采用NCP1396和NCP1605的220W液晶電視電源參考設(shè)計
發(fā)布時間:2008/8/26 0:00:00 訪問次數(shù):1915
自從英國廣播公司(bbc)于1936年在倫敦開通世界上首個公共電視廣播以來,電視機(jī)領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展:從bbc于1953年開通首個彩色電視廣播,到日本nhk于1981年進(jìn)行首例高清電視(hdtv)系統(tǒng)演示等,不一而足。此外,世界各國紛紛采取行動,以將tv信號從模擬傳輸升級至具備更高質(zhì)量的數(shù)字制式。以美國為例,到2009年2月美國將停止模擬電視信號傳輸。
但是,“在客廳中坐在一個老式大盒子面前(看電視節(jié)目)的方式已經(jīng)變得落伍。對于電視行業(yè)來說,新技術(shù)的發(fā)展,正催生著無窮的機(jī)遇”。這是美國《新聞周刊》2005年6月份所描述的一個景象。推動這些機(jī)遇的其中一項技術(shù),很明顯就是平板顯示(fpd)。fpd技術(shù)具有以下兩個顯著特點:
* 支持高達(dá)1,080p的高清電視(hdtv)
* 屏幕尺寸更大,但總體外形更小
fpd既包括液晶顯示(lcd)技術(shù),也包括等離子技術(shù)。雖然在50英寸以上平板電視中,等離子電視(pdp)占據(jù)著優(yōu)勢,但在50英寸以下的大屏幕平板電視中,液晶電視無疑在市場上占據(jù)著絕對的優(yōu)勢地位。本文將探討的就是一款采用安森美半導(dǎo)體ncp1396高能效諧振模式控制器和ncp1605功率因數(shù)控制器的220 w液晶電視電源參考設(shè)計。我們不僅會分析液晶電視對電源的要求和現(xiàn)有解決方案的局限,更會探討如何利用安森美半導(dǎo)體的這些高性能器件來克服上述局限之處。
液晶電視對電源的要求
在大于30英寸的大尺寸平板電視中,電源通常內(nèi)置,因為它需要的功率高達(dá)200 w到600 w。需要幾種不同等級的電壓來為背光、音頻、視頻、解調(diào)等不同功能模塊來供電。
由于輸入功率高于75 w,應(yīng)用就需要遵從iec 1000-3-2 d類標(biāo)準(zhǔn)對電流諧波含量的要求,也就要使用功率因數(shù)校正(pfc)技術(shù)。由于主電源必須優(yōu)化,以提供更高的能效,并適應(yīng)更纖薄的外形要求,就必須采用有源pfc來限制主電源前面的輸入電壓變化。大多數(shù)液晶電視電源設(shè)計用于接受交流85 v至265 v、頻率為47至63 hz的通用主輸入。此外,還需要具備5 v輔助電源來為微控制器供電,因為后者在待機(jī)模式下仍然需要工作。
下面我們先來著重探討一下待機(jī)模式下的能耗要求。將待機(jī)模式下的功耗降到最低,這是一項關(guān)鍵要求。有資料顯示,歐盟每個家庭每年消耗的電能當(dāng)中,平均有5%至10%的電能是由消費類電子設(shè)備及其它裝置在待機(jī)模式下所消耗的。但與此同時,能源價格持續(xù)攀升,而人們也意識到了電視機(jī)能耗對環(huán)境的影響問題,也就是說,在所有對環(huán)境造成壓力的因素中,電視機(jī)能耗是其中一個極為顯著的因素。
對此,世界各地紛紛制定了多項節(jié)能行動措施。即便這些措施還沒有成為標(biāo)準(zhǔn),但大多數(shù)的制造商已在其產(chǎn)品設(shè)計中運用了這些節(jié)能規(guī)則。其中最常見的一項要求,便是在交流230 v電壓條件下,在輸出功耗不超過0.5 w的情況下輸入功率最高不超過1 w。
此外,據(jù)估計,電子電器設(shè)備在工作模式下所消耗的電能占據(jù)其消耗總電能的約75%,相關(guān)電力消耗非常驚人。根據(jù)美國能源部(doe)的預(yù)測,到2015年,(消費類)電子產(chǎn)品的能耗將占美國居民家庭電力需求的18%。另據(jù)尼爾森媒介研究公司(nmr)的一項研究,在2004年9月至2005年9月的收視季期間,平均每個美國家庭每天觀看了8小時11分鐘的電視。這項數(shù)據(jù)還未將游戲機(jī)、數(shù)字視頻錄像機(jī)等相關(guān)外設(shè)開啟時導(dǎo)致電視機(jī)隨同開機(jī)耗電的時間考慮在內(nèi),更不用說有線/衛(wèi)星電視節(jié)目內(nèi)容越來越豐富,會讓人們看電視的時間進(jìn)一步延長。
