液晶電視電源的最新發展趨勢探析
發布時間:2009-12-15 來源:52RD
中心議題:
憑借著大屏幕、低厚度和高清晰等眾多優勢,液晶電視(LCDTV)在市場上的滲透率快速提升,有市場研究預計,2009年液晶電視的總體市場占有率將達到50%。而(er)隨(sui)著(zhe)屏(ping)幕(mu)尺(chi)寸(cun)不(bu)斷(duan)突(tu)破(po),液(ye)晶(jing)電(dian)視(shi)的(de)功(gong)率(lv)也(ye)水(shui)漲(zhang)船(chuan)高(gao)。較(jiao)高(gao)的(de)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)會(hui)直(zhi)接(jie)增(zeng)加(jia)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)電(dian)費(fei)開(kai)支(zhi),並(bing)與(yu)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)的(de)趨(qu)勢(shi)相(xiang)背(bei)離(li)。
因此,各國政府及規範機構紛紛出台或更新針對電視的能效規範,如美國環保署(EPA)發布的“能源之星”3.0版電視規範自2008年11月1日開始生效。
LIPS解決方案取代傳統液晶電視電源
weilejiangdijiaodachicunyejingdianshidediannengxiaohao,shiqifuhegezhongnengxiaoguifan,bingbangzhujiangdixitongchengbenjijianxiaojiejuefanganchicun,shiyejingdianshigengshouxiaofeizhehuanying,jiuyejingdianshidianyuaneryan,womenkeyicaiqutongguoduozhongtujing。

圖1:采用標準直流24V逆變器的傳統液晶電視開關電源框圖。
傳統液晶電視電源主要包括交流-直流(AC-DC)轉換、直流-直流(DC-DC)轉換及高壓逆變器這幾個部分。AC-DC和DC-DC位於同一塊電路板,而逆變器為獨立電路板,通常與液晶麵板一起提供。其中,AC-DC電源部分,市電110Vac/220Vac電壓經過整流、功率因數校正(PFC)和濾波,轉換為200V/400V的直流高壓。由於傳統逆變器的輸入電壓要求是24V,所以PFC的輸出電壓200V/400V電壓須經過降壓轉換,產生多路的輸出電壓,其中一路24V電壓提供給逆變器,即再經過直流-交流(DC-AC)轉換為超過1,000V甚至達2,000V的高壓,去驅動液晶麵板的CCFL背光燈。這種標準24V逆變器液晶電視開關電源的功能框圖如圖1所示。
目前市場上的液晶電視電源中,這種傳統的電源仍然占多數。值得一提的是,在各種尺寸的液晶電視型號中,大於26英寸特別是32英寸及更大尺寸的液晶電視在市場中占據主導地位。而針對26英寸及以上尺寸的液晶電視,近年來湧現出一種新的逆變器概念——高壓液晶顯示集成電源(LCDIntegratedPowerSupply,縮寫為LIPS)。與逆變器位於獨立電路板的傳統電源不同,這種LIPS解決方案將AC-DC、DC-DC和逆變器結合在同一塊電路板上,在經過對市電進行整流、PFC和濾波並獲得200V/400V直流電壓後,會直接采用200V/400V電壓作為逆變器的輸入,通過DC-AC升壓轉換為液晶麵板所需的超過1,000V甚至達2,000V的高壓。這樣就消除24V轉換段,減少了先降壓至24V再大幅升壓背光源用一兩千伏高壓過程中存在的大量功率損耗,從而提升係統能效,減少底盤發熱量,並降低總成本。

