2024年3月14日发(作者：朵唯手机为什么不火)

中大尺寸液晶电视AC-DC电源架构及最新

LED背光方案

时间：2021-01-21 10:09:17 来源：安森美半导体

中大尺寸液晶电视AC-DC电源架构及最新LED背光方案

近年来，液晶电视(LCD TV)市场快速开展。市场研究机构DisplaySearch预计，

2021年到2021年间的年复合增长率(CAGR)高达16%，此中2021年的付运总量预

计达1.4亿台，而这一数字到2021年将超过2亿。

在市场规模迅速扩大的同时，在尺度尺度及绿色营销的压力下，液晶电视的工

作及待机能耗也越来越低。如“能源之星〞4.0版尺度及5.0版尺度相继将于2021

年5月及2021年5月生效，此中5.0版要求可视屏幕对角尺寸为32英寸、42英寸

和60英寸的平板电视平均工作能耗从4.0版的不超过78 W、115 W和210 W下降

到不超过55 W、81 W和108 W，相当于两年时间内降低能耗约50%。

在液晶电视的总能耗中，统计显示，背光所消耗的电能比例高达2/3。故液晶

电视的另一项重要趋势是采用新技术来提升背光及面板能效，降低能耗。在液晶电

视背光源方面，目前冷阴极荧光灯(CCFL)背光源占据支配地位，但这个技术能耗高，

包含剧毒物质汞不利于环保，灯管呈条型或U型，使用寿命短；比拟较而言，新兴

的发光二极管(LED)背光耗电量更小，不含汞，尺寸更易于配置为更均匀的背光，

使用寿命更长，故LED背光在液晶电视中极具应用潜力。据统计，2021年采用LED

背光源的液晶电视比例为3%，预计未来几年这一比例将迅速提高，到2021年将达

到50%，完全可与CCFL背光分庭抗礼，并在这之后进一步代替CCFL背光。

液晶电视电源包含功率因数校正(PFC)、信号电源、背光电源及ECO待机等多

个组成局部，不同局部往往包含不同的架构可供选择，拜见图1。以PFC段为例，

可以选择如临界导电模式(CrM)、持续导电模式(CCM)或交错式频率钳位临界导电

模式(FCCrM)等不同的PFC控制器。选择何种电源架构，需结合应用的屏幕尺寸、

功率等级及背光源等因素。别的，作为重要卖点的纤薄设计也影响着电源方案的选

择。

图1：液晶电视电源架构多种多样

1) 采用CCFL背光源的32英寸液晶电视电源架构

例如，目前市场上销量最大的是32英寸液晶电视。在这类液晶电视中，采用尺度

24 V逆变器电源的方案在市场上仍占据大都，但新兴的高压液晶电视集成电源

(HV-LIPS)的应用也在不竭增多，总体上呈现出并存的态势。采用尺度24 V逆变器

的传统液晶电视在接受110/220 Vac市电输入后，颠末整流、PFC及滤波，转换为

200/400 Vdc的直流高压。由于传统高压逆变器的输入电压要求是24 Vdc，故PFC

的输出电压200/400 Vdc会颠末降压转换，发生多路输出电压，此中一路24 Vdc

电压提供给高压逆变器，再颠末DC-AC转换为超过1,000 V甚至达2,000 V的交流

高压，去驱动液晶面板的CCFL阵列。安森美半导体为这类传统液晶电视推出了220

W液晶电视电源GreenPoint 参考设计，此中采用的关键元器件包罗 NCP1606

CrM PFC控制器、NCP1396谐振半桥控制器及NCP1027待机控制器等。

与这种采用尺度24 V逆变器架构的传统电源不同，高压LIPS方案将AC-DC、

DC-DC和逆变器结合在同一块电路板上，在获得200/400 Vdc的PFC输出后，会

直接将这输出电压作为逆变器的输入，再通过DC-AC转换为驱动CCFL阵列所需的

超过1,000 Vac甚至达2,000 Vac的高压，这就消除了24 V转换段，减少大量功率

损耗及降低底盘发烧量，提升系统总能效，并降低系统成本，还符合“能源之星〞等

相关能效尺度。