LCD TV整體電源解決方案打造高效節(jié)能設(shè)計

液晶顯示(LCD|0">LCD)面板從上世紀(jì)90年代初興起，主要的應(yīng)用產(chǎn)品從初期的筆記本電腦，擴(kuò)展到90年代后半期開始的臺式電腦屏幕，特別是在2002年以后，開始大量朝向TV應(yīng)用發(fā)展。LCD TV憑借其技術(shù)性能先進(jìn)、外型美觀時尚、低輻射、工作穩(wěn)定、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)迅速走進(jìn)越來越多的家庭，是與生活密切相關(guān)的民生產(chǎn)品，受到大多消費(fèi)者的青睞。

LCD TV發(fā)展加速，電源管理IC面臨新挑戰(zhàn)

從國際市場來看，自2002年起，LCD TV的出貨量便直線上升。2005年至2007年是LCD TV銷售量大起飛的三年。根據(jù)統(tǒng)計，2005年的全球LCD TV出貨量約為2,850萬臺，2006年則為4,800余萬臺，出貨量較2005年成長約一倍，預(yù)計2007年全球LCV TV交貨量將上升至6,900萬臺，比2006年再度增長42.3%。

LCD TV在中國也已呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長勢頭。據(jù)IMS報告指出，2005年LCD TV中國內(nèi)需市場銷量達(dá)187萬臺，隨著數(shù)字電視技術(shù)的推廣，預(yù)計到2010年，中國內(nèi)需市場LCD TV銷售量將增長到2100萬臺，年復(fù)合增長率達(dá)61.3%。

目前，中國已成為LCD相關(guān)產(chǎn)品的全球生產(chǎn)基地。LCD TV市場的迅猛發(fā)展，帶動LCD TV電源管理芯片的需求量大幅成長。液晶電視發(fā)展的同時，電源管理IC也面臨了更高的技術(shù)要求。隨著環(huán)保節(jié)能國際大局勢的日益明朗，世界各國陸續(xù)對家電與消費(fèi)電子產(chǎn)品的待機(jī)功耗與效率開始實(shí)施越來越嚴(yán)格的省電要求，新的國際電源能耗標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，例如美國的“能源之星”、德國的“藍(lán)天使標(biāo)準(zhǔn)”以及中國中標(biāo)認(rèn)證中心(CECP)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開始實(shí)施高效節(jié)能保護(hù)環(huán)境已成為當(dāng)今世界的共識。

圖1：(a) 昂寶設(shè)計的LCD TV電源解決方案框圖的AC/DC部分；(b) 昂寶設(shè)計的LCD TV電源解決方案框圖的CCFL背光部分。

然而我國的技術(shù)現(xiàn)狀卻差之甚遠(yuǎn)。以彩色電視機(jī)為例，測試調(diào)查表明中國電視機(jī)待機(jī)功耗的平均水平為8.07W，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)規(guī)定的1W待機(jī)功率。因此，設(shè)計高效率、低成本的LCD TV電源變得越來越重要，對于電源生產(chǎn)廠商來說，其電源產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)將面臨一個新的挑戰(zhàn)。

“綠色引擎”技術(shù)覆蓋AC/DC、CCFL背光控制兩大部分

隨著液晶電視的發(fā)展，新的國際電源能耗標(biāo)準(zhǔn)對電源管理提出更高要求。面對這樣的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，昂寶開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)，高性能、低功耗的CCFL控制芯片和配套的AC/DC綠色電源管理芯片，提供LCD TV的全套綠色電源解決方案。

通常LCD TV的電源管理系統(tǒng)由電源轉(zhuǎn)換器、逆變器(背光電源)、信號處理系統(tǒng)三大部分組成，而昂寶專利技術(shù)覆蓋了電源轉(zhuǎn)換器、逆變器(背光電源)兩大主要部分。憑借在高端電源管理領(lǐng)域上的技術(shù)優(yōu)勢，昂寶電子抓住LCD TV電源IC全面技術(shù)升級的機(jī)遇，分別從AC/DC電源管理芯片、CCFL逆變器控制芯片、PFC功率因子校正控制芯片三大方面進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，將先進(jìn)的芯片設(shè)計技術(shù)與深厚的系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)LCD TV的高端電源管理。

AC/DC電源管理IC方面：昂寶研究出具有自主知識產(chǎn)權(quán)GreenEngine技術(shù)的高端電源管理系列芯片和系統(tǒng)解決方案，實(shí)現(xiàn)大尺寸液晶電視的電源內(nèi)置，在高效節(jié)能方面達(dá)到業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。

CCFL逆變器控制芯片方面，大尺寸LCD TV電源功率大部分為背光源所消耗，昂寶的CCFL逆變器控制芯片中采用了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，使整個逆變器系統(tǒng)的性能獲得極大改善。能提高轉(zhuǎn)換效率，延長燈管壽命，提高系統(tǒng)的安全性，降低成本，提高燈管高亮度控制的動態(tài)范圍。自主創(chuàng)新的自適應(yīng)ZVS技術(shù)有效提高系統(tǒng)的效率；自主知識產(chǎn)權(quán)的“間歇工作模式”技術(shù)使系統(tǒng)的調(diào)光動態(tài)范圍極大提高；自主創(chuàng)新的前饋補(bǔ)償技術(shù)使系統(tǒng)在全電壓范圍內(nèi)的輸出電流恒定性極大改善，完全滿足高端的CCFL背光源的應(yīng)用。

昂寶LCD TV整體電源解決方案，完美演繹“綠色引擎”技術(shù)

