LCD TV整體電源解決方案打造高效節能設計

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

LCD TV發(fā)展加速，電源管理IC面臨新挑戰

從國際市場(chǎng)來(lái)看，自2002年起，LCD TV的出貨量便直線(xiàn)上升。2005年至2007年是LCD TV銷(xiāo)售量大起飛的三年。根據統計，2005年的全球LCD TV出貨量約為2,850萬(wàn)臺，2006年則為4,800余萬(wàn)臺，出貨量較2005年成長(cháng)約一倍，預計2007年全球LCV TV交貨量將上升至6,900萬(wàn)臺，比2006年再度增長(cháng)42.3%。

LCD TV在中國也已呈現出強勁的增長(cháng)勢頭。據IMS報告指出，2005年LCD TV中國內需市場(chǎng)銷(xiāo)量達187萬(wàn)臺，隨著(zhù)數字電視技術(shù)的推廣，預計到2010年，中國內需市場(chǎng)LCD TV銷(xiāo)售量將增長(cháng)到2100萬(wàn)臺，年復合增長(cháng)率達61.3%。

目前，中國已成為L(cháng)CD相關(guān)產(chǎn)品的全球生產(chǎn)基地。LCD TV市場(chǎng)的迅猛發(fā)展，帶動(dòng)LCD TV電源管理芯片的需求量大幅成長(cháng)。液晶電視發(fā)展的同時(shí)，電源管理IC也面臨了更高的技術(shù)要求。隨著(zhù)環(huán)保節能?chē)H大局勢的日益明朗，世界各國陸續對家電與消費電子產(chǎn)品的待機功耗與效率開(kāi)始實(shí)施越來(lái)越嚴格的省電要求，新的國際電源能耗標準及技術(shù)標準，例如美國的“能源之星”、德國的“藍天使標準”以及中國中標認證中心(CECP)制定的相關(guān)標準，開(kāi)始實(shí)施高效節能保護環(huán)境已成為當今世界的共識。

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

然而我國的技術(shù)現狀卻差之甚遠。以彩色電視機為例，測試調查表明中國電視機待機功耗的平均水平為8.07W，遠遠大于國際能源機構(IEA)規定的1W待機功率。因此，設計高效率、低成本的LCD TV電源變得越來(lái)越重要，對于電源生產(chǎn)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，其電源產(chǎn)品設計與生產(chǎn)將面臨一個(gè)新的挑戰。

“綠色引擎”技術(shù)覆蓋AC/DC、CCFL背光控制兩大部分

隨著(zhù)液晶電視的發(fā)展，新的國際電源能耗標準對電源管理提出更高要求。面對這樣的機遇和挑戰，昂寶開(kāi)發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權，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的電源管理系統由電源轉換器、逆變器(背光電源)、信號處理系統三大部分組成，而昂寶專(zhuān)利技術(shù)覆蓋了電源轉換器、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)的芯片設計技術(shù)與深厚的系統技術(shù)應用相結合，實(shí)現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GreenEngine技術(shù)的高端電源管理系列芯片和系統解決方案，實(shí)現大尺寸液晶電視的電源內置，在高效節能方面達到業(yè)內領(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)權的技術(shù)，使整個(gè)逆變器系統的性能獲得極大改善。能提高轉換效率，延長(cháng)燈管壽命，提高系統的安全性，降低成本，提高燈管高亮度控制的動(dòng)態(tài)范圍。自主創(chuàng )新的自適應ZVS技術(shù)有效提高系統的效率；自主知識產(chǎn)權的“間歇工作模式”技術(shù)使系統的調光動(dòng)態(tài)范圍極大提高；自主創(chuàng )新的前饋補償技術(shù)使系統在全電壓范圍內的輸出電流恒定性極大改善，完全滿(mǎn)足高端的CCFL背光源的應用。

昂寶LCD TV整體電源解決方案，完美演繹“綠色引擎”技術(shù)

