LCD TV 开关电源解决方案

　　4 主DC/DC 级解决方案：

　　目前，在提高主DC/DC 级的效率方面，准谐振（QR）模式是最佳解决方案。QR 模式对负载变化的反应快，非常适合负载从最低（甚至为零）变到最大额定功率的情况，它可以实现开关管的零电压开通，从而有效地降低开通时的电流尖峰， 减少开通时电流尖峰引起的EMI 噪声，提高了效率。

　　在QR 理论中，当功率额定值小于200 W 时，建议在DC/DC 级采用准谐振反激式拓扑； 当功率额定值超过200 W，可使用LLC 谐振转换器。但是在实际应用中，为了更好地在性能和成本之间取得平衡，设计者常常采用准谐振反激式变换器配上适当的控制芯片作为主DC/DC 级的首选解决方案。

　　目前， 常用的准谐振反激式变换器控制芯片有安森美的NCP1337、意法半导体公司的L6566、昂宝公司的OB2202 和OB2203 和英飞凌的ICE2QS02G。其中，NCP1337，L6566，OB2202 和OB2203 应用在小功率LCDTV 开关电源中，它们的性价比相仿。而ICE2QS02G 不但可应用于小功率场合，还可以应用于中高功率场合，另外从性价比方面看，它也优于其他几种芯片。为此，在准谐振反激式变换器方案中，笔者选用ICE2QS02G 作为控制芯片。

　　ICE2QS02G 拥有数字降频技术，使得开关频率随着负载的降低而降低，同时在整个负载范围内，控制器能根据负载情况在不同的谷底点导通MOSFET， 使得转换器的开关损耗和传导损耗始终保持平衡， 转换器获得最高运行效率，系统平均效率得到大幅度的提高。此情况下，就可以解决传统的准谐振反激式转换器（仅具备最大频率限制）在自由运行工作时所出现的如下问题：当系统负载在满载范围（50%~70%）时，开关频率将会增大许多，使得设计者必须付出很大的努力来取得成本与优化设计的平衡。此外，ICE2QS02G 还具备多种用户可调的保护功能， 旨在保护系统并使得该IC 适用于不同的应用场合。在故障模式下，例如开环控制回路/过载、输出过压和变压器绕组短路等， 该器件将切换至自动重启模式或栓锁模式。通过采用逐周期峰值电流限制和折返校正等方法，可降低变压器尺寸，优化次级二极管的电流等级，从而提高设计的成本效率。

　　综上所述，主DC/DC 级采用准谐振反激式转换器以及对应的控制芯片ICE2QS02G 是很好的解决方案。另外，在准谐振反激式转换器中选用高压MOSFET 开关管（例如全新的800 V CoolMOS C3 系列开关管）， 可以降低主传导损耗和MOSFET 的导通损耗，可使效率再提高1%～3%，很好地改善了主DC/DC 级的效率。

　　5 待机转换器解决方案：

　　在全新的功耗规范标准下， 要求LCD TV 开关电源待机功耗应低于1 W。在此情况下，输出功率很低甚至为零，系统的输出电流接近于零，MOSFET 和二极管的导通损耗以及铁芯损耗可以忽略， 二次测二极管的关断损耗、MOSFET 的开启损耗也可以忽略， 待机状态下的主要损耗是MOSFET 关断损耗和启动电阻损耗。因此，降低这两方面的损耗是降低待机功耗和设计待机转换器的关键点。目前，设计者的首选解决方案是：设计独立的待机转换器，在待机转换器中采用固定频率反激式拓扑结构及其相应的控制芯片。