等離子顯示器降功耗技術(shù)

2009年初國內(nèi)外多家媒體上曾出現(xiàn)關(guān)于歐盟要禁售等離子電視的報(bào)道。歐盟電視產(chǎn)業(yè)研究協(xié)會(huì)的負(fù)責(zé)人Paul Gray否認(rèn)了這一說法，但同時(shí)也提到該協(xié)會(huì)有以下的規(guī)劃。

● 將設(shè)定平板電視能量效率的最低標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)屏幕的不同尺寸設(shè)定能耗的最大限定值

● 將會(huì)強(qiáng)制性要求電視的待機(jī)能耗低于1W，這個(gè)要求會(huì)給生產(chǎn)廠家大約1年的時(shí)間來達(dá)成

可以看到，盡管歐盟目前并未真正提出要求禁止銷售等離子電視的議案，但是對(duì)于該類產(chǎn)品的功耗，包括待機(jī)功耗和平均功耗，依然將有明確的限制。這就迫使我們必須花大力就如何降低功耗、提高功率因數(shù)、提高發(fā)光效率進(jìn)行不懈地改良和研究。

那么，在哪些方面可以著手進(jìn)行優(yōu)化和改善，以有效降低PDP整機(jī)的功耗呢？下面我們對(duì)此進(jìn)行定性的分析。

1 電源部分
電源作為PDP的重要組成部分，要求效率高、體積小、能夠提供較大的瞬態(tài)輸出功率，并且具有保護(hù)功能和不同輸出電壓按順序啟動(dòng)的功能。

傳統(tǒng)的PDP電源一般采用兩級(jí)方案，即功率因數(shù)校正（PFC）級(jí)＋DC/DC變換的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。它們分別有各自的開關(guān)器件和控制電路。盡管其能夠獲得很好的性能，但體積過大，成本高，電路比較復(fù)雜。因此，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造也成了PDP電源技術(shù)研究的一個(gè)方向。

分析可知，不管從傳輸能量角度還是從所占體積的角度，PFC模塊和掃描驅(qū)動(dòng)電極DC/DC變換模塊都占有相當(dāng)大的比例。因此，對(duì)這兩部分的改造就成為PDP開關(guān)電源優(yōu)化改造的一個(gè)切入點(diǎn)。

目前的優(yōu)化方案有以下兩種。
● 單級(jí)功率因數(shù)校正電路（SSPFC）
如圖1所示，SSPFC體積小、電路簡單的特點(diǎn)使其成為PDP開關(guān)電源小型化改造的一個(gè)首選方案。其基本原理是：采用單級(jí)功率因數(shù)校正變換器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單相交流電經(jīng)全波整流后，通過串聯(lián)兩個(gè)感性ICS接到雙管反激的DC/DC變換單元。在半個(gè)工頻周期內(nèi)，只有一部分時(shí)間電感LB的電流連續(xù)工作，當(dāng)輸入電壓為交流正弦波時(shí)，其輸入電流為一含有高頻紋波的近似正弦波。兩者相位基本相同，從而提高了輸入端的功率因數(shù)。

圖1 單級(jí)功率因數(shù)校正電路

● 采用功率因數(shù)控制芯片
如圖2所示，可采用MC34262等功率因數(shù)控制芯片來進(jìn)行有源功率因數(shù)校正。

圖2 采用MC34262的功率因數(shù)校正電路

交流市電經(jīng)過全波整流后的直流電壓經(jīng)分壓，輸入控制芯片內(nèi)乘法器的一個(gè)輸入端，而誤差放大器輸出電壓加到乘法器另一個(gè)輸入端。在較大動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，乘法器的傳輸曲線為線性。乘法器輸出電壓控制電流取樣比較器的門限電壓，當(dāng)電壓大于此門限電壓時(shí)，電感釋放能量。此門限電壓近似與輸入電壓成正比，即與交流市電經(jīng)過全波整流后的直流電壓近似成正比關(guān)系。當(dāng)電感中電流降為零，此時(shí)電感開始儲(chǔ)能。其平均電流呈現(xiàn)與市電電壓同相位的正弦波，可使得功率因數(shù)接近于“1”。

2 驅(qū)動(dòng)電路部分
在PDP的總功耗中，并非只有氣體放電功耗，因?yàn)樵赑DP的驅(qū)動(dòng)電路中，需要大功率、高頻開關(guān)電路來為PDP提供氣體放電所需要的各種高壓脈沖，雖然PDP顯示屏的寄生電容并不消耗能量，但是它們的充電與放電將導(dǎo)致在電路的電阻及電極引線電阻中的能量耗損。

PDP驅(qū)動(dòng)電路的電壓幅值為負(fù)幾十伏到正幾百伏左右，工作頻率100～233kHz，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)選型對(duì)PDP整機(jī)系統(tǒng)的畫面質(zhì)量、工作效率等尤為重要。

在PDP的驅(qū)動(dòng)電路中，尋址驅(qū)動(dòng)電路的頻率最高，因此，除了在尋址驅(qū)動(dòng)電路中使用能量恢復(fù)技術(shù)之外，降低尋址驅(qū)動(dòng)電路的脈沖電壓也可以顯著降低尋址功耗。降低尋址電壓脈沖可采用以下幾種方法。