图5:昂宝电子LCD TV电源方案结构图。
透过上述对传统LCD TV电源的结构分析,我们不难发现一个问题,即其整体效率非常低,因为占70%以上功耗的背光部分的电能在PFC之后经历了降压再升压的两级转换,且转换过程中的效率损失亦会引起散热问题。LCD TV的超簿设计及噪音限制使得在机箱中添加风扇没有可能性,则热量的堆积会直接导致机壳内上下部分温度的不均匀,再配合CCFL亮度对温度的敏感特性,这样的设计给用户呈现出来的将是面板上下部亮度不均匀的独特效果。
为解决上述问题,400V高压输入逆变电源方案一直为业界所讨论和提议,而昂宝电子透过整合自身丰富的产品线,已经将这一构想变为现实,即DC/AC逆变电源的输入不再采用DC/DC主电源的24V电压,而是直接取自PFC的400V输出。这样背光部分的电能即减少了一级能量转换,节省了一级效率损失,并且DC/DC主电源的设计功率可以大幅降低,亦顺带解决了DC/DC主电源的散热问题,最重要的是DC/DC主电源的制造成本大幅降低。
在不具备高压输入DC/AC逆变电源方案的条件下,人们往往透过最佳化AC/DC主电源的方式来降低整机功耗,如参考文献2中所讨论的透过半桥谐振LLC架构来最佳化LCD TV电源,这也是一个方法,但与之相对应的是昂贵的制造成本,而采用昂宝电子开发的LCD TV整体电源方案,便宜的的单开关返驰或准谐振返驰就足以应付大尺寸LCD TV中背光以外的功率需求了。
图6以150W LCD TV电源为例来对比传统方案与昂宝电子之方案,假设背光满载消耗100W,其它部分满载消耗50W,按照常规架构及各模块转换效率来推算,运用传统方案来设计,其理论输入功率将达到197W左右,整体效率为76%,而使用昂宝电子的方案来设计,其理论输入功率只需要174W左右,整体效率高达86%。
图6:150W LCD TV电源系统传统方案与昂宝电子方案之功率比较。
而另外一个重点是,传统方案需要设计168W的DC/DC主电源,而使用昂宝电子的方案设计,则只需要设计50W的DC/DC主电源,根本不需要采用价格昂贵的半桥谐振LLC方案。
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