液晶顯示之殤（二）—電源篇

CCFL液晶電視我們一般分兩組電源，一組就是所謂的電源板，它一方面負(fù)責(zé)給主板和其他外設(shè)供電，另一方面負(fù)責(zé)給背光驅(qū)動(dòng)供電；另一組就是我們通常所說的高壓板（學(xué)名叫逆變器，Inverter），主要用來驅(qū)動(dòng)CCFL背光源。

大概介紹下電源板吧，與其他通用電源一樣，220V AC輸入，經(jīng)過全橋整流，PFC功率因數(shù)校正，后面通常是用反激架構(gòu)，通過幾組不同匝數(shù)比的原副邊繞組得到需要的幾組電壓，通常會(huì)有這幾組電壓：

a) 24V主要提供液晶屏內(nèi)部背光源驅(qū)動(dòng)板供電電壓；

b) 12V1）連接主板，再通過LVDS連線直接供電屏的邏輯模塊（Tcon）；2）通過降壓為8V給伴音板供電，再降壓得到5V為高頻頭供電；

c) 5V 1）給主板供電，再通過降壓得到3.3V、2.5V、1.8V，主要是給像處理模塊供電（scaler）；2）提供待機(jī)電壓，以及降壓為3.3V、2.5V、1.8V供電給主芯片和DDR存儲(chǔ)器；

d) 14V 主要給伴音功放部分供電

當(dāng)然現(xiàn)在電視的功能越來越多，所需要的電壓可能也會(huì)有所差異，就不再一一舉例了。因?yàn)殡娫窗逶O(shè)計(jì)相對(duì)模塊化，這里也不再展開細(xì)聊了，主要還是談?wù)劚彻怛?qū)動(dòng)逆變器這塊。

逆變器的功能就是將直流電壓轉(zhuǎn)為交流電壓。為什么需要交流電壓呢？上篇我們提到CCFL負(fù)載需要高壓擊穿才能發(fā)光，而研究表明交變的正弦波電壓，頻率在30k-80kHz之間能夠使CCFL的發(fā)光效率和壽命達(dá)到最佳。因?yàn)镃CFL正常工作電壓很高，剛開始的擊穿電壓更高，需要達(dá)到上千伏，而流過CCFL的電流值卻很小，只有毫安級(jí)，所以逆變器設(shè)計(jì)是需要滿足這樣一個(gè)高電壓小電流的負(fù)載要求的。

這是筆者接觸較早的CCFL逆變器方案， 24VDC電壓通過中心抽頭輸入，自激振蕩使得上下晶體管交替導(dǎo)通，形成正弦波電壓，通過一定匝數(shù)比的變壓器再將電壓放大驅(qū)動(dòng)燈管。因?yàn)槭遣捎米约し绞剑漕l率會(huì)隨著外界因素的影響而有所變化，另外推挽架構(gòu)對(duì)開關(guān)晶體管的要求較高，開關(guān)應(yīng)力需要達(dá)到兩倍以上的輸入電壓，所以該架構(gòu)并沒有大規(guī)模的使用。

這是很長一段時(shí)間內(nèi)一直在用的一種驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，全橋架構(gòu)雖然用的開關(guān)管數(shù)量最多，但它相對(duì)于推挽、半橋等架構(gòu)，給功率器件的壓力最小。在強(qiáng)調(diào)安全第一的前提下，增加兩個(gè)開關(guān)管的成本基本可以忽略不計(jì)，此種架構(gòu)也引入了芯片控制，開關(guān)管的頻率受芯片控制，而與外界環(huán)境無關(guān)，另外芯片還集成了各種保護(hù)機(jī)制，為產(chǎn)品使用的安全性得到了保障，同時(shí)也大大簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)。

這是對(duì)傳統(tǒng)架構(gòu)的一個(gè)革命，它將電源板和逆變器集成到了一起，逆變器輸入不再采用電源板的24V電壓，而是直接取自PFC后的400V輸出。通過這種方式，背光部分的電能減少了一級(jí)能量轉(zhuǎn)換，同樣也節(jié)省了一級(jí)效率損耗，這使得電源板設(shè)計(jì)功率可以大幅降低，同時(shí)也解決了電源板的散熱問題，最重要的是使得制造成本大幅降低。另外為了改善CCFL的負(fù)電阻特性，使CCFL能夠并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，電路還加入了電容平衡板或電感平衡板，使得逆變器的變壓器使用數(shù)量大幅減少，這也使得制造成本進(jìn)一步得到了降低。

現(xiàn)在，因?yàn)椴捎昧薒ED背光，其設(shè)計(jì)就更為簡(jiǎn)單了。因?yàn)長ED是直流驅(qū)動(dòng)，免去了直流轉(zhuǎn)交流的麻煩，電路24V輸入后直接做升壓就行了，電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于保持各串LED之間電流的相等，現(xiàn)在各家IC廠商都有這方面的管理芯片，種類繁多，也就不累贅了。可以看圖，后面的板子是相當(dāng)精簡(jiǎn)！

這里就我所了解的內(nèi)容給大家一呈現(xiàn)，如有其它也希望大家能夠補(bǔ)充，也希望各位高手行家們多多指點(diǎn)。