用于液晶電視的負(fù)載點(diǎn)電源的設(shè)計(jì)與分析

當(dāng)前的數(shù)字電視為電源設(shè)計(jì)人員提出了若干挑戰(zhàn)，這些電視機(jī)都是由位于機(jī)箱內(nèi)部不同位置的獨(dú)立模塊組成的平板設(shè)計(jì)。這些模塊包括調(diào)諧器單元、主系統(tǒng)板、顯示驅(qū)動器、音頻子系統(tǒng)、LCD背光驅(qū)動器以及其它組件。每個子系統(tǒng)均包含敏感的模擬電路、處理器、CPU、ASIC 以及其它各種電路，而每個器件都具有自身獨(dú)特的電源要求。交流電壓先轉(zhuǎn)換成中間總線電壓，然后提供給電視機(jī)內(nèi)部的各個模塊。該電壓的典型范圍為12～15V。每個模塊中的負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓器均可將中間總線電壓轉(zhuǎn)換成每個組件所需要的電壓。

如圖1所示的LCD TV結(jié)構(gòu)圖，機(jī)箱中的每個主要子系統(tǒng)都與關(guān)鍵組件模塊一道在圖中給出，本例中包括前端調(diào)諧器、主板、顯示驅(qū)動器以及音頻板。這些組件均由12V離線電源供電。為了提供所需的工作電壓，必須在每個模塊中提供某種形式的負(fù)載點(diǎn)穩(wěn)壓。表 1 中列出了每個子系統(tǒng)與模塊對電壓及電流的要求，以及所有附加要求，如排序或跟蹤。

主板與顯示驅(qū)動器單元中采用的高性能信號處理器件(如FPGA與DSP)需要能夠產(chǎn)生不同內(nèi)核電壓與 I/O 電壓的多個電源。電源的上電和關(guān)斷順序?qū)ζ骷倪\(yùn)行與長期可靠性都至關(guān)重要。電源排序可以采用三種方法：順序排序、比例(ratio-metric)排序與同時排序。正確的排序方法取決于處理器的要求。本例采用順序排序方法，在該方法中一個電源的輸出開始升壓并且穩(wěn)定到最終的電壓上，然后第二個電源的輸出在一定時間延遲之后開始升壓。

圖2是一個說明順序排序方法的例子。實(shí)現(xiàn)這種排序方案的一個好的方法是采用具備電源良好指示與使能功能引腳的器件，把第一個電源的電源良好輸出連接至需要排序的第二個電源的使能引腳，確保信號具有正確極性。包含上述特性的大部分DC/DC轉(zhuǎn)換器均需如此使用，它們具有一致的極性，而且信號可以直接配合。另外，還可以通過這種方式控制附加電源。

圖 1：LCD電視內(nèi)部電路組成結(jié)構(gòu)圖。

圖 2：排序電源波形。