中心議題：

• 安森美全高清液晶電視電源管理解決方案介紹

解決方案：

• 大尺寸的液晶電視會引領未來的全高清市場，同時大尺寸液晶電視對高效率的電源方案提出要求
• 直接采用200V/400V作為逆變器輸入電壓，省去24 V轉換段
  ，提升能效
  ，減少發熱，降低總成本
• 采用兩顆相對較小的NCP1601芯片，用交錯式架構來來實現PFC，支持低至10 mm的極纖薄設計

全高清(Full HD)電視已開始贏得消費者的青睞。目前
，24或26英寸以上尺寸的液晶電視已可以支持全高清，而從實用角度來看
，隻有達到37英寸以上的全高清電視才能帶給消費者更佳的顯示效果和觀賞體驗。因此，更大尺寸的液晶電視會引領未來的全高清市場。

然ran而er，對dui更geng佳jia視shi覺jiao效xiao果guo的de追zhui求qiu也ye帶dai來lai了le大da大da超chao過guo以yi往wang的de功gong耗hao挑tiao戰zhan。較jiao高gao的de功gong率lv消xiao耗hao不bu僅jin會hui增zeng加jia消xiao費fei者zhe的de電dian費fei開kai支zhi
，而er且qie不bu配pei合he各ge國guo節jie能neng降jiang耗hao的de宏hong觀guan推tui動dong。各ge國guo政zheng府fu都dou出chu台tai了le各ge種zhong綠lv色se能neng效xiao指zhi令ling

，如ru美mei國guo“能源之星”3.0版電視規範
、功率因數校正(PFC)規範等
；消費者也越來越關注小尺寸

、多功能、節(jie)能(neng)省(sheng)電(dian)等(deng)問(wen)題(ti)。在(zai)能(neng)效(xiao)規(gui)範(fan)和(he)環(huan)保(bao)意(yi)識(shi)的(de)推(tui)動(dong)下(xia)，電(dian)源(yuan)設(she)計(ji)也(ye)在(zai)不(bu)斷(duan)推(tui)陳(chen)出(chu)新(xin)。本(ben)文(wen)針(zhen)對(dui)未(wei)來(lai)將(jiang)占(zhan)據(ju)全(quan)高(gao)清(qing)電(dian)視(shi)最(zui)大(da)市(shi)場(chang)份(fen)額(e)的(de)較(jiao)大(da)尺(chi)寸(cun)液(ye)晶(jing)電(dian)視(shi)
，探(tan)討(tao)有(you)關(guan)的(de)電(dian)源(yuan)方(fang)案(an)。

傳統電源方案的弊端
傳統液晶電視電源主要由交流-直流(AC-DC)轉換
、直流-直流(DC-DC)轉換及高壓逆變器幾部分組成。AC-DC和DC-DC在同一塊電路板上
，逆變器在另一塊電路板上，通常與液晶麵板在一起。其中

，AC-DC電源部分將市電110 Vac/220 Vac電壓進行整流
、PFC和濾波，再轉換為200 V/400 V的直流高壓。由於傳統逆變器的輸入電壓要求為24 V，所以200 V/400 V 的PFC的輸出電壓要經過降壓轉換，以產生多路輸出電壓，其中一路24 V電壓提供給逆變器
，即再經過直流-交流(DC-AC)轉換為超過1,000 V甚至達2,000 V的高壓，以便驅動液晶麵板的CCFL背光燈。這種標準24 V逆變器液晶電視開關電源的功能框圖如圖1所示。


圖1：采用標準直流24 V逆變器的傳統液晶電視開關電源框圖。


取代傳統電源方案的LIPS解決方案
目mu前qian，上shang述shu傳chuan統tong電dian源yuan仍reng然ran占zhan市shi場chang上shang的de液ye晶jing電dian視shi電dian源yuan的de大da多duo數shu。為wei了le符fu合he各ge種zhong能neng效xiao規gui範fan
，降jiang低di較jiao大da尺chi寸cun液ye晶jing電dian視shi的de電dian能neng消xiao耗hao，降jiang低di係xi統tong成cheng本ben及ji減jian小xiao解jie決jue方fang案an尺chi寸cun
，使shi之zhi更geng受shou消xiao費fei者zhe青qing睞lai
，可ke以yi通tong過guo多duo種zhong途tu徑jing設she計ji液ye晶jing電dian視shi電dian源yuan。

針對26英寸及以上尺寸的液晶電視
，近年來出現了一種新的逆變器概念——高壓液晶顯示集成電源(LCD Integrated Power Supply
，縮寫為LIPS)。與采用位於獨立電路板上逆變器的傳統電源不同
，這種LIPS解決方案將AC-DC、DC-DC和逆變器整合在同一塊電路板上，在經過對市電的整流、PFC和濾波並獲得200 V/400 V直流電壓後，將直接采用200 V/400 V作為逆變器的輸入電壓，通過DC-AC升壓轉換為液晶麵板所需的1,000 V以上，甚至高達2,000 V的電壓。這樣就省去了24 V轉換段，減少了先降壓至24 V再大幅升壓背光源用一兩千伏高壓過程中的大量功率損耗，從而提升了係統能效，減少底盤發熱量，並降低了總成本。


