大尺寸侧导光LED背光液晶电视电源与LED驱动的研究与实现

论文摘要

侧导光LED背光液晶电视以其超薄的设计越来越受到消费者青睐,“节能环保”和“低成本”也对大尺寸侧导光LED背光液晶电视的电源与LED驱动设计提出了更高的要求。本文对课题的研究背景和国内外现状做了简要的概述;介绍了与课题相关的基本理论;以“节能环保”和“低成本”这两大设计主题为指导,重点研究实现了侧导光LED背光液晶电视电源部分与LED驱动电路的设计。最后通过硬件实现和性能测试,真正实现了“节能环保”和“低成本”,并在设计中实现了以下创新:节能环保设计方面:通过LED背光的全局动态控制,将现有的55寸液晶电视的整机平均功耗由120W降低至小于90W,真正实现了超低整机功耗;通过待机电平转换技术将现有液晶电视1W的待机功耗降低到0.5W以下,真正实现了超低待机功耗设计;将基于PFM的AC-DC电源管理芯片应用于LED驱动电路将LED驱动电路的效率由现有的80%—85%提高到90%以上,真正实现了超高LED驱动效率;通过恒定导通时间边界模式的有源功率因数校正电路使系统的功率因数提高到接近1,实现了超高的功率因数设计;实现了电源与LED驱动电路的整合设计,提高了系统效率。超低系统成本方面:设计了无独立待机电路的新型LED液晶电视电源架构方案,降低了系统成本;将基于PFM的AC-DC电源管理芯片作为LED驱动芯片,仅8个引脚的芯片和简单的外围电路较现有的14引脚的驱动芯片而言,大大降低了系统成本。本论文的理论推导和设计实现为大尺寸侧导光LED背光液晶电视电源和LED驱动在“节能环保”和“低成本”设计方面的进一步研究和推广奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的内容及意义
• 1.4 本论文的主要工作
• 2 开关电源与 LED 驱动相关理论
• 2.1 液晶电视电源拓扑原理
• 2.1.1 正激变换器拓扑
• 2.1.2 反激变换器拓扑
• 2.1.3 LLC 变换器拓扑
• 2.2 液晶电视LED 驱动电路拓扑原理
• 2.2.1 线性变换器拓扑
• 2.2.2 开关型DC-DC 拓扑
• 2.3 液晶电视功率因数校正电路拓扑原理
• 2.3.1 无源功率因数校正
• 2.3.2 有源功率因数校正
• 3 整机电源设计
• 3.1 电源系统整体架构
• 3.2 整流滤波电路设计
• 3.3 功率因数校正电路设计与实现
• 3.3.1 电源管理芯片的选择及其功能介绍
• 3.3.2 PFC 电路原理图设计
• 3.3.3 PFC 电路功能实现及测试
• 3.4 反激拓扑的开关电源设计与实现
• 3.4.1 反激变换器整体框图
• 3.4.2 电源管理芯片的选择及其功能介绍
• 3.4.3 反激变换器的原理图设计及其功能实现
• 3.5 待机电平转换技术
• 3.6 动态负载技术
• 4 侧导光LED 背光源驱动电路设计
• 4.1 Boost 变换器电感电流工作模式
• 4.1.1 电感电流连续模式
• 4.1.2 电感电流断续模式
• 4.2 LED 驱动电路设计
• 4.2.1 LED 驱动电路单元框图
• 4.2.2 LED 驱动芯片的选择及其能介绍
• 4.2.3 LED 驱动电路的原理图设计及功能实现
• 4.3 侧导光LED 背光源驱动控制方案
• 4.3.1 背光控制方案原理
• 4.3.2 背光控制方案实现
• 5 设计的硬件实现与性能测试
• 5.1 可靠性测试
• 5.2 电磁干扰测试
• 6 本文工作总结与未来工作展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文