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公司合作,結合雙方專長,提供適合多種功率等級的高壓LIPS整套解決方案。目前,已合作開發針對32英寸液晶電視的LIPS解決方案(如圖2誌示)。在係統主板電源方麵,這解決方案采用了安森美半導體的NCP1606PFC控製器,以及充當輔助開關電源的NCP1351PWM控製器;而在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,橋上無需使用額外的功率二極管,這全橋結構所采用的4個MOSFET和變壓器中的電流規格是半橋結構的一半,它能夠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。
為了更好應對市場對更大尺寸LIPS液晶電視的需求,安森美半導體正在開發下一代的LIPS液晶電視參考設計,並計劃於2009年中推出46/47英寸參考設計。在LIPS逆變器部分,采用與32英寸方案相同的全橋逆變器和背光控製器LX6503,但輸出功率大幅提高,可以驅動更多的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。這新的解決方案采用帶有繼電器的專用待機開關電源,支持低至150mW的超低待機能耗。這解決方案電路板上的元件高度低於16mm(係統總度度低於20mm),支持更纖薄液晶電視設計。
值得一提的是,美國/北美和中國/oumengdengbutongquyushichangduidianyuandeyaoqiubujinxiangtong,ansenmeibandaotizhenduishijieshangbutongquyudebutongdianyuanyaoqiu,tigongxiangyingdedianyuanjiejuefangan,zhizaiyouhuasheji、縮小係統尺寸及降低成本。
- LIPS解決方案取代傳統液晶電視電源
- LIPS解決方案將AC-DC、DC-DC和逆變器結合在同一塊電路板上
憑借著大屏幕、低厚度和高清晰等眾多優勢,液晶電視(LCDTV)在市場上的滲透率快速提升,有市場研究預計,2009年液晶電視的總體市場占有率將達到50%。而(er)隨(sui)著(zhe)屏(ping)幕(mu)尺(chi)寸(cun)不(bu)斷(duan)突(tu)破(po),液(ye)晶(jing)電(dian)視(shi)的(de)功(gong)率(lv)也(ye)水(shui)漲(zhang)船(chuan)高(gao)。較(jiao)高(gao)的(de)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)會(hui)直(zhi)接(jie)增(zeng)加(jia)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)電(dian)費(fei)開(kai)支(zhi),並(bing)與(yu)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)的(de)趨(qu)勢(shi)相(xiang)背(bei)離(li)。
因此,各國政府及規範機構紛紛出台或更新針對電視的能效規範,如美國環保署(EPA)發布的“能源之星”3.0版電視規範自2008年11月1日開始生效。
LIPS解決方案取代傳統液晶電視電源
weilejiangdijiaodachicunyejingdianshidediannengxiaohao,shiqifuhegezhongnengxiaoguifan,bingbangzhujiangdixitongchengbenjijianxiaojiejuefanganchicun,shiyejingdianshigengshouxiaofeizhehuanying,jiuyejingdianshidianyuaneryan,womenkeyicaiqutongguoduozhongtujing。

圖1:采用標準直流24V逆變器的傳統液晶電視開關電源框圖。
傳統液晶電視電源主要包括交流-直流(AC-DC)轉換、直流-直流(DC-DC)轉換及高壓逆變器這幾個部分。AC-DC和DC-DC位於同一塊電路板,而逆變器為獨立電路板,通常與液晶麵板一起提供。其中,AC-DC電源部分,市電110Vac/220Vac電壓經過整流、功率因數校正(PFC)和濾波,轉換為200V/400V的直流高壓。由於傳統逆變器的輸入電壓要求是24V,所以PFC的輸出電壓200V/400V電壓須經過降壓轉換,產生多路的輸出電壓,其中一路24V電壓提供給逆變器,即再經過直流-交流(DC-AC)轉換為超過1,000V甚至達2,000V的高壓,去驅動液晶麵板的CCFL背光燈。這種標準24V逆變器液晶電視開關電源的功能框圖如圖1所示。
目前市場上的液晶電視電源中,這種傳統的電源仍然占多數。值得一提的是,在各種尺寸的液晶電視型號中,大於26英寸特別是32英寸及更大尺寸的液晶電視在市場中占據主導地位。而針對26英寸及以上尺寸的液晶電視,近年來湧現出一種新的逆變器概念——高壓液晶顯示集成電源(LCDIntegratedPowerSupply,縮寫為LIPS)。與逆變器位於獨立電路板的傳統電源不同,這種LIPS解決方案將AC-DC、DC-DC和逆變器結合在同一塊電路板上,在經過對市電進行整流、PFC和濾波並獲得200V/400V直流電壓後,會直接采用200V/400V電壓作為逆變器的輸入,通過DC-AC升壓轉換為液晶麵板所需的超過1,000V甚至達2,000V的高壓。這樣就消除24V轉換段,減少了先降壓至24V再大幅升壓背光源用一兩千伏高壓過程中存在的大量功率損耗,從而提升係統能效,減少底盤發熱量,並降低總成本。

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公司合作,結合雙方專長,提供適合多種功率等級的高壓LIPS整套解決方案。目前,已合作開發針對32英寸液晶電視的LIPS解決方案(如圖2誌示)。在係統主板電源方麵,這解決方案采用了安森美半導體的NCP1606PFC控製器,以及充當輔助開關電源的NCP1351PWM控製器;而在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,橋上無需使用額外的功率二極管,這全橋結構所采用的4個MOSFET和變壓器中的電流規格是半橋結構的一半,它能夠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。
為了更好應對市場對更大尺寸LIPS液晶電視的需求,安森美半導體正在開發下一代的LIPS液晶電視參考設計,並計劃於2009年中推出46/47英寸參考設計。在LIPS逆變器部分,采用與32英寸方案相同的全橋逆變器和背光控製器LX6503,但輸出功率大幅提高,可以驅動更多的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。這新的解決方案采用帶有繼電器的專用待機開關電源,支持低至150mW的超低待機能耗。這解決方案電路板上的元件高度低於16mm(係統總度度低於20mm),支持更纖薄液晶電視設計。
值得一提的是,美國/北美和中國/oumengdengbutongquyushichangduidianyuandeyaoqiubujinxiangtong,ansenmeibandaotizhenduishijieshangbutongquyudebutongdianyuanyaoqiu,tigongxiangyingdedianyuanjiejuefangan,zhizaiyouhuasheji、縮小係統尺寸及降低成本。
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