D类放大器+LED背光:龙鼎微电子发动黑色家电节能新风暴

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作者：陈晋进

黑色家电通常是指具有音频和视频输出的家电。这类家电的主要能源消耗都是位于终端显示部位，也就是用来观看的显示屏和用来收听的喇叭。随着显示屏幕的尺寸越来越大，音频输出的瓦数越来越大，其耗电问题不容小觑。如何在同样的音频输出功率和同样的屏幕大小尺寸的情况下，最大限度地节省电能，是黑色家电节能的关键所在。在日前举办的IIC 2007展会上，龙鼎微电子展示了其最新推出的无滤波器D类音频功率放大器PAM8803和LED驱动IC系列，从音频和视频两个角度完美诠释了黑色家电节能的新概念。

D类放大器将全面取代AB类放大器

与普通的AB类放大器相比，D类放大器的效率可以高出3倍以上。这使得它成为黑色家电节能的重要举措之一。龙鼎微电子首席科学家茅于海指出，音频功放正处于革命时期，从模拟放大器向开关放大器转化的趋势将势不可挡。

不过，D类放大器的一个主要缺点是需要外加低通滤波器以滤去高频的开关方波。不但增加了成本还加大了PCB板的面积，同时增大了电磁干扰。而在除去低通滤波器的情况下保持很低的静点电流无疑是该类产品的一个设计挑战。例如，采用低通滤波器的D类放大器其静电流大约为20-40mA；而当不采用滤波器时其静点电流将高达约200mA。

龙鼎微电子最新推出的无滤波器D类音频功率放大器PAM8803是该公司拥有完全自主知识产权的一款产品，无滤波器情况下其静点电流只有5-6mA每路。由于该放大器输出无需低通滤波器，因此节省了4个电感、4个电容，减小了75%的PCB面积，降低约30%的成本。在5V电源电压时，可以输出3W音频功率，当电源电压低至2V时还可以输出足够大的功率，这一特点使其十分适合电池供电的产品。在输出功率为1-2W时，其THD+N低至0.3%。PAM8803的EMI极低，符合美国FCC Class B标准。此外，该产品集成了6?级数字音量控制，省去外部音量控制芯片，从而进一步降低了成本。

茅于海透露，这款比TI公司的同类产品要便宜将近50%，因此拥有很大的成本优势。同时他表示，现在D类放大器相比AB类价格仍然偏高，只有产品的出货量上台阶，其成本才能降到最低。目前龙鼎微电子已经在美国申请了该项专利，并即将在中国申请专利。

LED背光亟待大量普及

另一方面，对于液晶电视来说，目前屏幕的背光都是采用CCFL(冷阴极荧光管)作为背光。如果采用LED背光，也可以节省大量电能。龙鼎微电子公司开发了一系列LED驱动IC，现在已经进入批量生产的PAM2701是用来驱动手机或PMP的LCD屏的背光LED，这是一款电荷泵的芯片，只需要外加4个普通的廉价陶瓷电容就可以工作。它最多可以驱动4颗正向电流高达30mA的LED，并保证各路的电流相差不到3%，所需点亮的LED由3根控制线来选择。它可以工作在锂电池电压高于LED的正向电压，也可以工作在锂电池电压低于LED的正向电压，并能自动转换其模式。其最高效率高达91%。

为驱动更大功率的3W LED，龙鼎微电子还开发了升压型PAM2801。这款芯片可以在一节1号电池、两节一号电池，或采用太阳能电池时，点亮一个1W或3W的LED，其反馈电压只有95mV，而最大输出电流可以达到1A，最高效率可达90%。

茅于海指出，LED显示的色彩与温度紧密相关，温度变化会影响其色彩显示，因此在设计上仍然存在许多难点。不过他也坦言，中国的家电生产厂家还是处于削价竞争的低级竞争阶段，不会去主动采取节能措施，所以黑色家电节能的关键是要由政府采取措施，制定相关法规。“从长远来看，环保节能型黑色家电能从整体上节省能耗和开销，必将是未来的发展趋势。”