在信号电源方面,如上所述,采用的是新的NCP1379准谐振反激转换控制器或NCP1252固定频率反激控制器。其中,NCP1379最大功率达70 W(32英寸设计为50 W),最多提供3路输出电压能力(与32英寸相当),最大输出电流为4 A。NCP1379提供可变频率模式,用于超低待机能耗模式,在宽功率范围内保持高能效。NCP1252提供50 kHz的固定频率PWM,支持自然的CCM,为多路输出方案改善电流因数及变压器耦合/交叉稳压。
而在待机电源方面,有两种方案,一种是专用ECO待机开关电源,采用集成高压开关稳压器NCP1053A,非常适合最大功率小于5 W的小型心用待机电视微处理器,提供低于90 mW的极低待机能耗。这器件带磁滞模式,提升ECO性能,开关频率及IC功率消耗更低;低频模式支持DCM模式,降低开关损耗;电流受限,减免可能的噪声问题。另一种方案是采用待机继电器,由电视机微处理器直接控制(待机/导通),并提供可选的ECO“导通/关闭开关”,在230 Vac条件下空载输入能耗低于20 mW。
3) 46英寸液晶电视参电源考背光方案
上述46英寸液晶电视参考电源适合任意类型的背光方案,包括单独及专用的背光方案。例如,提供高压LIPS用于CCFL/EEFL背光,其中采用2个高端驱动器NCP5111及Microsemi背光控制器。也可采用新的NCP1397准谐振反激转换器或CAT4026侧光式LED驱动器(详见后文),提供高直流输出电压半桥LLC,用于LED背光驱动器。还可采用已获市场证明的NCP1392/NCP1392控制器,用于传统的24 V逆变器方案,为CCFL背光供电。而为了适应等离子电视(PDP)应用,也可采用NCP1397控制器,并增加降压或升压转换器。
其中,在CCFL/EEFL背光的46英寸LIPS逆变器方面,所采用的安森美半导体NCP5111高端驱动器能够提升能效及减小全桥500 V功率MOSFET的尺寸,且在修改高压变压器设计条件下,电路板上高度低于13 mm,从而支持低厚度设计。
图4:安森美半导体46英寸液晶电视背光方案(见黄色背景部分)
而在LED背光方面,市场上常见的背光单元包括侧光式及直下式两种类型,各有其优势和不足;但相对而言,侧光式LED背光提供高于90%的能效,在市场上备受欢迎。而在46英寸电源参考的侧光式LED背光单元方面,可以采用的安森美半导体关键IC包括带高端驱动器的NCP1397初级侧控制器,以及新的6通道线性LED驱动器控制器CAT4026,适合超薄液晶电视设计(电路板上高度低于8 mm,总高度低于12.5 mm),参见图4。
其中, NCP1397作为LLC段控制器,在背光应用中提供众多优势,如不需要驱动器变压器,带来成本及安装优势;又如简单应用跳周期模式,适合调光所需;以及简单应用过渡保护,帮助节省成本等。故NCP1397是高性价比及高安全性的方案。
另一方面,市场上现有的6通道侧光式LED驱动器背光方案中,各通道均含专用驱动器IC、电感型DC-DC升压转换器及开关;相比较而言,安森美半导体的CAT4026作为多通道LED线性驱动器,以单颗IC支持6通道,且易于分级为多达12个或18个通道(相应采用2个或3个控制器),是一种高性价比的方案,目标能效高于90%,典型能效达94%。此外,这驱动器还提供正向电压监测功能,可以限制总体功率耗散;还能应用LED开路及过多LED短路等不同LED串故障。
总结
本文分析了液晶电视的市场及技术发展趋势,介绍了安森美半导体完整的液晶电视电源方案,包括用于32英寸并可扩展支持26到42英寸的传统及高压LIPS液晶电视的电源参考设计、适合任何背光类型的46英寸并可扩展到40到55尺寸应用的电源参考设计,以及46英寸侧光式LED背光电源方案。这些参考设计具有高能效、高灵活性等优势,适合纤薄及超薄液晶电视设计,并提供极大的协同优势,便于复用方案,帮助客户加速设计进程,加快产品上市。