LCD TV 開關電源解決方案

　　4 主DC/DC 級解決方案：

　　目前，在提高主DC/DC 級的效率方面，準諧振（QR）模式是最佳解決方案。QR 模式對負載變化的反應快，非常適合負載從最低（甚至為零）變到最大額定功率的情況，它可以實現開關管的零電壓開通，從而有效地降低開通時的電流尖峰， 減少開通時電流尖峰引起的EMI 噪聲，提高了效率。

　　在QR 理論中，當功率額定值小于200 W 時，建議在DC/DC 級采用準諧振反激式拓撲； 當功率額定值超過200 W，可使用LLC 諧振轉換器。但是在實際應用中，為了更好地在性能和成本之間取得平衡，設計者常常采用準諧振反激式變換器配上適當的控制芯片作為主DC/DC 級的首選解決方案。

　　目前， 常用的準諧振反激式變換器控制芯片有安森美的NCP1337、意法半導體公司的L6566、昂寶公司的OB2202 和OB2203 和英飛凌的ICE2QS02G。其中，NCP1337，L6566，OB2202 和OB2203 應用在小功率LCDTV 開關電源中，它們的性價比相仿。而ICE2QS02G 不但可應用于小功率場合，還可以應用于中高功率場合，另外從性價比方面看，它也優于其他幾種芯片。為此，在準諧振反激式變換器方案中，筆者選用ICE2QS02G 作為控制芯片。

　　ICE2QS02G 擁有數字降頻技術，使得開關頻率隨著負載的降低而降低，同時在整個負載范圍內，控制器能根據負載情況在不同的谷底點導通MOSFET， 使得轉換器的開關損耗和傳導損耗始終保持平衡， 轉換器獲得最高運行效率，系統平均效率得到大幅度的提高。此情況下，就可以解決傳統的準諧振反激式轉換器（僅具備最大頻率限制）在自由運行工作時所出現的如下問題：當系統負載在滿載范圍（50%~70%）時，開關頻率將會增大許多，使得設計者必須付出很大的努力來取得成本與優化設計的平衡。此外，ICE2QS02G 還具備多種用戶可調的保護功能， 旨在保護系統并使得該IC 適用于不同的應用場合。在故障模式下，例如開環控制回路/過載、輸出過壓和變壓器繞組短路等， 該器件將切換至自動重啟模式或栓鎖模式。通過采用逐周期峰值電流限制和折返校正等方法，可降低變壓器尺寸，優化次級二極管的電流等級，從而提高設計的成本效率。

　　綜上所述，主DC/DC 級采用準諧振反激式轉換器以及對應的控制芯片ICE2QS02G 是很好的解決方案。另外，在準諧振反激式轉換器中選用高壓MOSFET 開關管（例如全新的800 V CoolMOS C3 系列開關管）， 可以降低主傳導損耗和MOSFET 的導通損耗，可使效率再提高1%～3%，很好地改善了主DC/DC 級的效率。

　　5 待機轉換器解決方案：

　　在全新的功耗規范標準下， 要求LCD TV 開關電源待機功耗應低于1 W。在此情況下，輸出功率很低甚至為零，系統的輸出電流接近于零，MOSFET 和二極管的導通損耗以及鐵芯損耗可以忽略， 二次測二極管的關斷損耗、MOSFET 的開啟損耗也可以忽略， 待機狀態下的主要損耗是MOSFET 關斷損耗和啟動電阻損耗。因此，降低這兩方面的損耗是降低待機功耗和設計待機轉換器的關鍵點。目前，設計者的首選解決方案是：設計獨立的待機轉換器，在待機轉換器中采用固定頻率反激式拓撲結構及其相應的控制芯片。