一種用于側(cè)光式WLED TV背光應(yīng)用的功率解決方案

    電感和電容的設(shè)計(jì)是獲得快速瞬態(tài)響應(yīng)性能，以及在led背光應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)纖薄設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。由于電感是能量儲存器件，故需要具有低DCR、高飽和電流的薄型電感。此外，為了獲得較低的紋波電流，建議采用較高的電感值。電感值可通過下面的方程式4)計(jì)算得出：

　　這里，fs為開關(guān)頻率，VOUT為輸出電壓，VIN為輸入電源電壓，ΔIL為電感紋波電流。
輸出電容影響輸出電壓紋波，而較小的輸出電壓紋波可降低水波紋干擾(waterfall noise)。一般而言，輸出電容值越大，輸出紋波電壓就越小。輸出紋波ΔVOUT的計(jì)算公式如下所示：

　　這里，COUT是輸出電容，ESR是輸出端的等效串聯(lián)阻抗。

飛兆半導(dǎo)體的功率解決方案

　　電源設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢主要是通過降低損耗來提高效率。電源系統(tǒng)要想獲得高效率，選擇具有低導(dǎo)通阻抗(RDS(ON))和柵極電荷(Qg)特性的開關(guān)器件十分重要。飛兆半導(dǎo)體在中壓MOSFET(BVDSS:100 ~ 200V)中引入了新的溝槽技術(shù)，使其具有較低的柵極電荷特性和出色的額定導(dǎo)通阻抗，從而能夠降低開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗。特別是在應(yīng)用中，控制MOSFET的開關(guān)損耗是提高效率的關(guān)鍵所在，因?yàn)镸OSFET工作在硬開關(guān)條件下。飛兆半導(dǎo)體新推出的溝槽技術(shù)MOSFET，具有更低的柵極電荷與導(dǎo)通阻抗，針對升壓轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了充分優(yōu)化。表2顯示了采用FDD86102與采用同類傳統(tǒng)MOSFET的比較結(jié)果。

　　由于柵漏電容(米勒電容)的減小，F(xiàn)DD86102的總柵極電荷相比傳統(tǒng)器件減少了40%。在高頻應(yīng)用中，柵極電荷減少的一個(gè)好處是降低了開關(guān)損耗，從而提高了高頻應(yīng)用的效率。

　　[!--empirenews.page--]

　　高效率和低溫特性是LCD顯示器的關(guān)鍵性能參數(shù)，因?yàn)樾《〉慕Y(jié)構(gòu)是顯示器系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。一般而言，在室溫25℃且無空氣對流的情況下，顯示器中的MOSFET和電感器等主要元件的增溫不應(yīng)該超過65℃。圖8和圖9所示為效率及熱性能的分析結(jié)果。

結(jié)論

　　本文對側(cè)光式LED BLU應(yīng)用中作為高升壓比DC-DC轉(zhuǎn)換器的倍壓升壓型轉(zhuǎn)換器和耦合電感型轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了介紹和分析。為了降低高工作頻率應(yīng)用中的功率損失，飛兆半導(dǎo)體提供面向升壓轉(zhuǎn)換器的最優(yōu)化100V MOSFET，具有低導(dǎo)通阻抗和低柵極電荷。根據(jù)LCD平板的尺寸，還可提供Power33、DPAK等不同封裝形式。