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液晶显示之殇( 二) —电源篇

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上次谈到了液晶电视的光源，光电不分家，这次谈谈电源吧！

（二）电源篇

CCFL液晶电视我们一般分两组电源，一组就是所谓的电源板，它一方面负责给主板和其他外设供电，另一方面负责给背光驱动供电；另一组就是我们通常所说的高压板（学名叫逆变器，Inverter），主要用来驱动CCFL背光源。

大概介绍下电源板吧，与其他通用电源一样，220V AC输入，经过全桥整流，PFC功率因数校正，后面通常是用反激架构，通过几组不同匝数比的原副边绕组得到需要的几组电压，通常会有这几组电压：

a) 24V主要提供液晶屏内部背光源驱动板供电电压；

b) 12V1）连接主板，再通过LVDS连线直接供电屏的逻辑模块（Tcon）；2）通过降压为8V给伴音板供电，再降压得到5V为高频头供电；

c) 5V 1 ）给主板供电，再通过降压得到3.3V、2.5V、1.8V，主要是给像处理模块供电（scaler）；2）提供待机电压，以及降压为3.3V、2.5V、1.8V供电给主芯片和DDR存储器；

d) 14V 主要给伴音功放部分供电

当然现在电视的功能越来越多，所需要的电压可能也会有所差异，就不再一一举例了。因为电源板设计相对模块化，这里也不再展开细聊了，主要还是谈谈背光驱动逆变器这块。

逆变器的功能就是将直流电压转为交流电压。为什么需要交流电压呢？上篇我们提到CCFL负载需要高压击穿才能发光，而研究表明交变的正弦波电压，频率在30k-80kHz之间能够使CCFL的发光效率和寿命达到最佳。因为CCFL正常工作电压很高，刚开始的击穿电压更高，需要达到上千伏，而流过CCFL的电流值却很小，只有毫安级，所以逆变器设计是需要满足这样一个高电压小电流的负载要求的。

推挽架构自激逆变器方案

这是笔者接触较早的CCFL逆变器方案， 24VDC电压通过中心抽头输入，自激振荡使得上下晶体管交替导通，形成正弦波电压，通过一定匝数比的变压器再将电压放大驱动灯管。因为是采用自激方式，其频率会随着外界因素的影响而有所变化，另外推挽架构对开关晶体管的要求较高，开关应力需要达到两倍以上的输入电压，所以该架构并没有大规模的使用。

全桥架构他激逆变器方案

这是很长一段时间内一直在用的一种驱动架构，全桥架构虽然用的开关管数量最多，但它相对于推挽、半桥等架构，给功率器件的压力最小。在强调安全第一的前提下，增加两个开关管的成本基本可以忽略不计，此种架构也引入了芯片控制，开关管的频率受芯片控制，而与外界环境无关，另外芯片还集成了各种保护机制，为产品使用的安全性得到了保障，同时也大大简化了外围电路设计。

LIPS架构+平衡板方案

这是对传统架构的一个革命，它将电源板和逆变器集成到了一起，逆变器输入不再采用电源板的24V电压，而是直接取自PFC后的400V输出。通过这种方式，背光部分的电能减少了一级能量转换，同样也节省了一级效率损耗，这使得电源板设计功率可以大幅降低，同时也解决了电源板的散热问题，最重要的是使得制造成本大幅降低。另外为了改善CCFL的负电阻特性，使CCFL能够并联驱动，电路还加入了电容平衡板或电感平衡板，使得逆变器的变压器使用数量大幅减少，这也使得制造成本进一步得到了降低。