全高清電視能效規(guī)范日漸嚴(yán)格
全高清(Full HD)電視已開始贏得消費(fèi)者的青睞。目前,24或26英寸以上尺寸的液晶電視已可以支持全高清,而從實(shí)用角度來看,只有達(dá)到37英寸以上的全高清電視才能帶給消費(fèi)者更佳的顯示效果和觀賞體驗(yàn)。因此,更大尺寸的液晶電視會引領(lǐng)未來的全高清市場。
然而,對更佳視覺效果的追求也帶來了大大超過以往的功耗挑戰(zhàn)。較高的功率消耗不僅會增加消費(fèi)者的電費(fèi)開支,而且不配合各國節(jié)能降耗的宏觀推動。各國ZF都出臺了各種綠色能效指令,如美國“能源之星”3.0版電視規(guī)范、功率因數(shù)校正(PFC)規(guī)范等;消費(fèi)者也越來越關(guān)注小尺寸、多功能、節(jié)能省電等問題。在能效規(guī)范和環(huán)保意識的推動下,電源設(shè)計(jì)也在不斷推陳出新。本文針對未來將占據(jù)全高清電視最大市場份額的較大尺寸液晶電視,探討有關(guān)的電源方案。
傳統(tǒng)電源方案的弊端
傳統(tǒng)液晶電視電源主要由交流-直流(AC-DC)轉(zhuǎn)換、直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換及高壓逆變器幾部分組成。AC-DC和DC-DC在同一塊電路板上,逆變器在另一塊電路板上,通常與液晶面板在一起。其中,AC-DC電源部分將市電110Vac/220Vac電壓進(jìn)行整流、PFC和濾波,再轉(zhuǎn)換為200V/400V的直流高壓。由于傳統(tǒng)逆變器的輸入電壓要求為24 V,所以200 V/400 V 的PFC的輸出電壓要經(jīng)過降壓轉(zhuǎn)換,以產(chǎn)生多路輸出電壓,其中一路24 V電壓提供給逆變器,即再經(jīng)過直流-交流(DC-AC)轉(zhuǎn)換為超過1,000 V甚至達(dá)2,000 V的高壓,以便驅(qū)動液晶面板的CCFL背光燈。這種標(biāo)準(zhǔn)24 V逆變器液晶電視開關(guān)電源的功能框圖如圖1所示。
圖1：采用標(biāo)準(zhǔn)直流24 V逆變器的傳統(tǒng)液晶電視開關(guān)電源框圖。
取代傳統(tǒng)電源方案的LIPS解決方案
目前,上述傳統(tǒng)電源仍然占市場上的液晶電視電源的大多數(shù)。為了符合各種能效規(guī)范,降低較大尺寸液晶電視的電能消耗,降低系統(tǒng)成本及減小解決方案尺寸,使之更受消費(fèi)者青睞,可以通過多種途徑設(shè)計(jì)液晶電視電源。
針對26英寸及以上尺寸的液晶電視,近年來出現(xiàn)了一種新的逆變器概念——高壓液晶顯示集成電源(LCDIntegrated Power Supply,縮寫為LIPS)。與采用位于獨(dú)立電路板上逆變器的傳統(tǒng)電源不同,這種LIPS解決方案將AC-DC、DC-DC和逆變器整合在同一塊電路板上,在經(jīng)過對市電的整流、PFC和濾波并獲得200 V/400 V直流電壓后,將直接采用200 V/400 V作為逆變器的輸入電壓,通過DC-AC升壓轉(zhuǎn)換為液晶面板所需的1,000 V以上,甚至高達(dá)2,000 V的電壓。這樣就省去了24 V轉(zhuǎn)換段,減少了先降壓至24 V再大幅升壓背光源用一兩千伏高壓過程中的大量功率損耗,從而提升了系統(tǒng)能效,減少底盤發(fā)熱量,并降低了總成本。
