業(yè)界面臨的挑戰(zhàn)
● 電器本身的節(jié)能問題
在未來幾年,，全球CRT彩電的數(shù)量預(yù)計將會持平，而數(shù)字電視 (DTV) 市場區(qū)間則預(yù)計將以30% 的年復合增長率增長,，于2009年達到9,400萬臺,。平板電視以兩種技術(shù)為主：液晶電視 (到2009約5,800萬臺) 和等離子電視 (到2009年約1,200萬臺)。本文將著重討論占據(jù)最大部分平板電視市場份額的液晶電視,。
今天數(shù)字電視的屏幕尺寸越來越大,，目前產(chǎn)量最高的是32英寸液晶電視，而尺寸最大的是61英寸,。由于電視的大型屏幕需要更多功耗,，結(jié)果使電視產(chǎn)品的功耗大幅飚升。
目前針對電視功耗規(guī)范的計劃如“能源之星”等著眼于待機時的能耗,，即自2005年7月1日起待機功耗必需低于1W,。展望未來，著眼點將轉(zhuǎn)移至更高的目標,，即在正常運行狀態(tài)下節(jié)能?，F(xiàn)在已有E-Star的最后定稿，限定了外部電源 (如交流電源適配器) 在正常運行狀態(tài)下的功耗水平,，以及初步擬定計算機的效率,。此外,，E-Star計劃也開始著手解決數(shù)字電視在正常運行時的功耗限制問題。
● 有效利用交流電網(wǎng)的電能
節(jié)約能源的另一方面是功率因數(shù)校正 (PFC),。PFC的規(guī)范與交流電網(wǎng)電能的利
用質(zhì)量相關(guān),。從交流電網(wǎng)輸電的最佳狀態(tài)，是當電力負載 (如電視機) 取得的電流與輸入電壓相位相同,，且電流無波形失真 (正弦波形),。就此而言，IEC 6100-3-2版本2.2是目前歐洲推行的標準,，針對不同級別的設(shè)備規(guī)定了諧波失真指標,。特別是取用75W以上的個人計算機、顯示器和電視機 (D類設(shè)備) 等,，其諧波電流規(guī)定必須低于圖1所示的限度,。這意味著一臺功耗輕易達到250W的40英寸液晶電視如果銷往歐洲，便需要合乎這個標準,。而該標準在歐洲獲采納后,，世界其它地方也會陸續(xù)仿效。
在歐洲規(guī)范中,，諧波的級次越高,，容限要求越嚴格；不過,，高次諧波的儲能通常較低 (強度小),，因此較易濾除。按照這項規(guī)范,，所容許的諧波電流最大值超過600A,，使得在高功率下達到這項要求更加困難。
解決方案
曾經(jīng)有一家主要的電視機制造商請飛兆半導體協(xié)助其設(shè)計40英寸數(shù)字電視的電源系統(tǒng),。當中的設(shè)計挑戰(zhàn)是由于電視機的體型極薄,，電源系統(tǒng)必須體積小但效率高，在正常運行狀態(tài)下效率需達85%,，待機時功耗并需滿足“能源之星”少于1W的要求,。
普通的40英寸液晶電視一般需要幾個AC/DC隔離輸出，將90V~254V的交流電轉(zhuǎn)換成直流電,。通常,，輸出1 (24V/8A， 192W) 用于驅(qū)動液晶顯示器的背光逆變模塊,，輸出2 (5V/0.5A) 用于驅(qū)動邏輯控制模塊,，輸出3 (5V/2A) 用于驅(qū)動調(diào)諧模塊，而輸出4 (12V/3A) 用于驅(qū)動音頻放大器模塊。這樣,，設(shè)備的正常運行總功耗為243W，待機功耗低于1W,。
為了滿足正常運行和待機功耗的要求,，我們采取的策略是將整個功率系統(tǒng)分成兩個子系統(tǒng)：一個是支持正常運行的主電源子系統(tǒng)，另一個是支持待機的輔助電源子系統(tǒng) (見圖1),。
● 待機狀態(tài)
在待機狀態(tài)下,，主電源與交流電網(wǎng)斷開。我們使用一個繼電器及僅由飛兆半導體的FSDM311 型SMPS功率開關(guān)來構(gòu)建的電源向邏輯模塊供電,。FSDM311采用高壓啟動開關(guān)技術(shù)和先進的突發(fā)模式運作來降低開關(guān)損耗,，因此功耗很低。
● 正常運行狀態(tài)
在正常運行狀態(tài)下,，器件的主電源由飛兆半導體FAN4800 PFC/PWM單芯片組合控制IC來構(gòu)建,，這IC使用了ZVS (零電壓開關(guān)) 和ASHB (非對稱半橋) 電路結(jié)構(gòu)及利用FAN7382作為高邊MOSFET的驅(qū)動電路來實現(xiàn)高效率，還采用專利的LEM (脈沖前沿調(diào)制) PFC/TEM (脈沖后沿調(diào)制) PWM同步技術(shù)以減小PFC和PWM部分之間儲電容的紋波電流,。結(jié)果使得器件的效率更高,、體積更小。由于采用了這些技術(shù),，器件在85Vac狀況下的總體效率超過85% (包括PFC部分),，因此能夠滿足客戶的要求。
● PFC
FAN4800帶有高性能的平均電流模式PFC控制模塊,，能滿足PFC技術(shù)規(guī)范要求,。該器件還有一個附加特性，其電流增益調(diào)制器具有很好的抗噪性能,。
結(jié)論
大尺寸平板電視的發(fā)展為功率管理和節(jié)能帶來了新的挑戰(zhàn),。截至目前，許多管理機構(gòu)都著重于待機狀態(tài)的節(jié)能規(guī)范,，又或剛開始處理正常工作模式下的節(jié)能問題,。從節(jié)能的角度看，針對液晶電視和等離子電視,，由于受尺寸所限及產(chǎn)生的熱量相對較高,，迫使市場需要高效率的解決方案，而不是受到現(xiàn)有的任何規(guī)范所推動,。應(yīng)用先進的體系架構(gòu)和技術(shù),，如在正常運行模式和待機狀態(tài)突發(fā)模式中采用ZVS及脈沖前沿/后沿調(diào)制技術(shù)的組合，是滿足現(xiàn)代化電器對節(jié)能要求不可或缺的一環(huán),。