不僅如此,與屏幕尺寸較小的crt電視相比,旨在取而代之的平板電視的工作功耗增加了一倍。二者能耗差異中的很大一部分原因,要歸結(jié)于目前市場上銷售的平板電視的顯示面積要大得多。值得一提的是,液晶顯示(lcd)和等離子技術(shù)本身的能效較低--因為在同等亮度設(shè)定條件下,這兩種技術(shù)的背光源所消耗的電量與顯示的圖像內(nèi)容無關(guān),會保持不變,而crt電視消耗的電量會因為視頻內(nèi)容的不同而發(fā)生變化。
有鑒于此,美國環(huán)境保護(hù)局的能源之星(energy star)項目打算制訂電視機(jī)能效規(guī)范,而該規(guī)范在電視機(jī)的性能指標(biāo)和所用技術(shù)問題上保持中立態(tài)度。
已有液晶電視電源解決方案的局限
與傳統(tǒng)電視相比,平板電視的其中一個關(guān)鍵差異化特色就是其機(jī)殼的厚度--越薄越好。但是,我們應(yīng)當(dāng)注意的是:
* 平板電視消耗的電量相對較高,并且不同尺寸和功能組合的平板電視耗電量也會不同。與crt電視相比,平板電視平均每立方厘米尺寸所消耗的功率要高出許多。
* 傳統(tǒng)上消費者會將電視擺放在客廳,電視機(jī)機(jī)身的噪聲傳播開來,可能會釀成一個問題;如果因此在電視機(jī)設(shè)計中增添冷卻風(fēng)扇,可能不會受到消費者歡迎。
* 在消費電子領(lǐng)域,競爭非常激烈,成本問題非常重要,而目前平板電視的售價相對較高。
對于液晶電視而言,需要以合理的成本提供高能效和低電磁干擾(emi)信號;但是,傳統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很少能
自從英國廣播公司(bbc)于1936年在倫敦開通世界上首個公共電視廣播以來,電視機(jī)領(lǐng)域取得了長足的發(fā)展:從bbc于1953年開通首個彩色電視廣播,到日本nhk于1981年進(jìn)行首例高清電視(hdtv)系統(tǒng)演示等,不一而足。此外,世界各國紛紛采取行動,以將tv信號從模擬傳輸升級至具備更高質(zhì)量的數(shù)字制式。以美國為例,到2009年2月美國將停止模擬電視信號傳輸。
但是,“在客廳中坐在一個老式大盒子面前(看電視節(jié)目)的方式已經(jīng)變得落伍。對于電視行業(yè)來說,新技術(shù)的發(fā)展,正催生著無窮的機(jī)遇”。這是美國《新聞周刊》2005年6月份所描述的一個景象。推動這些機(jī)遇的其中一項技術(shù),很明顯就是平板顯示(fpd)。fpd技術(shù)具有以下兩個顯著特點:
* 支持高達(dá)1,080p的高清電視(hdtv)
* 屏幕尺寸更大,但總體外形更小
fpd既包括液晶顯示(lcd)技術(shù),也包括等離子技術(shù)。雖然在50英寸以上平板電視中,等離子電視(pdp)占據(jù)著優(yōu)勢,但在50英寸以下的大屏幕平板電視中,液晶電視無疑在市場上占據(jù)著絕對的優(yōu)勢地位。本文將探討的就是一款采用安森美半導(dǎo)體ncp1396高能效諧振模式控制器和ncp1605功率因數(shù)控制器的220 w液晶電視電源參考設(shè)計。我們不僅會分析液晶電視對電源的要求和現(xiàn)有解決方案的局限,更會探討如何利用安森美半導(dǎo)體的這些高性能器件來克服上述局限之處。
液晶電視對電源的要求
在大于30英寸的大尺寸平板電視中,電源通常內(nèi)置,因為它需要的功率高達(dá)200 w到600 w。需要幾種不同等級的電壓來為背光、音頻、視頻、解調(diào)等不同功能模塊來供電。
