作为最为大众所熟知的电子消费设备，电视技术的快速发展对其供电需求产生了重要影响。由于LED能极大的提高电能使用效率并实现超薄的设计形式，已成为背光的优质光源。同时，消费者也希望电视生产商能够生产更多40寸甚至更大面板尺寸的液晶电视。

因此，如今的电视背光系统的电源必须能够驱动大量的并联LED串，提供非常高的输出电压和负载电流。电视主板上的直流电源通常为12V或24V，但驱动LED串的电压则需达到60V甚至更高。由于面板尺寸不同，最大负载的范围在50W和250W之间。另外，LED串必须调整光亮来动态响应正在显示的图片内容，负载也会跟着不断发生变化。

不考虑其他因素的话，设计一个可满足这些要求的升压转换电路是相对比较简单的。但是，电视市场的两个重要特点不容忽视。首先，正常播放及待机模式下的耗电量必须满足日益严格的规定，例如美国能源部和欧盟的相关规定。这就意味着包括供电在内的所有系统的损耗必须控制在最小范围内。

其次，高清晰度的画面质量及3D画面效果是消费者区分电视优劣的重要方法之一。稳定精确的LED背光电源是使系统保持颜色、对比度、亮度始终如一的高品质画面的必要元素。

因此，升压转换电路不仅需要保证在提供高峰值电流的同时提供高输出电压，而且必须高效能运作，以及在快速变动的负载状态下仍保持高精度输出电压。

升压转换电路的运作

图1为升压转换电路的标准运作模式，能量从Vin经过电感L1以及开关S1和S2到Vout。

图1：升压转换电路的基础

在理想状况下电能不会有损失，输出功率等于输入功率。但实际并非如此，输入功率一定大于输出功率，或者说Iin*Vin>Iout*Vout。这里的Vin 、Vout 和 Iout 都是由背光系统所决定的。这也就意味着Iin>Iout*Vout/Vin。

效率与精确输出电压结合的必要性

在一般的背光系统中，12V的输入电压在输出端被抬高到60V，且，在3D显示模式下，峰值输出电流能达到3A，这意味着：Iin > 3A*60V/12V = 15A

完全集成的升压转换IC不足以承受这么高的电流，所以需要使用外部元件：N沟道MOSFET（图1中的S1）以及一个二极管（图1中的S2）。

所以，这种应用的控制器的设计必须满足以下几个要求：

• 大电流驱动外部MOSFET的能力。

• 保证印刷电路板（PCB）上的高峰电流不会影响芯片正常功能的发挥。

• 确保供电的交流稳定性。

为了实现高效能，我们必须找出损耗的根源，并将其降至最低。整体来看，电源中大部分的损耗在于外部元件。为了避免损耗扩大，印刷电路板的布线必须要非常仔细，以便尽可能降低寄生感抗和寄生阻抗。我们需要特别注意电流路径上的寄生电感：感值越低，开关过程中的电压尖峰也就越低。高品质低损耗元件与优秀的电路板布线的结合将能极大地提升供电效率。

另外，在驱动N沟道MOSFET过程中的功率损失也是造成损耗的一个重要原因。针此，我们可以通过降低驱动电压来降低损耗。可是，通过降低驱动电压获得的节能又会被随之而来的因MOSFET导通阻抗增大而增大的MOSFET传导损耗抵消掉。

综上所述，电视对功耗的严格限制要求电源电路必须十分高效。此外，如今电视对画质的苛求要求电源做出快速精确的负载调制，特别是从零载到满载快速变化的负载情形。此时，即使峰值电流由大量输出电容提供，控制器仍需快速做出反应以确保输出电压下掉最小。另外，在整个宽负载电流范围内，电源供应必须十分稳定。

实现高效精确调节的应用实例

通过在良好布局的电路板设计中使用专业的升压控制器以及高品质模拟外部器件可以满足LED电视背光应用的严苛需求，尤其是大屏幕电视和3D电视。

奥地利微电子公司的AS1390（见图2）就是这样的产品，它是一个大功率升压控制器，可以支持10V到30V的输入电压以及30V到90V的输出电压。（这颗芯片还包括一个5V的降压转换器）。12V输入电压60V输出电压条件下的最大负载电流为3A。

图2：奥地利微电子公司AS1390B升压控制器标准应用电路

这颗芯片的一些特点使其适用于高功率电视背光驱动。其线性稳压器（图2中的VDDM ）可做到降低驱动电压从而来降低开关损耗。它的输出电压可以被设置为9V、11V、13V或者15V。为MOS选择适宜的导通阻抗和栅极驱动电压，将能大大提高其工作效率。选择较低的VDDM还能降低开关过程中因PCB寄生感抗引起的电压尖峰。

由AS1390控制的升压电路具有85%-95%的高转换效率（如图3和图4所示）。

图3：Vin 为12V时AS1390的效率曲线

图4：Vin 为24V时AS1390的效率曲线

准确快速的负载调节对电视的画质至关重要。AS1390突出的负载调节能力主要取决于其采用的电流模式控制。这种控制模式极易进行微调：谐波补偿可由SENSE引脚的一颗串联电阻进行调节；电压补偿取决于VCOMP引脚外部元件的选择。通过选择合适的谐波补偿电阻和电压补偿元件，就可以做到准确快速的动态调节。

如图2所示，在输入电压为12V，输出电压为60V，负载电流从0A上升至1A时，AS1390能使电压下掉不超过1.8%，且，这个瞬间下掉在1毫秒内就能得到恢复。

总而言之，AS1390支持LED背光电源的应用，能满足电视制造商对效率的要求，能提供精准的输出电压调节，瞬态负载时能迅速从电压衰减中恢复过来。