NCP1927組合控制器:平板電視開關電源設計的理想選擇

隨著平板電視的迅速發展，中國平板電視市場已進入成熟期，平板電視的高效且功能強大的開關電源需求也在顯著增加。安森美半導體提供的NCP1927功率因數校正(PFC)及反激組合控制器電源管理芯片，能夠用于開發緊湊及高能效平板電視開關電源，配合纖薄平板電視設計潮流及幫助推動節能降耗。

配合平板電視開關電源設計要求從行業的發展來看，CRT向平板電視的轉變意味著能源消耗的增加。以液晶電視為例，液晶屏本身不發光，必須要用后面無數的燈管(背光模組)均勻照亮整個熒屏，再通過信號和液晶物質的流動顯示出影像。要驅動這些燈管，并且讓熒屏保持較高的亮度和分布，就需要消耗大量的電力。

在國內，目前彩電行業沿用的節能標準是《彩色電視廣播接收機能效限定值及節能評價值》，該標準只要求達到待機狀態下的節能要求。然而工作(開機)能 耗才是決定平板電視耗電量的主導因素。因為沒有相關標準，也就難以衡量平板電視真正的能耗水平。因此，人們關注的焦點是如何開發更具能源效率的電源設計， 同時還要滿足外型、成本方面的要求。

以研發緊湊及高能效方案著稱的安森美半導體提供的NCP1927集成的PFC控制器采用臨界導電模式(CrM)工作時可實現接近1的功率因數，包含 了構建強固及緊湊PFC段所需的全部特性，且將外部元器件數量減至了最少。該器件集成的固定頻率電流模式反激控制器采用專有的“軟跳周期(Soft- SkipTM)”待機模式，且結合輕載時的頻率反走功能，提供了極低的待機能耗。

安森美半導體的PFC及反激組合控制器NCP1927功能詳解NCP1927是集成了臨界導電模式功率因數校正及反激控制器和時序電路的組合控制器，適合開發緊湊的高能效平板電視電源。其獨特特性包括逆變器啟用引 腳、進入待機狀態控制引腳、頻率反走及軟跳周期，體現了通知背光逆變器PFC輸出已就緒、關閉PFC控制器，以及完整負載范圍內的高能效優勢。

NCP1927還具有其它特性，如極低啟動電流消耗(最大值20 μA)、包含關閉IC的關閉引腳、快速主電源/負載瞬態補償、可編程PFC過壓/欠壓保護、帶內置斜坡補償的65 kHz固定頻率、削弱EMI信號的頻率抖動特性、帶自動恢復的基于定時器的過流保護，以及提供針對繞組短路的保護、4 ms軟啟動等。

簡化系統設計：NCP1927設計適用于背光逆變器采用 PFC 段供電而信號處理及音頻放大器采用反激段供電的系統。從圖1的 NCP1927框圖中 看到，在電壓高于1 V 時，NCP1927可關閉 PFC 及反激電路;拉高時 PFC 啟用;在 PFC 就緒時通知背光逆變器導通。這樣，NCP1927就為平板電視電源提供了一個簡 單、緊湊及可靠的方案。

啟動序列/待機/啟用逆變器：圖2是 NCP1927的啟動序列，其順序是 VCC 充電直至 VCC(on)、反激段啟用、反激段到達穩壓狀態、PFC 段啟用、PFC 段到達穩壓狀態、逆變器啟用。

當 GTS(進入待機，Go To Standby)引腳電壓降至低于 VSTANDBY 時，PFC 關閉，且保持待機狀態，直至電壓增加到高于 VSTANDBY+VSTANDBY(HYS)。 PFC 可以通過反激電路 FB引腳自動關閉，或以光耦直接控制，如圖 3所示，方法1是根據反激段 FB 引腳電壓來觸發GTS;方法2是使用次級端信號來觸發 GTS。

啟用逆變器：NCP1927監測 PFC 誤差放大器電流，一旦此電流降低至0 μA，就會通知逆變器導通。如圖4(a)所示;當 PFC 處于穩態穩壓時，IENABLE 引腳提供5 V 輸出。如圖4(b)所示。

輕載能效特性：NCP1927提供三種工作模式：第一種是正常的65 kHz 固定頻率工作;第二種是頻率反走，即在輕載時振蕩器頻率線性降低至26 kHz;第三種是輕載時軟跳周期模式，即驅動停止，跳開關周期。這三種工作模式結合在一起，優化完整負載范圍內的能效。

反激段軟跳周期模式：圖6給出了電壓模式到電流模式工作的過程。FB 信號與內置斜坡信號比較;內置斜坡信號允許在電流模式控制開始前出現一些短脈 沖。在該模式下 VFFB 上升時，驅動器又開始開關，占空比逐漸從0%上升。該模式可降低可聽噪聲風險，同時支持在鉗位網絡中使用廉價變壓器及電容。

　　PFC 跳周期模式：在該模式下，Pcontrol 電壓降至低于可編程跳周期電平時，PFC 停止開關;在穩壓電壓自然地回升至高于跳周期電平時(增加了延遲特性)，PFC 恢復開關。跳周期電平用 RPSKIP 來調節，見圖7。

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