，要求开关电源能通过调节输出电压对全彩屏的亮度进行调节。
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LED显示屏专用开关电源设计
1 参数:
输入电源：220V
输出电源：5V 10A
2开关电源的组成
开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。
如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F 转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等。
实际的开关电源还要有保护电路、功率因数校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。
图1是开关电源原理框图：
图1 开关电源原理框图
2.1 输入电路
包括线性滤波电路、浪涌电流抑制电路、整流电路三部分。
作用：把输入电网交流电源转化为符合要求的开关电源直流输入电源。
典型电路如图2所示：
图2 输入电路
该电路包含滤波电路、浪涌电流抑制电路及全波整流电路。
输入电路各电容C11、C12、C13 用于滤波，滤除高频噪声；电抗器L11 用于浪涌抑制；电容C14、C15、C18 用于去耦。
输入220VAC 电压经过全波整流，产生变换器所需要的直流电压，及提供控制电路必须的工作电源。
J21 为短路线，TH 为过流电阻，当发生过流时，器件熔断。
2.2 功率电路基本原理
市电220V的交流电经输入电路整流滤波后，已变为直流电（带脉动），从该直流电到输出之间的电路可简单等效为一个单管隔离降压变换器。
如图3所示：
图3 功率电路基本原理
为防止变压器T磁饱及快速恢复，原边使用了简单的R1C1释放电路。
副边VD1 整流，VD2 续流，C2去耦，L、C4滤波，R3C3、R4为辅助泄放通路。
当然实际电路比这个要复杂的多，复杂的原因主要是因为加入了保护电路、反馈电路、控制电路等。
下面具体讲述实际应用的电路。
2.3 变压器及控制部分供电电路
变压器周边电路以及给控制电路供电的电路如图4所示：
图4 变压器及控制部分供电电路
本电路中的变压器T11就是图3中的变压器T，其中1-3绕组为原边主绕组（即图3中的N1绕组），6-7绕组为副边输出绕组（即图3中的N2绕组），4-5绕组为原边辅助绕组，主要给控制电路提供电源。
图中1-3绕组间的22欧电阻和0.45nf电容为原边释放电路。
给控制电路供电部分主要由变压器的4-5绕组和三极管D1457为主构成。
C31 及5.1欧电阻上面的两个二极管用于获得相对稳定的集电极直流偏压（二极管用来整流，电容C31用来滤波），基极偏置取自输入电路的直流电压。
A（由4-5绕组的5边直接引出，去反馈电路）、C（去电流极限电路）点用于提供其它辅助控制的上偏电源。
电源去耦电容（VCC 和GND之间的电容）建议为10—47uF，启动电流不少于300uA。
三极管的发射极下偏置18K 电阻接地。
2.4 所用集成控制芯片简介
为了简化设计，控制电路部分我们采用了集成控制芯片：M51995AFP。
M51995A 是MITSUBISHI 公司推出的专门为AC/DC 变换而设计的离线式开关电源初级PWM 控制芯片。
可以直接驱动MOSFET。
M51995A 不仅具有高频振荡和快速输出能力，而且具有快速响应的电流限制功能。
它的另一大特点是过流时采用断续方式工作，具备过流及短路保护功能。
关于芯片的具体资料可到网上查询。
芯片引脚如图5所示：
图5 M51995AFP引脚图
2.5 振荡电路
控制电路M51995AFP具有高频振荡能力，但须外接电阻和电容。
具体电路如图6所示：
图6 振荡电路
2.6 电源反馈及过流过压保护电路
电路如图7所示：
电源反馈：控制芯片的F/B 端为电源实际输出反馈端。
输出电压Vo 经分压采样，控制基准电源。
基准电源的高低决定了线性光电耦合器的输出电流大小。
从F/B 端看，IF/B和VOUT 是成线性关系的，这样就实现了电路的反馈调节。
过流保护：由芯片的VF端的来检测，控制芯片输出Vout 经过阻容滤波，反馈回VF 端，用于过流保护，它同时从第三边引出反馈，整流后送VF 端，作用和从Vout 端引出是一样的。
过压保护：OVP 为过压检测端，它取决于反馈电路中光电流的大小。
因为它直接影响光电输出级的导通程度（Uce），从而直接影响到OVP 电位（VOVP=VCC-IRcRC-Uce）。
由后面的输出电路可以看出，这个保护点取决于一个稳压管的稳压值。
当输出电压高于保护值时，OVP 点电位高于门槛电平750mV，芯片进入保护状态。
检测端DET：DET 被用于检测输出电压。
如果DET 不接地，则在F/B端电压超过2.5VDC时，将F/B 电位钳制在0VDC，从而使得占空比为0，电源处于保护状态。
当它低于2.5VDC 时，电源
正常工作。
在本电路中DET 被直接接地，因此F/B 端不受其控制。
图7 电源反馈和过压过流保护电路
2.7 电流极限保护
由于隔离变压器原边开关管是单向驱动的，所以只做正极限保护即
可。
变压器第三边绕组单向脉动信号经过二极管整流及RC 滤波，送CLM+端，做为正极限过流保护。
负电流极限CLM-端被直接接地，不起作用。
电流极限保护电路如图8所示:
图8 电流极限保护电路
常规情况下，CLM ＋或CLM －的电压超过阈值（＋200mV/－200mV ）时，过流信号将使输出截止，并且这个截止状态持续到下一个周期。
下个周期将重新恢复，形成所谓“逐脉冲电流控制”。
2.8 通断控制电路及热沉端
ON/OFF 端（7 脚）为低电平时芯片才工作，阈值电压为2.4V。
本电路被直接接地，不进行F/B
控制。
热沉端也被直接接地，以获取较好的热稳定性。
芯片的5、6、15、16 脚内部是短接的，四个热沉端通过5 脚接地。
相关电路如图9所示:
图9 通断控制电路
2.9开关管驱动电路
电源变换器部分是一个简单的单开关降压型隔离变换器。
开关管规格：2SK1939（2501），富士电机产品，MOS，N 沟道，电压600V， 8A，功率100W。
芯片的图腾柱输出脚2 驱动MOSFET 管栅极，开关管驱动隔离变压器原边绕组1-3，主绕组上并联的RC 电路用于提供泄放通路。
开关管驱动电路如图10所示:
图10 开关管驱动电路
2.10 电源输出电路
电源输出电路如图11所示。
图11中，整流部分的上面两个二极管用于整流，下面两个则用于提供在开关管关断期间（变压器没有输出）提供滤波电感的续流通路。
电感器及电解电容（2200uF，10V）用于滤波，加上两个二极管的续流作用，可以获得尽可能连续的电流。
从输出电路看，这是一个Buck（降压）式开关电源。
实际输出为5VDC。
电源输出电压由光电1、基准电源器件及电位器部分来控制，调节电位器可以在一定范围内调整输出电压。
光电2、稳压管部分用于获得反馈OVP 信号，稳压管的稳压值决定了OVP 保护动作点。
图11 电源输出电路。