标题:
英飞凌面向液晶电视 SMPS的整体解决方案-3
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作者:
look_w
时间:
2018-1-26 12:37
标题:
英飞凌面向液晶电视 SMPS的整体解决方案-3
液晶电视电源设计趋势
5.1
液晶电视集成电源（
LIPS
）解决方案
图
2
已经简要介绍了液晶电视的传统电源系统架构。电源单元是个
AC/DC
转换器，而
DC/AC
逆变器部分则被单独隔离开来。这个电源系统主要由三个系统块构成：首先是前端
PFC
预调节器；第二个是
DC/DC
级，负责将
400V PFC
输出电压转换成
24V
（
12V
）。第三个是
DC/AC
逆变器，负责将
24V
（
12V
）电压转换成高交流电压（如
1200Vac
），为背光灯供电。
图
3.
液晶电视集成电源解决方案
图注：
PFC block: PFC
单元；
DC/AC Inverter: DC/AC
逆变器；
Fixed frequency flyback:
固定频率反激式；
quasi resonant flyback:
准谐振反激式；
audio system:
音频系统；
system board:
系统电路板；
Microcontroller
：微控制器
Standby:
待机
图
3
所示的
LIPS
解决方案省去了图
2
中所示的
DC/DC
级（
400V/24V
），
400V PFC
输出电压直接馈入后面的
DC/AC
逆变器，而且
PFC
级和
DC/AC
逆变器被集成在一个电源单元里面。
LIPS
方案中的
DC/DC
（
400V/20V
、
12V
、
5V
、
3.3V
）级的功率额定值要远远小于在传统液晶电视电源中的功率额定值。
相对于传统的电源解决方案，
LIPS
解决方案的
DC/AC
逆变器由于具备更高的输入直流电压，因此能实现更高的能效；同时，
DC/DC
级的功率损耗也远远低于在传统解决方案中的功率损耗。因此，
LIPS
解决方案可实现更高的总能效。另外，由于减少了组件数量，因此降低了尺寸和成本（高达
30%
）。
尽管如此，
LIPS
解决方案依然面临几个障碍：
液晶电视面板供应商通常将面板的销售与逆变器电路板捆绑起来。因此，在这种情况下，面板供应商便成了逆变器架构决策者。
SMPS
厂商如果想开发
LIPS
解决方案，必须要按照面板供应商提供的规范设计逆变器。此外，必须重新调整电视机市场以往的价值链，电视机面板供应商不会轻易将他们的利润与电源供应商分享；
目前存在一些有关背光灯电流平衡电路的专利，电源供应商必须与专利所有者协商，解决专利问题；
不同的面板型号对逆变器有不同的要求，因此电源供应商必须采用不同逆变器规范设计
LIPS
电源，这大大增加了产品所需的研发成本。
尽管
LIPS
面临上述的几个障碍，但由于具备较低的成本、简单的结构和更高的能效，
LIPS
解决方案依然成为了液晶电视电源的主要发展趋势。如今，
LIPS
解决方案正逐渐被越来越多的领先电源厂商和液晶电视厂商（例如三星、索尼、
LG
等）所采用。这些厂商有能力采购到
LCD
面板（不带逆变器电路板），所以他们在决定采用什么电源架构上具备了较高的决定权。在某些地区，例如在韩国，
LIPS
被相信将在今后若干年内占据主导地位。
图
3
所示的
LIPS
解决方案和图
2
所示的传统解决方案相比，对原
DC/DC
级的输出功率要求大大降低；因此，可建议采用准谐振或固定频率反激式拓扑，用于执行
DC/DC
级功能，获得较高的性能价格比。
5.2
待机输入功率要求
如今，待机性能正日益成为液晶电视电源设计的关键要素。
通常情况下，多数液晶电视厂商可完全接受
100mW
的待机输入功率。此外，在一些典型的轻负载条件下也对输入功率提出了要求，例如当
5V
输出电压产生
20mA
电流时，输入功率应低于
0.3W
。
为了满足日益严格的待机功率要求，
LIPS
解决方案中多路输出转换器（
multi converter
）和待机转换器
(standby)
可通过两个独立的转换器实现，例如多路输出转换器采用固定频率或准谐振反激式拓扑，而另一个固定频率反激式拓扑则用于实现待机转换器。
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