用于液晶電視的負載點(diǎn)電源的設計與分析

當前的數字電視為電源設計人員提出了若干挑戰，這些電視機都是由位于機箱內部不同位置的獨立模塊組成的平板設計。這些模塊包括調諧器單元、主系統板、顯示驅動(dòng)器、音頻子系統、LCD背光驅動(dòng)器以及其它組件。每個(gè)子系統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(gè)器件都具有自身獨特的電源要求。交流電壓先轉換成中間總線(xiàn)電壓，然后提供給電視機內部的各個(gè)模塊。該電壓的典型范圍為12～15V。每個(gè)模塊中的負載點(diǎn)穩壓器均可將中間總線(xiàn)電壓轉換成每個(gè)組件所需要的電壓。

如圖1所示的LCD TV結構圖，機箱中的每個(gè)主要子系統都與關(guān)鍵組件模塊一道在圖中給出，本例中包括前端調諧器、主板、顯示驅動(dòng)器以及音頻板。這些組件均由12V離線(xiàn)電源供電。為了提供所需的工作電壓，必須在每個(gè)模塊中提供某種形式的負載點(diǎn)穩壓。表 1 中列出了每個(gè)子系統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。

主板與顯示驅動(dòng)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)生不同內核電壓與 I/O 電壓的多個(gè)電源。電源的上電和關(guān)斷順序對器件的運行與長(cháng)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(shí)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(gè)電源的輸出開(kāi)始升壓并且穩定到最終的電壓上，然后第二個(gè)電源的輸出在一定時(shí)間延遲之后開(kāi)始升壓。

圖2是一個(gè)說(shuō)明順序排序方法的例子。實(shí)現這種排序方案的一個(gè)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(gè)電源的電源良好輸出連接至需要排序的第二個(gè)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(guò)這種方式控制附加電源。

圖 1：LCD電視內部電路組成結構圖。

圖 2：排序電源波形。