圖2：安森美半導體針對32英寸液晶電視的全橋高壓LIPS解決方案功能框圖。

在這方麵，安森美半導體與Microsemi公司充分發揮各自專長合作開發了適合多種功率等級的高壓LIPS整套解決方案。針對32英寸液晶電視的LIPS解決方案如圖2所示。在係統主板電源方麵，這個解決方案采用了安森美半導體的NCP1606 PFC控製器，以及作為輔助開關電源的NCP1351 PWM控製器；在LIPS逆變器部分，采用了Microsemi使用軟開關技術的LX6503移相全橋驅動器，它可以在固定工作頻率進行零電壓開關(ZVS)。與半橋架構相比，這種全橋逆變器解決方案具有顯著優勢
，如減少電磁幹擾(EMI)和功率損耗
，同時改善背光燈的驅動電流波形，無需在橋上使用額外的功率二極管。這個全橋結構所采用的4個MOSFET和變壓器中的電流規格是半橋結構的一半，這樣就可以通過隔離變壓器直接驅動功率MOSFET，更易於實現初級端過流保護(OCP)等功能。

為了更好應對市場對更大尺寸LIPS液晶電視的需求，安森美半導體計劃於2009年推出下一代46英寸的參考設計
，在LIPS逆變器部分將采用與32英寸方案相同的全橋逆變器和背光控製器LX6503，但會大幅提高輸出功率，以驅動更多的CCFL燈。而在係統主板電源方麵

，可以根據具體設計要求來靈活選擇安森美半導體的解決方案
，如NCP1601、NCP1606或NCP1631等PFC控製器
，以及NCP1351或NCP1379等PWM控製器。這個新方案采用帶繼電器的專用待機開關電源，支持低至150 mW的超低待機能耗，而電路板上的元件高度則低於16 mm(係統總度度低於20 mm)，支持更纖薄液晶電視設計。

此外

，針對北美
、中國及歐盟等不同區域市場電源的不同要求，安森美半導體針還可以提供符合相應規範的電源方案
，以優化設計、縮小係統尺寸並降低成本。

超薄全高清電視設計的先進PFC架構
如今

，液晶電視的厚度已經越來越薄，最新的趨勢是電子模塊部分的厚度接近10 mm以下。如此纖薄的厚度，給電源設計帶來了更嚴峻的挑戰
，通常需要使用低高度的變壓器(這對要考慮隔離和漏電的高壓LIPS特別關鍵)或將多個部件(PFC線圈)串聯起來，並采用低高度的散熱片，對部件進行水平安裝
，還要將垂直插入的所有電容的高度限製在10 mm以下。

而在PFC方麵，采用安森美半導體的NCP1606和NCP1654等PFC控製器，已經可以將液晶電視厚度降到較低
；為了支持低至10 mm的極纖薄設計

，可以采用兩顆相對較小的NCP1601芯片，用交錯式架構來來實現，如圖3所示。交錯式PFC是在原來放置單個較大PFC的地方並行放置兩個功率為一半的較小PFC。這兩個較小PFC以180°的相移交替工作
，在輸入端或輸出端累加時，它們可以抵消每相電流紋波的主要部分。


圖3：用兩顆NCP1601 PFC控製器實現交錯式PFC架構的功能框圖。

安森美半導體還計劃於2009年推出新的交錯式PFC控製器NCP1631
，為客戶提供更多可行的選擇。這種單芯片方案
，可以替代2顆NCP1601，以同樣極低的設計高度適合10 mm厚度的極纖薄液晶電視設計。該方案還擴展了功率範圍
，以有效減少電流紋波。

待機輸入能耗低於100 mW是下一波驅勢？
另一個焦點是液晶電視的待機能耗。2008年11月開始生效的“能源之星”3.0版電視規範規定的待機能耗的標準是低於1 W。盡管不是強製要求
，這個標準還是具有很高的市場指導意義。

未來，液晶電視的待機能耗將會進一步下降。例如
，在增加小型專用微處理器的條件下
，輸出功率為50 W時能耗低於600 mW；而在采用專用待機開關電源條件下代機能耗將低於400 mW；如果采用專用待機開關電源並增加繼電器(從而在待機時斷開所有PFC和開關電源)，能耗可低於200 mW。如製造商想使用更加“綠色”的技術來使產品差異化
，就需要進一步改進設計，使待機能耗低於100 mW可能成為下一波的趨勢。

總結
利用液晶顯示集成電源(LIPS)替代傳統的24 V逆變器電源，以及采用新穎的交錯式架構減小PFC模塊厚度，就可以實現非常薄的全高清電視設計。這類方案可滿足今天消費者對1,080線逐行掃描(1,080p)垂chui直zhi分fen辨bian率lv的de全quan高gao清qing電dian視shi越yue來lai越yue青qing睞lai的de需xu求qiu。為wei了le符fu合he世shi界jie不bu同tong應ying用yong市shi場chang的de要yao求qiu，全quan球qiu領ling先xian的de高gao能neng效xiao電dian源yuan管guan理li方fang案an供gong應ying商shang安an森sen美mei半ban導dao體ti提ti供gong高gao性xing能neng電dian源yuan方fang案an及ji參can考kao設she計ji，幫bang助zhu電dian子zi產chan品pin製zhi造zao商shang縮suo短duan全quan高gao清qing電dian視shi產chan品pin的de開kai發fa周zhou期qi，將jiang新xin產chan品pin更geng快kuai推tui向xiang市shi場chang。