中大尺寸液晶电视AC-DC电源架构及最新LED背光方案（下）

中心议题：
    * 46英寸液晶电视电源架构
    * 46英寸液晶电视参电源考背光方案

46英寸液晶电视电源架构

安森美半导体还针对更高功率的液晶电视推出了46英寸液晶电视电源参考，这电源参考适合任何类型的背光方案，能扩展支持40/42英寸或52/55英寸液晶电视，参见图3。

图3：安森美半导体46英寸液晶电视电源参考功能框图

这电源参考采用的关键安森美半导体IC包括新的交错式FCCrM PFC器NCP1631、带谷底锁定功能的新NCP1379准谐振反激转换控制器或NCP1252固定频率脉宽调制(PWM)控制器、NCP1053A高能效、低待机能耗开关电源，用于仅关注电源段的性能主导型项目。在第一阶段，这电源参考的电路板高度低于13 mm，液晶电视总高度低于17.5 mm；后续第二阶段还将使电路板高度降到低于8 mm，总高度低于12.5 mm。

在纤薄设计成为液晶电视重要卖点的当今，电源设计面临更严格的挑战，如需要使用低高度的变压器、线圈或散热片，及将多个部件串联或对水平安装等。就 PFC控制器而言，尽管安森美半导体的NCP1606或NCP1654等已经可以将电路板高度降到很低，但要支持更低厚度的液晶电视设计，则可以采用安森美半导体新的单芯片交错式PFC控制器NCP1631，用于高达300 W功率应用，同时也提供140至264 Vac的窄电压范围版本，用于功率大于200 W及注重纤薄设计的应用。

在信号电源方面，如上所述，采用的是新的NCP1379准谐振反激转换控制器或NCP1252固定频率反激控制器。其中，NCP1379最大功率达 70 W(32英寸设计为50 W)，最多提供3路输出电压能力(与32英寸相当)，最大输出电流为4 A。NCP1379提供可变频率模式，用于超低待机能耗模式，在宽功率范围内保持高能效。NCP1252提供50 kHz的固定频率PWM，支持自然的CCM，为多路输出方案改善电流因数及变压器耦合/交叉稳压。

而在待机电源方面，有两种方案，一种是专用ECO待机开关电源，采用集成高压开关稳压器NCP1053A，非常适合最大功率小于5 W的小型心用待机电视微处理器，提供低于90 mW的极低待机能耗。这器件带磁滞模式，提升ECO性能，开关频率及IC功率消耗更低；低频模式支持DCM模式，降低开关损耗；电流受限，减免可能的噪声问题。另一种方案是采用待机继电器，由电视机微处理器直接控制(待机/导通)，并提供可选的ECO“导通/关闭开关”，在230 Vac条件下空载输入能耗低于20 mW。

46英寸液晶电视参电源考背光方案

上述46英寸液晶电视参考电源适合任意类型的背光方案，包括单独及专用的背光方案。例如，提供高压LIPS用于CCFL/EEFL背光，其中采用2个高端驱动器NCP5111及Microsemi背光控制器。也可采用新的NCP1397准谐振反激转换器或CAT4026侧光式LED驱动器(详见后文)，提供高直流输出电压半桥LLC，用于LED背光驱动器。还可采用已获市场证明的NCP1392/NCP1392控制器，用于传统的24 V逆变器方案，为CCFL背光供电。而为了适应等离子电视(PDP)应用，也可采用NCP1397控制器，并增加降压或升压转换器。

其中，在CCFL/EEFL背光的46英寸LIPS逆变器方面，所采用的安森美半导体NCP5111高端驱动器能够提升能效及减小全桥500 V功率MOSFET的尺寸，且在修改高压变压器设计条件下，电路板上高度低于13 mm，从而支持低厚度设计。

而在LED背光方面，市场上常见的背光单元包括侧光式及直下式两种类型，各有其优势和不足；但相对而言，侧光式LED背光提供高于90%的能效，在市场上备受欢迎。而在46英寸电源参考的侧光式LED背光单元方面，可以采用的安森美半导体关键IC包括带高端驱动器的NCP1397初级侧控制器，以及新的6通道线性LED驱动器控制器CAT4026，适合超薄液晶电视设计(电路板上高度低于8 mm，总高度低于12.5 mm)，参见图4。

图4：安森美半导体46英寸液晶电视背光方案(见黄色背景部分)

其中， NCP1397作为LLC段控制器，在背光应用中提供众多优势，如不需要驱动器变压器，带来成本及安装优势；又如简单应用跳周期模式，适合调光所需；以及简单应用过渡保护，帮助节省成本 等。故NCP1397是高性价比及高安全性的方案。

另一方面，市场上现有的6通道侧光式LED驱动器背光方案中，各通道均含专用驱动器IC、电感型DC-DC升压转换器及开关；相比较而言，安森美半导体的CAT4026作为多通道LED线性驱动器，以单颗IC支持6通道，且易于分级为多达12个或18个通道(相应采用2个或3个控制器)，是一种高性价比的方案，目标能效高于90%，典型能效达94%。此外，这驱动器还提供正向电压监测功能，可以限制总体功率耗散；还能应用LED开路及过多LED短路等不同LED串故障。

总结

本文分析了液晶电视的市场及技术发展趋势，介绍了安森美半导体完整的液晶电视电源方案，包括用于32英寸并可扩展支持26到42英寸的传统及高压 LIPS液晶电视的电源参考设计、适合任何背光类型的46英寸并可扩展到40到55尺寸应用的电源参考设计，以及46英寸侧光式LED背光电源方案。这些参考设计具有高能效、高灵活性等优势，适合纤薄及超薄液晶电视设计，并提供极大的协同优势，便于复用方案，帮助客户加速设计进程，加快产品上市。