安森美半導(dǎo)體推出開發(fā)緊湊及高能效平板電視的開關(guān)電源
近年來,平板電視的發(fā)展非常迅速,而中國平板電視市場經(jīng)過連續(xù)數(shù)年的快速增長現(xiàn)已進入成熟期。得益于銷售價格的回落,3D、智能、互聯(lián)網(wǎng)電視市場的顯著增長,并隨著三網(wǎng)融合的推進,預(yù)計IPTV、互動數(shù)字電視、智能互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)的用戶數(shù)量將在幾年內(nèi)都達到千萬級規(guī)模。這同時預(yù)示著,用于平板電視的高效且功能強大的開關(guān)電源需求也在顯著增加。
安森美半導(dǎo)體提供的NCP1927功率因數(shù)校正(PFC)及反激組合控制器電源管理芯片,能夠用于開發(fā)緊湊及高能效平板電視開關(guān)電源,配合纖薄平板電視設(shè)計潮流及幫助推動節(jié)能降耗。
配合平板電視開關(guān)電源設(shè)計要求
從行業(yè)的發(fā)展來看,CRT向平板電視的轉(zhuǎn)變意味著能源消耗的增加。以液晶電視為例,液晶屏本身不發(fā)光,必須要用后面無數(shù)的燈管(背光模組)均勻照亮整個熒屏,再通過信號和液晶物質(zhì)的流動顯示出影像。要驅(qū)動這些燈管,并且讓熒屏保持較高的亮度和分布,就需要消耗大量的電力。
在國內(nèi),目前彩電行業(yè)沿用的節(jié)能標準是《彩色電視廣播接收機能效限定值及節(jié)能評價值》,該標準只要求達到待機狀態(tài)下的節(jié)能要求。然而工作(開機)能耗才是決定平板電視耗電量的主導(dǎo)因素。因為沒有相關(guān)標準,也就難以衡量平板電視真正的能耗水平。因此,人們關(guān)注的焦點是如何開發(fā)更具能源效率的電源設(shè)計,同時還要滿足外型、成本方面的要求。
以研發(fā)緊湊及高能效方案著稱的安森美半導(dǎo)體提供的NCP1927集成的PFC控制器采用臨界導(dǎo)電模式(CrM)工作時可實現(xiàn)接近1的功率因數(shù),包含了構(gòu)建強固及緊湊PFC段所需的全部特性,且將外部元器件數(shù)量減至了最少。該器件集成的固定頻率電流模式反激控制器采用專有的“軟跳周期(Soft-SkipTM)”待機模式,且結(jié)合輕載時的頻率反走功能,提供了極低的待機能耗。
安森美半導(dǎo)體的PFC及反激組合控制器NCP1927功能詳解
NCP1927是集成了臨界導(dǎo)電模式功率因數(shù)校正及反激控制器和時序電路的組合控制器,適合開發(fā)緊湊的高能效平板電視電源。其獨特特性包括逆變器啟用引腳、進入待機狀態(tài)控制引腳、頻率反走及軟跳周期,體現(xiàn)了通知背光逆變器PFC輸出已就緒、關(guān)閉PFC控制器,以及完整負載范圍內(nèi)的高能效優(yōu)勢。
NCP1927還具有其它特性,如極低啟動電流消耗(最大值20 μA)、包含關(guān)閉IC的關(guān)閉引腳、快速主電源/負載瞬態(tài)補償、可編程PFC過壓/欠壓保護、帶內(nèi)置斜坡補償?shù)?5 kHz固定頻率、削弱EMI信號的頻率抖動特性、帶自動恢復(fù)的基于定時器的過流保護,以及提供針對繞組短路的保護、4 ms軟啟動等。
·簡化系統(tǒng)設(shè)計:NCP1927設(shè)計適用于背光逆變器采用PFC段供電而信號處理及音頻放大器采用反激段供電的系統(tǒng)。從圖1的NCP1927框圖中看到,在電壓高于1 V時,NCP1927可關(guān)閉PFC及反激電路;拉高時PFC啟用;在PFC就緒時通知背光逆變器導(dǎo)通。這樣,NCP1927就為平板電視電源提供了一個簡單、緊湊及可靠的方案。
圖1:NCP1927框圖
·啟動序列/待機/啟用逆變器:圖2是NCP1927的啟動序列,其順序是VCC充電直至VCC(on)、反激段啟用、反激段到達穩(wěn)壓狀態(tài)、PFC段啟用、PFC段到達穩(wěn)壓狀態(tài)、逆變器啟用?! ?/p>
圖2:NCP1927的啟動序列
當GTS(進入待機,Go To Standby)引腳電壓降至低于VSTANDBY時,PFC關(guān)閉,且保持待機狀態(tài),直至電壓增加到高于VSTANDBY+VSTANDBY(HYS)。PFC可以通過反激電路FB引腳自動關(guān)閉,或以光耦直接控制,如圖3所示,方法1是根據(jù)反激段FB引腳電壓來觸發(fā)GTS;方法2是使用次級端信號來觸發(fā)GTS。
圖3:進入待機的兩種方法
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