由于輸入功率高于75 w,應(yīng)用就需要遵從iec 1000-3-2 d類標(biāo)準(zhǔn)對電流諧波含量的要求,也就要使用功率因數(shù)校正(pfc)技術(shù)。由于主電源必須優(yōu)化,以提供更高的能效,并適應(yīng)更纖薄的外形要求,就必須采用有源pfc來限制主電源前面的輸入電壓變化。大多數(shù)液晶電視電源設(shè)計用于接受交流85 v至265 v、頻率為47至63 hz的通用主輸入。此外,還需要具備5 v輔助電源來為微控制器供電,因為后者在待機(jī)模式下仍然需要工作。
下面我們先來著重探討一下待機(jī)模式下的能耗要求。將待機(jī)模式下的功耗降到最低,這是一項關(guān)鍵要求。有資料顯示,歐盟每個家庭每年消耗的電能當(dāng)中,平均有5%至10%的電能是由消費類電子設(shè)備及其它裝置在待機(jī)模式下所消耗的。但與此同時,能源價格持續(xù)攀升,而人們也意識到了電視機(jī)能耗對環(huán)境的影響問題,也就是說,在所有對環(huán)境造成壓力的因素中,電視機(jī)能耗是其中一個極為顯著的因素。
對此,世界各地紛紛制定了多項節(jié)能行動措施。即便這些措施還沒有成為標(biāo)準(zhǔn),但大多數(shù)的制造商已在其產(chǎn)品設(shè)計中運用了這些節(jié)能規(guī)則。其中最常見的一項要求,便是在交流230 v電壓條件下,在輸出功耗不超過0.5 w的情況下輸入功率最高不超過1 w。
此外,據(jù)估計,電子電器設(shè)備在工作模式下所消耗的電能占據(jù)其消耗總電能的約75%,相關(guān)電力消耗非常驚人。根據(jù)美國能源部(doe)的預(yù)測,到2015年,(消費類)電子產(chǎn)品的能耗將占美國居民家庭電力需求的18%。另據(jù)尼爾森媒介研究公司(nmr)的一項研究,在2004年9月至2005年9月的收視季期間,平均每個美國家庭每天觀看了8小時11分鐘的電視。這項數(shù)據(jù)還未將游戲機(jī)、數(shù)字視頻錄像機(jī)等相關(guān)外設(shè)開啟時導(dǎo)致電視機(jī)隨同開機(jī)耗電的時間考慮在內(nèi),更不用說有線/衛(wèi)星電視節(jié)目內(nèi)容越來越豐富,會讓人們看電視的時間進(jìn)一步延長。
不僅如此,與屏幕尺寸較小的crt電視相比,旨在取而代之的平板電視的工作功耗增加了一倍。二者能耗差異中的很大一部分原因,要歸結(jié)于目前市場上銷售的平板電視的顯示面積要大得多。值得一提的是,液晶顯示(lcd)和等離子技術(shù)本身的能效較低--因為在同等亮度設(shè)定條件下,這兩種技術(shù)的背光源所消耗的電量與顯示的圖像內(nèi)容無關(guān),會保持不變,而crt電視消耗的電量會因為視頻內(nèi)容的不同而發(fā)生變化。
有鑒于此,美國環(huán)境保護(hù)局的能源之星(energy star)項目打算制訂電視機(jī)能效規(guī)范,而該規(guī)范在電視機(jī)的性能指標(biāo)和所用技術(shù)問題上保持中立態(tài)度。
已有液晶電視電源解決方案的局限
與傳統(tǒng)電視相比,平板電視的其中一個關(guān)鍵差異化特色就是其機(jī)殼的厚度--越薄越好。但是,我們應(yīng)當(dāng)注意的是:
* 平板電視消耗的電量相對較高,并且不同尺寸和功能組合的平板電視耗電量也會不同。與crt電視相比,平板電視平均每立方厘米尺寸所消耗的功率要高出許多。
* 傳統(tǒng)上消費者會將電視擺放在客廳,電視機(jī)機(jī)身的噪聲傳播開來,可能會釀成一個問題;如果因此在電視機(jī)設(shè)計中增添冷卻風(fēng)扇,可能不會受到消費者歡迎。
* 在消費電子領(lǐng)域,競爭非常激烈,成本問題非常重要,而目前平板電視的售價相對較高。
對于液晶電視而言,需要以合理的成本提供高能效和低電磁干擾(emi)信號;但是,傳統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)很少能
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