等離子顯示器降功耗技術(shù)

2009年初國內外多家媒體上曾出現關(guān)于歐盟要禁售等離子電視的報道。歐盟電視產(chǎn)業(yè)研究協(xié)會(huì )的負責人Paul Gray否認了這一說(shuō)法，但同時(shí)也提到該協(xié)會(huì )有以下的規劃。

● 將設定平板電視能量效率的最低標準，并且根據屏幕的不同尺寸設定能耗的最大限定值

● 將會(huì )強制性要求電視的待機能耗低于1W，這個(gè)要求會(huì )給生產(chǎn)廠(chǎng)家大約1年的時(shí)間來(lái)達成

可以看到，盡管歐盟目前并未真正提出要求禁止銷(xiāo)售等離子電視的議案，但是對于該類(lèi)產(chǎn)品的功耗，包括待機功耗和平均功耗，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、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(zhù)手進(jìn)行優(yōu)化和改善，以有效降低PDP整機的功耗呢？下面我們對此進(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，并且具有保護功能和不同輸出電壓按順序啟動(dòng)的功能。

傳統的PDP電源一般采用兩級方案，即功率因數校正（PFC）級＋DC/DC變換的電路拓撲結構。它們分別有各自的開(kāi)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(guò)大，成本高，電路比較復雜。因此，對其進(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模塊和掃描驅動(dòng)電極DC/DC變換模塊都占有相當大的比例。因此，對這兩部分的改造就成為PDP開(kāi)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。
● 單級功率因數校正電路（SSPFC）
如圖1所示，SSPFC體積小、電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)使其成為PDP開(kāi)關(guān)電源小型化改造的一個(gè)首選方案。其基本原理是：采用單級功率因數校正變換器電路拓撲結構，單相交流電經(jīng)全波整流后，通過(guò)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，只有一部分時(shí)間電感LB的電流連續工作，當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。

圖1 單級功率因數校正電路

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

圖2 采用MC34262的功率因數校正電路

交流市電經(jīng)過(guò)全波整流后的直流電壓經(jīng)分壓，輸入控制芯片內乘法器的一個(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，乘法器的傳輸曲線(xiàn)為線(xiàn)性。乘法器輸出電壓控制電流取樣比較器的門(mén)限電壓，當電壓大于此門(mén)限電壓時(shí)，電感釋放能量。此門(mén)限電壓近似與輸入電壓成正比，即與交流市電經(jīng)過(guò)全波整流后的直流電壓近似成正比關(guān)系。當電感中電流降為零，此時(shí)電感開(kāi)始儲能。其平均電流呈現與市電電壓同相位的正弦波，可使得功率因數接近于“1”。

2 驅動(dòng)電路部分
在PDP的總功耗中，并非只有氣體放電功耗，因為在PDP的驅動(dòng)電路中，需要大功率、高頻開(kāi)關(guān)電路來(lái)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致在電路的電阻及電極引線(xiàn)電阻中的能量耗損。

PDP驅動(dòng)電路的電壓幅值為負幾十伏到正幾百伏左右，工作頻率100～233kHz，驅動(dòng)電路的設計選型對PDP整機系統的畫(huà)面質(zhì)量、工作效率等尤為重要。

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