目前國內(nèi)大尺寸LCD TV多燈管背光驅(qū)動技術(shù)及方案尚未成熟，在LCD TV電源領(lǐng)域，無論是模塊系統(tǒng)，還是內(nèi)部驅(qū)動控制芯片，其核心技術(shù)歷年來都掌握在歐美日韓及臺灣地區(qū)的企業(yè)手中，并且大部分都有專利保護(hù)限制。所以，中國大陸各整機(jī)廠商的生產(chǎn)，全部依賴進(jìn)口電源管理方案。本地LCD TV生產(chǎn)廠商所用CCFL背光源驅(qū)動電源IC主要來自海外廠商。

然而本土化帶來的低成本運(yùn)作、高效率物流，凸顯了昂寶電子的優(yōu)勢。更關(guān)鍵的是，海外廠商雖在CCFL背光源驅(qū)動部分具備較強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力和較成熟的市場占有率，但大都僅提供CCFL背光源驅(qū)動的產(chǎn)品，尚無對于LCD TV電源管理中的AC/DC電源管理芯片，客戶必須另外再找AC/DC的供應(yīng)商。昂寶電子貼近市場，產(chǎn)品不僅涵蓋CCFL背光源驅(qū)動芯片，還包含AC/DC電源管理芯片，提供 LCD TV整體電源解決方案。

昂寶整體電源解決方案AC/DC部分采用了PFC、PWM芯片組，可大幅精簡電源系統(tǒng)設(shè)計電路，降低外部零件成本；CCFL背光部分涵蓋了推挽、半橋、全橋、功率管集成系列，能夠為客戶提供全套的電源解決方案。

圖2：32寸LCD TV Power/Inverter全套解決方案。

昂寶最新推出的300W LCD TV Power解決方案是針對市場對于大尺寸LCD TV的需求增長而研發(fā)的，可應(yīng)用于32寸LCD TV的電源管理系統(tǒng)，采用OB6563、OB2263、OB2288和OB3338芯片。可根據(jù)用戶要求，同時進(jìn)行多組輸出，例如：24V/10A，12V/3A，及5V/5A，其待機(jī)功耗1W，能滿足美國80PLUS能源效率。

高效節(jié)能的功率因子校正器 OB6563是高性能的臨界模式(Transition mode)功率因子校正器(PFC)，這款昂寶產(chǎn)品對傳統(tǒng)的臨界模式控制進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，使系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)接近于1的功率因子。同時集成了多項昂寶的專利技術(shù)，提升了客戶的應(yīng)用價值，分別實(shí)現(xiàn)了：

1. 專利的諧波優(yōu)化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)極低的諧波失真(10%@264VAC)；

2. 專利技術(shù)消除工作時的異音；

3. 反饋開路保護(hù)、三重過壓保護(hù)，及線電壓低壓保護(hù)確保了系統(tǒng)的安全性；

4. 電流檢測回路內(nèi)置雙重噪聲抑制功能，無須外加RC低通濾波器；

5. 更低的動態(tài)OVP檢測電流，與PWM結(jié)合使用，系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)超低的待機(jī)能耗。

節(jié)能高效的AC/DC芯片 OB2288是特別為中大功率AC/DC應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計的PWM控制芯片，內(nèi)置最大占空比50%限制，因而適用于正激式拓?fù)浼軜?gòu)。OB2288具有1500mA的Gate驅(qū)動能力，內(nèi)置高精度的Brown out/recovery模塊和軟啟動功能，同時內(nèi)置250ms 過載保護(hù)模塊，可輕易滿足瞬間高峰值功率輸出要求。該芯片對中大功率系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行了精心的優(yōu)化設(shè)計，從而可使系統(tǒng)設(shè)計滿足各種高標(biāo)準(zhǔn)的要求，空載到滿載系統(tǒng)均符合自2007年實(shí)施的全球待機(jī)功耗要求，內(nèi)含的EMI優(yōu)化策略，又從多方面簡化系統(tǒng)設(shè)計以盡可能降低系統(tǒng)成本。

OB2263全面體現(xiàn)了昂寶電子“綠色引擎”技術(shù)理念，能使系統(tǒng)設(shè)計輕易實(shí)現(xiàn)超低的待機(jī)功耗、智能化的OCP補(bǔ)償、精準(zhǔn)的過載、過壓保護(hù)和優(yōu)良的EMI特性，和同領(lǐng)域的其它芯片相比，具有極高的性價比。

高性能的DC/AC逆變技術(shù) OB3338是昂寶高精度、高效率、高性能的雙通道全橋inverter控制芯片，支持多芯片級聯(lián)工作，可驅(qū)動大尺寸多燈管面板。該芯片具有靈活的調(diào)光模式選擇和寬范圍調(diào)光的控制，以及完整的保護(hù)功能。值得一提的是，Burst頻率還可與視頻訊號Frame頻率同步，能大大地改善LCD TV的圖像響應(yīng)及畫面質(zhì)量。

目前，OB6563提供DIP8、SOP8兩種封裝形式；OB2263提供DIP8、SOP8和SOT23-6封裝形式；OB2288提供DIP8、SOP8兩種封裝形式；OB3338提供SOP32封裝形式，所有封裝都滿足RoHS標(biāo)準(zhǔn)。

昂寶電子還提供應(yīng)用于其它尺寸LCD TV的電源解決方案，采用OB3328等高效節(jié)能的CCFL芯片，結(jié)合具有自主知識產(chǎn)權(quán)技的術(shù)綠色高效的ACDC芯片，實(shí)現(xiàn)高性能、低功耗、低成本的設(shè)計，切實(shí)滿足客戶的各項需求。

作者：黎波

市場與銷售副總裁

昂寶電子(上海)有限公司