全高清电视能效规范日渐严格

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1、全高清电视能效规范日渐严格全高清(FullHD)电视已开始赢得消费者的靑睐。目前，24或26英寸以上尺寸的液晶电视己可以支持全高淸，而从实用角度来看，只有达到37英寸以上的全高清电视才能带给消费者更佳的显示效果和观赏体验。I大I此，更大尺寸的液晶电视会引领未來的全高淸市场。然而，对更佳视觉效果的追求也带来了大大超过以往的功耗挑战。较高的功率消耗不仅会增加消费者的电费开支，而II不配合各国节能降耗的宏观推动。各国政府都出台了各种绿色能效指令，如美国“能源之星”3.0版电视规范、功率因数校正(PFC)规范等；消费者也越來越关注小尺寸、多功能、节能省电等问题。在能效规

2、范和环保意识的推动下，电源设计也在不断推陈出新。本文针对未来将占据金高清电视最人市场份额的较人尺寸液晶电视，探讨仃关的电源方案。传统电源方案的弊端传统液品电视电源主要山交流流(AC-DC)转换、冇流■育流(DC-DC)转换及高床逆变器几部分组成。AC-DC和DC-DC在同一块电路板上，逆变器在另一块电路板上，通常与液晶而板在一起。其中，AC-DC电源部分将币电110Vac/220Vac电压进行整流、PFC和滤波,再转换为200V/400V的肖流禹压。由于传统逆变器的输入电压要求为24V,妙以200V/400V的PFC的输出电床要经过降压转换，以产生多路输出电压，

3、其中一路24V电压提供给逆变器，即再经过直流■交流(DC-AC)转换为超过1,000V其至达2,000V的高压，以便驱动液晶而板的CCFL背光灯。这种标准24V逆变器液晶电视开关电源的功能框图如图1所示。图采川标准立流24V逆变器的传统液晶电视开关电源框图。取代传统电源方案的LIPS解决方案目前，上述传统电源仍然占市场上的液晶电视电源的大多数。为了符合各种能效规范，降低较人尺寸液晶电视的电能消耗，降低系统成木及减小解决方案尺寸，使之更受消费者靑睐,可以通过多种途径设计液晶电视电源。针対26英寸及以上尺寸的液晶电视，近年來出现了一•种新的逆变器概念一一高圧液晶显示

4、集成电源(LCDIntegratedPowerSupply,缩码为LIPS)。采用位于独立电路板上逆变器的传统电源不同，这种LIPS解决方案将AC・DC、DC-DC和逆变器整合在同一块电路板上,在经过対市电的整流、PFC和滤波并获得200V/400Vfi流电床后，将育接采用200V/400V作为逆变器的输入电床，通过DC・AC升压转换为液品血板所需的1,000V以上，英至高达2,000V的电压。这样就省去了24V转换段，减少了先降压至24V再人幅升压背光源用一两「伏高压过程中的大量功率损耗，从血提升了系统能效，减少底盘发热量，并降低了总成本。图2：安森美半导体针

5、对32英寸液晶电视的全桥高压LIPS解决方案功能框图。在这方面，安森美半导体与Microsemi公司充分发挥各自专长合作开发了适合多种功率等级的高压LIPS整套解决方案。针对32英寸液晶电视的LIPS解决方案如图2所示。在系统主板电源方而，这个解决方案采川了安森美半导体的NCP1606PFC控制器，以及作为辅助开关电源的NCP1351PWM控制器;在LIPS逆变器部分,采用了Microsemi使用软开关技术的LX6503移相全桥驱动器，它可以在固定工作频率进行零电压开关(ZVS)。与半桥架构相比，这种全桥逆变器解决方案具有显著优势，如减少电磁I：扰(EMI)和功

6、率损耗，同时改善背光灯的驱动电流波形，无需在桥上使用额外的功率二极管。这个全桥结构所采用的4个MOSFET和变压器屮的电流规格是半桥结构的-半，这样就可以通过隔离变压器直接驱动功率MOSFET,更易于实现初级端过流保护(OCP)等功能。为了更好应对市场对更大尺寸LIPS液晶电视的需求，安森美半导体计划J-2009年推出卜一代46英寸的参考设计，在LIPS逆变器部分将采用与32英寸方案相同的全桥逆变器和背光控制器LX6503,但会大幅提高输出功率，以驱动更多的CCFL灯。而在系统主板电源方血，可以根据具体设计要求来灵活选择安森美半导体的解决方案，如NCP1601、

7、NCP1606或NCP1631等PFC控制器，以及NCP1351或NCP1379等PWM控制器。这个新方案釆用带继电器的々用待机开关电源，支持低至150mW的超低待机能耗，血电路板上的元件高度则低于16mm(系统总度度低于20mm),支持更纤薄液品电视设计。此外，针对北美、中国及欧盟等不同区域币场电源的不同要求，安森美半导体针还可以提供符合相应规范的电源方案，以优化设计、缩小系统尺寸并降低成本。超薄全高清电视设计的先进PFC架构如今，液品电视的耳度U经越來越薄，最新的趋势是电子模块部分的悖度接近10mm以下。如此纤薄的厚度，给电源设计带来了更严峻的挑战，通常需要

8、使用低高度的变压器(这对