1）架構概覽。首先,，從架構上來說，在前端使用有源功率因數校正技術就可對系統(tǒng)進行優(yōu)化,，因為PFC輸出電壓經過了很好的穩(wěn)壓。有源PFC前端的實現可以通過使用PFC專用控制芯片NCP1605來進行,。NCP1605是安森美半導體推出的一款能夠采用固定非連續(xù)導電模式（DCM）或臨界導電模式（CRM）工作的增強型高壓、高能效待機模式功率因數控制器,。這器件集成了構建穩(wěn)固PFC段的所有功能，可以采用PFC主控端方式工作,，確保電源的初級dc-dc轉換只有在安全情況下才會啟動,。在最緊迫的條件下,，臨界導電模式（CRM）也能夠實現,，而不會降低功率因數,，且這電路能被視為帶有頻率鉗位（由振蕩器提供）的CRM控制器,。最后，NCP1605指在提供這兩種模式的優(yōu)點但沒有它們各自的缺點,。而且,，這電路為不同工作條件集成了諸多保護功能，并使用了一些特別電路,，如跳周期功能,，來降低PFC段在空載條件下的功耗，可將待機能耗降至最低,。

    在開關電源段,，使用的是半橋諧振雙電感加單電容（LLC）拓撲結構。這種拓撲結構具有一系列的優(yōu)勢,，能夠提升能效,、降低電磁干擾（EMI）信號，并且提供更好的磁利用,。在這種架構中,，NCP1396用于實現半橋諧振LLC轉換器的最有效控制方案。NCP1396是安森美半導體推出的一款內置上橋端與下橋端MOSFET驅動電路的高性能諧振模式控制器,。NCP1396可以外部設定最低開關頻率且精度高,，通過專有高電壓技術支持，這款控制器應用在能夠接受高達600 V本體電壓半橋式應用的自舉MOSFET 驅動電路上,。此外,，可調整的死區(qū)時間可以幫助解決上方與下方晶體管相互傳導的問題,，同時確保初級開關在所有負載情況下的零電壓轉換（ZVS）,，并輕松實現跳周期模式來改善待機能耗以及空載時的工作效率,。

    而在待機輸出電路方面，通過使用NCP1027使得更高集成度成為可能,。這款PWM穩(wěn)壓器也集成了高壓開關MOSFET，以在同一個封裝中提供開關電源的所有功能,。

    總的來看,，這參考設計所選擇的架構允許對設計進行優(yōu)化，從而能夠獲得所想要的性能,，但又不會過多地增加元件成本和電路復雜程度,。

    2）主電源：NCP1396,。在對主電源進行探討之前,，我們先分析一下半橋諧振LLC拓撲結構,，這種拓撲結構是串行諧振轉換器（SRC）的其中一種結構,，已經開始在液晶電視或等離子電視等消費類應用中廣泛使用,。在這些特別的應用中，輸出功率等級都較高,，一般在200W到600W之間。

    半橋諧振LLC轉換器對于傳統(tǒng)的拓撲結構而言,，是一種有吸引力的備選方案，原因有多項,。這種轉換器的優(yōu)勢包括：

    * 基于完整負載范圍的零電壓開關（ZVS）：在零漏極電壓條件下進行開關切換。開通損耗因此接近于零,，與半橋相比EMI信號質量更佳，而半橋拓撲是工作在硬開關條件下,。

    * 低關斷電流：開關在低電流條件下關斷，因此關斷損耗也比半橋拓撲更低,。

    * 副二極管可進行零電流關斷：當轉換器工作在滿載條件下時，輸出整流器會在零電流時關斷,，從而減少EMI信號問題。

    * 無需增加元件數量：元件數量基本上與傳統(tǒng)半橋拓撲相當,。

    * 良好的交互調節(jié)功能：盡管事實上采用單個開關電源器件來同時為面板提供24 V電壓和為CAVIO板提供12 V電壓，但背光的數字調光并不會與兩路輸出電壓的調制產生干擾,。

