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液晶電視CCFL控制電路的設計技巧

作者: 時間:2012-04-16 來源:網(wǎng)絡 收藏

2 驅動冷陰極燈形式的介紹
驅動:又叫 INVERTER,即逆變器,是為了符合CCFL燈管的工作特性而將直流低電壓變成高頻高壓交流電的電子裝置。通常有四種(見圖2)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/168159.htm

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圖2(a):為全橋架構,優(yōu)點是簡單、效率高,變壓器簡單,缺點是需要專門的IC驅動,并且需要四個MOSFET,特別是P溝道的MOSFET,成本較高,適合在低電源電壓的場合應用。
圖2(b):雖然比全橋省了兩個MOSFET,但是在相同輸出功率和負載的情況下,供電電壓要比全橋架構提高一倍,因此需要更高匝數(shù)比的變壓器,變壓器成本高,適合用在供電電壓較高的場合。
圖2(c):Royer架構,最佳應用是在不需要嚴格燈頻和亮度的中。由於Royer架構是自振蕩,受元件參數(shù)偏差的影響,很難嚴格燈電流和燈頻,而這兩者都會直接影響燈的亮度,但價格最廉價。
圖2(d):推挽架構,這種架構只用到n通道MOSFET,這有利於降低成本和增加轉換器效率。最大的缺點是要求轉換器直流電源電壓的范圍小於50%,否則,當直流電源電壓處于高階時,由于交流波形的高振幅因子,系統(tǒng)的效率會降低。但對于LCD電視,由于電源穩(wěn)定,采用此電路非常理想。

3 冷陰極燈多燈驅動電路分析
CCFL燈管管中心點的亮度必須在3分鐘內達到規(guī)定亮度的100%??紤]到整機的可靠性和壽命要求,驅動電源對冷陰極燈的供電、激勵部分必須符合燈管的特性,供電電源必須是交流正弦波,頻率為40 k~60 k左右,觸發(fā)電壓和維持電壓符合燈管的規(guī)格(由燈管的長度和直徑決定)。
由于屏幕尺寸比較大,一般在18.5英寸以上,現(xiàn)在逐漸向大尺寸方面發(fā)展,如42寸、55寸等,因此需要在一臺機器里面用多根燈管一起發(fā)光,來達到整機需要的亮度要求。用一個單通道CCFL控制器驅動多個燈,燈管直接串、并聯(lián)使用,第一個缺點是由於燈阻抗的差異,會造成亮度不均勻;第二個缺點是,單個燈管的失效(例如破損)會造成屏幕沒有任何顯示;第三個缺點是,由于是并聯(lián)(或者串聯(lián))驅動所有燈,同時打開和關閉這些燈,這就要求轉換器直流電源必須采用更大的電容器增強去耦效果,這會增加轉換器的成本和尺寸。
解決上述諸問題的一條途徑就是每個燈用一個單獨的CCFL控制器,在多燈管液晶屏中,每一只燈管均配單獨一只高壓變壓器。

4 冷陰極燈調光原理
在實際運用的過程中驅動電源常常同時要求有調光功能。CCFL的亮度與CCFL的電流大致成正比,因此在電路中一般有電流環(huán)來控制CCFL的亮度。在實際的應用中一般采用PWM波來調光。
PWM調光的優(yōu)點:(1)調節(jié)過程中亮度變化非常均勻,不會發(fā)生突變的現(xiàn)象;(2)調節(jié)的時候輸出電壓峰-峰值不會隨調亮而變化。具體方法是軟件編程MCU輸出30-200Hz的低頻PWM脈沖波對施加于冷陰極熒光燈管上的連續(xù)振蕩高壓波進行調制,使連續(xù)振蕩波變成斷續(xù)振蕩波,斷續(xù)的在極短時間內停止對冷陰極熒光燈供電。由于停止時間極短,不足以使燈管的電離狀態(tài)消失,但是其輻射的紫外線強度下降,管壁上的熒光粉的激發(fā)量減小,亮度也下降。通過控制PWM脈沖的占空比,就可以改變燈管在一個導通/關閉周期的時間比,從而達到控制燈管平均亮度的目的。

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