采用NCP1927組合控制器開發(fā)緊湊高效平板電視開關(guān)電源
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安森美半導體提供的NCP1927功率因數(shù)校正(PFC)及反激組合控制器電源管理芯片，能夠用于開發(fā)緊湊及高能效平板電視開關(guān)電源，配合纖薄平板電視設計潮流及幫助推動節(jié)能降耗。
配合平板電視開關(guān)電源設計要求
從行業(yè)的發(fā)展來看，CRT向平板電視的轉(zhuǎn)變意味著能源消耗的增加。以液晶電視為例，液晶屏本身不發(fā)光，必須要用后面無數(shù)的燈管（背光模組）均勻照亮整個熒屏，再通過信號和液晶物質(zhì)的流動顯示出影像。要驅(qū)動這些燈管，并且讓熒屏保持較高的亮度和分布，就需要消耗大量的電力。
在國內(nèi)，目前彩電行業(yè)沿用的節(jié)能標準是《彩色電視廣播接收機能效限定值及節(jié)能評價值》，該標準只要求達到待機狀態(tài)下的節(jié)能要求。然而工作(開機)能耗才是決定平板電視耗電量的主導因素。因為沒有相關(guān)標準，也就難以衡量平板電視真正的能耗水平。因此，人們關(guān)注的焦點是如何開發(fā)更具能源效率的電源設計，同時還要滿足外型、成本方面的要求。
以研發(fā)緊湊及高能效方案著稱的安森美半導體提供的NCP1927集成的PFC控制器采用臨界導電模式(CrM)工作時可實現(xiàn)接近1的功率因數(shù)，包含了構(gòu)建強固及緊湊PFC段所需的全部特性，且將外部元器件數(shù)量減至了最少。該器件集成的固定頻率電流模式反激控制器采用專有的“軟跳周期(Soft-SkipTM)”待機模式，且結(jié)合輕載時的頻率反走功能，提供了極低的待機能耗。
安森美半導體的PFC及反激組合控制器NCP1927功能詳解
NCP1927是集成了臨界導電模式功率因數(shù)校正及反激控制器和時序電路的組合控制器，適合開發(fā)緊湊的高能效平板電視電源。其獨特特性包括逆變器啟用引腳、進入待機狀態(tài)控制引腳、頻率反走及軟跳周期，體現(xiàn)了通知背光逆變器PFC輸出已就緒、關(guān)閉PFC控制器，以及完整負載范圍內(nèi)的高能效優(yōu)勢。
NCP1927還具有其它特性，如極低啟動電流消耗(最大值<20 μA)、包含關(guān)閉IC的關(guān)閉引腳、快速主電源/負載瞬態(tài)補償、可編程PFC過壓/欠壓保護、帶內(nèi)置斜坡補償?shù)?5 kHz固定頻率、削弱EMI信號的頻率抖動特性、帶自動恢復的基于定時器的過流保護，以及提供針對繞組短路的保護、4 ms軟啟動等。
·簡化系統(tǒng)設計：NCP1927設計適用于背光逆變器采用PFC段供電而信號處理及音頻放大器采用反激段供電的系統(tǒng)。從圖1的NCP1927框圖中看到，在電壓高于1 V時，NCP1927可關(guān)閉PFC及反激電路；拉高時PFC啟用；在PFC就緒時通知背光逆變器導通。這樣，NCP1927就為平板電視電源提供了一個簡單、緊湊及可靠的方案。
本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201612/330321.htm
圖1：NCP1927框圖
·啟動序列/待機/啟用逆變器：圖2是NCP1927的啟動序列，其順序是VCC充電直至VCC(on)、反激段啟用、反激段到達穩(wěn)壓狀態(tài)、PFC段啟用、PFC段到達穩(wěn)壓狀態(tài)、逆變器啟用。
圖2：NCP1927的啟動序列
當GTS(進入待機，Go To Standby)引腳電壓降至低于VSTANDBY時，PFC關(guān)閉，且保持待機狀態(tài)，直至電壓增加到高于VSTANDBY+VSTANDBY(HYS)。PFC可以通過反激電路FB引腳自動關(guān)閉，或以光耦直接控制，如圖3所示，方法1是根據(jù)反激段FB引腳電壓來觸發(fā)GTS；方法2是使用次級端信號來觸發(fā)GTS。
圖3：進入待機的兩種方法
·啟用逆變器：NCP1927監(jiān)測PFC誤差放大器電流，一旦此電流降低至0 μA，就會通知逆變器導通。如圖4(a)所示；當PFC處于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)壓時，IENABLE引腳提供5 V輸出。如圖4(b)所示。
圖4：啟用引腳序列
·輕載能效特性：NCP1927提供三種工作模式：第一種是正常的65 kHz固定頻率工作；第二種是頻率反走，即在輕載時振蕩器頻率線性降低至26 kHz；第三種是輕載時軟跳周期模式，即驅(qū)動停止，跳開關(guān)周期。這三種工作模式結(jié)合在一起，優(yōu)化完整負載范圍內(nèi)的能效。
圖5：VFFB下降時的開關(guān)頻率
·反激段軟跳周期模式：圖6給出了電壓模式到電流模式工作的過程。FB信號與內(nèi)置斜坡信號比較；內(nèi)置斜坡信號允許在電流模式控制開始前出現(xiàn)一些短脈沖。在該模式下VFFB上升時，驅(qū)動器又開始開關(guān)，占空比逐漸從0%上升。該模式可降低可聽噪聲風險，同時支持在鉗位網(wǎng)絡中使用廉價變壓器及電容。
圖6：軟跳架構(gòu)的跳周期
·PFC跳周期模式：在該模式下，Pcontrol電壓降至低于可編程跳周期電平時，PFC停止開關(guān)；在穩(wěn)壓電壓自然地回升至高于跳周期電平時(增加了延遲特性)，PFC恢復開關(guān)。跳周期電平用RPSKIP來調(diào)節(jié)，見圖7。
圖7：PSKIP引腳電路
·保護特性：在PFC段，有過流保護(OCP)、過壓保護(OVP)、欠壓保護(UVP)功能；在反激段，有過載保護(帶80 ms故障定時器)、繞組短路保護和過熱關(guān)閉。器件設有PFC過壓保護(OVP)及欠壓保護(UVP)專用引腳。在出現(xiàn)浮動引腳時，IUVP電流源激活UVP，見圖8。帶專用POVUV引腳的雙反饋配置提供更高的安全等級，即使雙反饋配置中某個故障，也可確保提供保護。
圖8：POVUV引腳框圖
·故障管理：即VCC斷續(xù)(Hiccup)功能。在非閂鎖故障(關(guān)閉模式、過熱關(guān)閉及反激過載)條件下，門驅(qū)動器關(guān)閉，內(nèi)部IC電流功耗導致VCC降低至VCCOFF。一旦VCC上升至VCCON，故障復位，IC電流消耗降至啟動電流電平，使器件重啟。
關(guān)鍵詞：
NCP1927電源管理PFC反激組合控制器平板電
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