圖2就是這種結構轉換器的結構示意圖,。50%占空比的半橋為諧振電路提供在零到輸入電壓Vin之間擺動的高壓方波,。通過采用壓控振蕩器（VCO）來調節(jié)頻率,，反饋回路可以根據功率需求來調節(jié)輸出等級,。如圖2所示,，該諧振電路由電容Cs，以及兩個電感Ls和Lm串聯組成,。其中的Lm電感代表的是變壓器磁化電感，它與Ls和Cs一起,，會構成一個諧振點。這個電感上的負載產生的反射要么會令諧振點從電路上消失（在大負載電流條件下，Lm會被電阻值較小的,、發(fā)生了反射的負載電阻ＲＬ所完全短路），要么會使其在輕載條件下繼續(xù)與串聯電感Ls串聯,。其結果是,，根據負載條件的不同,，諧振頻率會在最小與最大之間變動：

工作頻率取決于功率需求,。在低功率條件下，工作頻率相當之高,，且離諧振點相當遠,。但在高功率條件下，控制回路會降低開關頻率,，并會采用其中某個諧振頻率來為負載提供必需的電流。

    這種拓撲結構的工作特性就象是一個取決于頻率的分頻器,。

其中：RL是真實的負載阻抗,；N是變壓器匝比,。

    接下來我們再分析一下NCP1396的保護特性,。NCP1396具備多重保護功能，提供更好的電路保護,，帶來更安全的轉換器設計而不增加電路的復雜度,。NCP1396的各種強化保護功能包括反饋環(huán)路失效偵測,、快速與低速事件輸入,，以及可以避免在低輸入電壓下工作的電源電壓過低偵測等。得益于NCP1396的保護特性,，這器件不同于其它諧振控制器。這器件能夠對下列不同輸入作出響應：

    * 快速事件輸入（Fast events input）：類似過流條件,，需要關閉（休眠模式）或是成為一種強迫受控突發(fā)模式（低輸出功率時跳周期）的方式,。

    * 低速事件輸入（Slow events input）：這種輸入作為延遲的關閉,，這其中類似瞬態(tài)過載的事件不會立即停止脈沖,，但會啟動定時器,。如果事件持續(xù)的時間比定時器所定時間要長，那么所有脈沖都將中止,。

    在本方案中的輔助反激電源中還使用到了待機電源NCP1027。該電源提供穩(wěn)定的Vcc來在所有工作條件下為固定頻率功率因數校正（PFC）控制器NCP1605,、諧振模式控制器NCP1396供電,，但它也為這些器件提供5V電壓,，因為這些器件在待機模式下必須保持工作狀態(tài)。NCP1027的特性包括：

    * 欠壓檢測：這控制器不允許在低主電源電壓條件下工作,。你可以調節(jié)電路開始或停止工作的等級,。

    * 斜坡補償：用于連續(xù)導電模式（CCM）的設計幫助減少導電損耗,。然而，在低輸入電壓（85 Vac）條件下,，占空比可能超過50%，且存在次諧波振蕩的風險,。一個簡單的接地電阻可注入適當的補償等級。

    * 過載保護：連接至本體的電阻網絡降低了峰值電流能力,，并且相應地在高線控制最大功率,。由于這種操作獨立于輔助電壓Vcc來進行,，這設計在簡單性和執(zhí)行速度上受益,。

    * 閂鎖輸入：一些PC制造商要求在出現外部故障（如過溫）時能夠完全閂鎖,。該控制器通過專用輸入來實現閂鎖功能,。

    * 頻率抖動：開關頻率（此處為65 kHz）在工作期間進行調制。當測試EMI時,，這就會自然地擴展諧波含量，并降低峰值,。

    圖4提供了本參考設計的完整電路圖,。如圖所示,，安森美半導體可以提供LCD TV電源中每個模塊所需的器件,，另外通過合理的設計折衷決策,，安森美半導體可幫助以最低成本實現最佳性能,。

輸入電壓：85 Vac到265 Vac的通用輸入, 頻率為47至63 Hz

    主電源輸出電壓：
    * 24 V / 6 A
    * 12 V / 3 A
    * 30 V / 1 A

    待機電源：
    * 5 V / 2.5 A
    * 5 V電源的電流消耗為100 mA時，輸入功率Pin小于1 W,。

本參考設計的性能小結：

1）能效

2）待機能耗,。