目前國內大尺寸LCD TV多燈管背光驅動(dòng)技術(shù)及方案尚未成熟，在LCD TV電源領(lǐng)域，無(wú)論是模塊系統，還是內部驅動(dòng)控制芯片，其核心技術(shù)歷年來(lái)都掌握在歐美日韓及臺灣地區的企業(yè)手中，并且大部分都有專(zhuān)利保護限制。所以，中國大陸各整機廠(chǎng)商的生產(chǎn)，全部依賴(lài)進(jìn)口電源管理方案。本地LCD TV生產(chǎn)廠(chǎng)商所用CCFL背光源驅動(dòng)電源IC主要來(lái)自海外廠(chǎng)商。

然而本土化帶來(lái)的低成本運作、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(chǎng)商雖在CCFL背光源驅動(dòng)部分具備較強的技術(shù)實(shí)力和較成熟的市場(chǎng)占有率，但大都僅提供CCFL背光源驅動(dòng)的產(chǎn)品，尚無(wú)對于LCD TV電源管理中的AC/DC電源管理芯片，客戶(hù)必須另外再找AC/DC的供應商。昂寶電子貼近市場(chǎng)，產(chǎn)品不僅涵蓋CCFL背光源驅動(dòng)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(jiǎn)電源系統設計電路，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(hù)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(chǎng)對于大尺寸LCD TV的需求增長(cháng)而研發(fā)的，可應用于32寸LCD TV的電源管理系統，采用OB6563、OB2263、OB2288和OB3338芯片?？筛鶕脩?hù)要求，同時(shí)進(jìn)行多組輸出，例如：24V/10A，12V/3A，及5V/5A，其待機功耗1W，能滿(mǎn)足美國80PLUS能源效率。

高效節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)品對傳統的臨界模式控制進(jìn)行了優(yōu)化設計，使系統易于實(shí)現接近于1的功率因子。同時(shí)集成了多項昂寶的專(zhuān)利技術(shù)，提升了客戶(hù)的應用價(jià)值，分別實(shí)現了：

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

2. 專(zhuān)利技術(shù)消除工作時(shí)的異音；

3. 反饋開(kāi)路保護、三重過(guò)壓保護，及線(xiàn)電壓低壓保護確保了系統的安全性；

4. 電流檢測回路內置雙重噪聲抑制功能，無(wú)須外加RC低通濾波器；

5. 更低的動(dòng)態(tài)OVP檢測電流，與PWM結合使用，系統能實(shí)現超低的待機能耗。

節能高效的AC/DC芯片 OB2288是特別為中大功率AC/DC應用領(lǐng)域設計的PWM控制芯片，內置最大占空比50%限制，因而適用于正激式拓撲架構。OB2288具有1500mA的Gate驅動(dòng)能力，內置高精度的Brown out/recovery模塊和軟啟動(dòng)功能，同時(shí)內置250ms 過(guò)載保護模塊，可輕易滿(mǎn)足瞬間高峰值功率輸出要求。該芯片對中大功率系統應用環(huán)境進(jìn)行了精心的優(yōu)化設計，從而可使系統設計滿(mǎn)足各種高標準的要求，空載到滿(mǎn)載系統均符合自2007年實(shí)施的全球待機功耗要求，內含的EMI優(yōu)化策略，又從多方面簡(jiǎn)化系統設計以盡可能降低系統成本。

OB2263全面體現了昂寶電子“綠色引擎”技術(shù)理念，能使系統設計輕易實(shí)現超低的待機功耗、智能化的OCP補償、精準的過(guò)載、過(guò)壓保護和優(yōu)良的EMI特性，和同領(lǐng)域的其它芯片相比，具有極高的性?xún)r(jià)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，可驅動(dòng)大尺寸多燈管面板。該芯片具有靈活的調光模式選擇和寬范圍調光的控制，以及完整的保護功能。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的圖像響應及畫(huà)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(mǎn)足RoHS標準。

昂寶電子還提供應用于其它尺寸LCD TV的電源解決方案，采用OB3328等高效節能的CCFL芯片，結合具有自主知識產(chǎn)權技的術(shù)綠色高效的ACDC芯片，實(shí)現高性能、低功耗、低成本的設計，切實(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)的各項需求。

作者：黎波

市場(chǎng)與銷(xiāo)售副總裁

昂寶電子(上海)有限公司